Какво е вибрация и танц на проводниците, от какво зависят тези явления

Различни механични натоварвания и напрежения възникват върху проводници и мълниезащитни кабели на електропроводи с високо напрежение. Например, когато вятърът се наблюдава такова нещо като вибрация или танцуващи проводници. Какво е, какви могат да бъдат последствията и методите на борба, ще научите от тази статия.

дефиниция

Вибрациите на проводниците се наричат ​​периодични трептения на проводник или кабел в педя между опорите на електропроводи. Колебанията възникват с честота от 3 до 150 Hz във вертикална равнина под влияние на ламинарен въздушен поток. В резултат на това се образуват стоящи вълни, чиято двойна амплитуда може да бъде по-голяма от диаметъра на проводника или кабела, но в същото време не надвишава 0,005 дължина на вълната.

Стабилните периодични трептения се наричат ​​танц, с по-голяма амплитуда от предишния случай и по-ниска честота - от 0,2 до 2 Hz. Така се образуват стоящи вълни с амплитуда от 0,3 до 5 метра, а в някои случаи и повече.
Явлението се наблюдава при електропроводи, проводници на контактната мрежа и мълниезащитни кабели. Понятието „автоматично колебание“ се прилага и за контактната мрежа, въпреки че по същество е едно и също. Друго име е Aeolian вибрация.
Така че основната разлика между вибрацията и танца е честотата. Вибрацията е едва забележима за окото поради високата честота, по-ниската амплитуда и броя на полувълните, а танцуването е силна вибрация с по-голяма дължина на вълната и амплитуда.

Причини за възникване на

Вибрацията на проводници и кабели на въздушни електропроводи се осъществява с ламинарен въздушен поток (със скорост на вятъра 0,5-7 m / s, при по-висока скорост потокът става турбулентен), посоката на която е перпендикулярна или под ъгъл спрямо тях.

Тогава въздушните потоци текат около цилиндричната повърхност на проводника и се получава кръгов поток, докато в горната му част (точка А на фигурата по-долу) скоростта на този поток е по-голяма, отколкото в долната (точка Б). Това се случва поради нарушаване на въздушните вихри от горната и долната страна, в резултат на което се появява дисбаланс на налягането.
Въздушен поток около жицаОттук възниква не само хоризонталният, но и вертикалният компонент на налягането на въздушните (вятърни) потоци. Ако честотата на образуване на вихър съвпада с честотата на (една от) естествените вибрации на жицата, тогава нейните вибрации във вертикалната равнина ще започнат.

Правилни се наричат ​​вибрации, които се появяват в системата при липса на променливи външни влияния, в резултат на първоначалното отклонение. Както се случва с китарна струна.

В определени точки ще възникнат антиноди на вълни, в тях амплитудата ще бъде максимална. Тези точки, които ще останат неподвижни, се наричат ​​възли. В тях ще се случват ъгловите движения на жицата, на прост език - тя ще се огъва и върти. Постоянните вълни възникват, когато дължината на вълната е равна или кратна на разстоянието между опорите (дължина на педя).

Възли и антиноди на трептене

Честотата на вибрациите е пряко пропорционална на скоростта на вятъра и може да се изчисли по формулата:

f = (0,185 V) / d,

където f е честотата на трептене, V е скоростта на вятъра, d е диаметърът, 0,185 е числото на Строул, характерно в този случай.

Формулата също така показва, че колкото по-тънка е жицата, толкова повече вибрира. В този случай скоростта на вятъра от 0,6-0,8 m / s е особено опасна, тъй като при скорост на вятъра над 5-8 m / s амплитудите са малки и не са опасни. По правило явлението се среща при полети по-дълги от 120 метра, като с увеличаване на разстоянието той само се засилва. Това е особено важно, когато дължината на прелеза на OHL е повече от 500 m, например, през реки и водохранилища.

Разликата между танците и вибрациите на първо място е амплитудата - тя е по-голяма и може да достигне 12-14 метра, както и по-голяма дължина на вълната. Характерът и траекторията на танца следва формата на удължена елипса, като оста е отклонена на 10-20 градуса от вертикалната линия.

С лед (заледяване и заледяване на линията) диаметърът на жицата се увеличава въз основа на формулата по-горе - честотата на вибрациите намалява и дължината на вълната на вибрациите се увеличава.

Ледът не се появява равномерно, а от подветрената страна. В резултат проводниците и кабелите стават не цилиндрични, а с неправилна форма. С тази форма по време на вятъра има повдигаща сила, на фигурата под Vy.

Ледена жица и въздушен поток

Тя предизвиква танц. Вляво са танцуващите вълни в педя между опорите, а отдясно са леденият кабел и въздушният поток, обгръщащ го.

Лед на електропровода

Танцът се случва с по-висока скорост на вятъра от вибрацията, а именно 5-20 m / s, под ъгъл спрямо линията 30-70 градуса. Колебанията възникват с по-ниска честота и по-голяма амплитуда.

Можете да видите външните разлики между явленията на тези два явления, като сравните следните два видеоклипа:

опасност

Нека видим какво е опасен танц и вибрация по линията на високо напрежение. Танцът е опасен с това, че проводниците не се колебаят синхронно и амплитудата може да достигне такава величина, че може да възникне припокриване с мълниезащитен кабел или помежду си. Поради това възникват електрически разряди, с всички произтичащи от това последствия. За да се предотврати камшика, в някои случаи се монтират изолационни дистанционери между проводимите части на линиите.

Вибрацията от своя страна е разрушителна за проводниците на проводниците, прекъсвания на линии са възможни и при връзките и скобите или изходите от скобите.

Методи на борба

Тъй като опасността от вибрации и танци се крие в повредата на въздушните линии, прекъсванията и късото съединение, ще разгледаме основния метод за защита срещу него.

Монтажът на амортисьори за вибрации е основният метод за премахване на разглежданите явления. Те се предлагат в различни видове. Обща характеристика е, че те са направени под формата на прът с потъвачи в краищата, който е окачен от средната част върху кабели и проводници. Типът на амортисьора за вибрации се избира в съответствие с обхвата и диаметъра на проводника, съгласно таблица 2.5.9. PUE, стр. 2.5.85 (Глава 2.5 PUE).

Вибрационни амортисьори за електропроводи

За да определят климатичните условия и да изчисляват натоварването на механичните напрежения по време на вибрации, те също използват информацията, посочена в клаузи PUE 2.5.38-2.5.74, които показват налягане на вятъра, дебелина на ледената стена, средна годишна продължителност на гръмотевични бури и други данни. Ако искате да знаете повече, можете да се запознаете с RD 34.20.182-90 „Методически указания за типична защита срещу вибрации и вибрации на проводници и мълниезащитни кабели на въздушни електропроводи с напрежение 35-750 kV“.

Свързани материали:

(2 гласа)
Зареждането ...

Добавете коментар

Задължителните полета са маркирани *