Getaran dan tarian wayar pada talian kuasa atas

Pada kajian kerja talian udara Di bawah keadaan semula jadi, sebagai tambahan kepada perubahan biasa yang disebabkan oleh operasi konduktor oleh tindakan ais, angin dan suhu, fenomena getaran dan tarian konduktor adalah menarik.

Getaran wayar dalam satah menegak diperhatikan pada kelajuan angin rendah dan terdiri daripada penampilan dalam wayar membujur (berdiri) dan terutamanya gelombang mengembara dengan amplitud sehingga 50 mm dan frekuensi 5-50 Hz. Hasil daripada getaran adalah pecah konduktor wayar, melonggarkan sendiri bolt penyokong, pemusnahan bahagian kelengkapan rentetan penebat, dsb.

Untuk melawan getaran, wayar diperkukuh dengan melilit di mata lampiran, pengapit auto-getaran dan penyenyap (penyerap hentakan).

Dalam talian atas, terdapat, walaupun kurang kerap, satu lagi fenomena yang kurang dipelajari - tarian konduktor, iaitu, ayunan konduktor dengan amplitud yang besar, yang membawa kepada perlanggaran konduktor fasa yang berbeza, dan oleh itu. , garis jatuh tidak berfungsi.

Getaran wayar

Apabila aliran udara di sekeliling konduktor diarahkan melalui paksi garisan atau pada sudut ke paksi ini, vorteks timbul pada bahagian bawah konduktor. Angin dipisahkan secara berkala dari wayar dan vorteks terbentuk dalam arah yang bertentangan.

Pemisahan pusaran di bahagian bawah menyebabkan kemunculan aliran bulat pada bahagian bawah angin, dan halaju aliran v di titik A menjadi lebih besar daripada di titik B. Akibatnya, komponen menegak tekanan angin muncul.

Apabila kekerapan pembentukan pusaran bertepatan dengan salah satu daripada frekuensi semula jadi wayar yang diregangkan, yang kedua mula bergetar dalam satah menegak. Dalam kes ini, beberapa titik kebanyakannya menyimpang dari kedudukan keseimbangan, membentuk antinod gelombang, manakala yang lain kekal di tempatnya, membentuk nod yang dipanggil. Hanya anjakan sudut konduktor berlaku pada nod.

Ini dipanggil getaran wayar dengan amplitud tidak melebihi 0.005 panjang separuh gelombang atau dua diameter getaran wayar.

Rajah 1. Pembentukan pusaran di belakang wayar

Getaran wayar berlaku pada kelajuan angin 0.6-0.8 m / s; apabila kelajuan angin meningkat, kekerapan getaran dan bilangan gelombang dalam julat meningkat; apabila kelajuan angin melebihi 5-8 m / s, amplitud getaran sangat kecil sehingga tidak berbahaya bagi konduktor.

Pengalaman operasi menunjukkan bahawa getaran wayar paling kerap diperhatikan pada garisan yang melalui rupa bumi terbuka dan rata. Pada bahagian garisan dalam hutan dan rupa bumi yang tidak rata, tempoh dan keamatan getaran adalah lebih kurang.

Getaran wayar diperhatikan, sebagai peraturan, pada jarak yang lebih panjang daripada 120 m dan meningkat dengan peningkatan jarak.Getaran amat berbahaya apabila menyeberangi sungai dan kawasan air dengan jarak lebih daripada 500 m.

Risiko getaran terletak pada pemecahan wayar individu di kawasan di mana ia keluar dari pengapit. Ketakselanjaran ini disebabkan oleh fakta bahawa tegasan berselang-seli daripada lenturan berkala wayar akibat getaran ditindih pada tegasan tegangan utama dalam wayar terampai. Jika tegasan terakhir adalah rendah, maka jumlah tegasan tidak mencapai had di mana konduktor gagal disebabkan oleh keletihan.

nasi. 2. Gelombang getaran sepanjang wayar dalam penerbangan

Berdasarkan pemerhatian dan kajian, didapati risiko putus wayar bergantung kepada apa yang dipanggil Purata voltan operasi (voltan pada purata suhu tahunan dan ketiadaan beban tambahan).

Perakam Getaran ALCOA "SCOLAR III" Dipasang pada Lekap Lingkaran

Kaedah mengawal getaran wayar

mengikut PUE wayar aluminium tunggal dan keluli-aluminium dengan keratan rentas sehingga 95 mm2 pada jarak lebih daripada 80 m, keratan rentas 120 — 240 mm2 pada jarak lebih daripada 100 m, keratan rentas 300 mm2 atau lebih pada jarak lebih daripada 120 m, wayar keluli dan kabel semua keratan rentas pada jarak melebihi 120 m mesti dilindungi daripada getaran jika ketegangan pada suhu tahunan purata melebihi: 3.5 daN / mm2 (kgf / mm2) dalam konduktor aluminium, 4.0 daN / mm2 dalam konduktor keluli-aluminium, 18.0 daN / mm2 dalam wayar keluli dan kabel.

Pada jarak yang lebih kecil daripada di atas, tiada perlindungan getaran diperlukan.Perlindungan getaran juga tidak diperlukan pada talian fasa belah dua konduktor jika tegasan pada suhu tahunan purata tidak melebihi 4.0 daN / mm2 dalam aluminium dan 4.5 daN / mm2 dalam konduktor keluli-aluminium.

Pemisahan fasa tiga dan empat wayar biasanya tidak memerlukan perlindungan getaran. Bahagian semua garisan yang dilindungi daripada angin lintang tidak tertakluk kepada perlindungan getaran. Di persimpangan besar sungai dan kawasan air, perlindungan diperlukan tanpa mengira voltan dalam wayar.

Sebagai peraturan, adalah tidak menguntungkan dari segi ekonomi untuk mengurangkan voltan dalam konduktor talian kepada nilai di mana tiada perlindungan getaran diperlukan. Oleh itu, pada talian dengan voltan 35 — 330 kV, peredam getaran dibuat dalam bentuk dua pemberat yang digantung pada kabel keluli.

Peredam getaran menyerap tenaga wayar bergetar dan mengurangkan amplitud getaran di sekeliling pengapit. Peredam getaran mesti dipasang pada jarak tertentu dari terminal, ditentukan bergantung pada jenama dan voltan wayar.

Pada beberapa garisan perlindungan getaran, rebar yang diperbuat daripada bahan yang sama dengan wayar digunakan dan dililit di sekeliling wayar pada titik di mana ia dipasang dalam pendakap sepanjang 1.5 — 3.0 m.

Diameter palang berkurangan pada kedua-dua belah bahagian tengah kurungan. Bar pengukuh meningkatkan kekakuan wayar dan mengurangkan kemungkinan kerosakan getaran. Walau bagaimanapun, peredam getaran adalah cara paling berkesan untuk menangani getaran.

nasi. 3. Peredam getaran pada wayar

Untuk perlindungan getaran wayar keluli-aluminium tunggal dengan keratan rentas 25-70 mm2 dan aluminium dengan keratan rentas sehingga 95 mm2, peredam jenis gelung (gelung peredam) digantung di bawah wayar (di bawah pendakap sokongan) dalam bentuk gelung dengan panjang 1.0 disyorkan -1.35 m wayar bahagian yang sama.

Dalam amalan asing, peredam gelung satu atau beberapa gelung berturut-turut juga digunakan untuk melindungi wayar dengan keratan rentas yang besar, termasuk wayar pada peralihan besar.

Menari di atas wayar

Tarian wayar, seperti getaran, teruja oleh angin, tetapi berbeza daripada getaran dengan amplitud yang besar, mencapai 12-14 m dan panjang gelombang yang panjang. Pada baris dengan wayar tunggal, tarian dengan satu gelombang paling kerap diperhatikan, iaitu, dengan dua setengah gelombang dalam julat (Rajah 4), pada garisan dengan wayar berpecah - dengan satu setengah gelombang dalam rentang.

Dalam satah berserenjang dengan paksi garisan, wayar bergerak apabila ia menari di sepanjang elips memanjang, paksi utamanya menegak atau menyimpang pada sudut sedikit (sehingga 10 — 20 °) dari menegak.

Diameter elips bergantung pada anak panah sag: apabila menari dengan satu setengah gelombang dalam julat, diameter besar elips boleh mencapai 60 - 90% daripada anak panah sag, manakala menari dengan dua separuh gelombang - 30 - 45 % daripada anak panah kendur. Diameter kecil elips biasanya 10 hingga 50% daripada panjang diameter utama.

Sebagai peraturan, tarian dawai diperhatikan dalam keadaan berais. Ais dimendapkan pada wayar terutamanya di bahagian bawah angin, akibatnya wayar mendapat bentuk yang tidak teratur.

Apabila angin bertindak pada wayar dengan ais sebelah, kelajuan aliran udara di bahagian atas meningkat dan tekanan berkurangan.Ini mengakibatkan daya angkat Vy menyebabkan wayar menari.

Bahaya menari terletak pada fakta bahawa getaran wayar fasa individu, serta wayar dan kabel, berlaku secara tidak segerak; selalunya terdapat kes di mana wayar berjalan dalam arah yang bertentangan dan datang dekat atau berlanggar.

Dalam kes ini, nyahcas elektrik berlaku, menyebabkan wayar individu cair, dan kadangkala wayar putus. Terdapat juga kes apabila konduktor talian 500 kV meningkat ke paras kabel dan berlanggar dengannya.

nasi. 4: a - menari gelombang pada wayar dalam penerbangan, b - wayar yang ditutup dengan ais dalam aliran udara di antara mereka.

Hasil yang memuaskan daripada operasi garisan eksperimen dengan peredam tarian masih tidak mencukupi untuk mengurangkan jarak antara wayar.

Pada beberapa garis asing dengan jarak yang tidak mencukupi antara konduktor fasa yang berbeza, elemen jarak penebat dipasang, yang tidak termasuk kemungkinan konduktor menangkap semasa menari.