Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Rôzne mechanické zaťaženia a napätia sa vyskytujú na vodičoch a uzemňovacích vodičoch vedení vysokého napätia. Napríklad, keď je vietor pozorovaný taký jav ako vibrácie alebo drôt tanec. Čo je to, čo by mohli byť dôsledky a metódy boja, ktoré sa naučíte z tohto článku.definícia
Vibrácie drôtov sa nazývajú periodické oscilácie drôtu alebo kábla v rozpätí medzi vežami na prenos energie. K kmitaniu dochádza pri frekvencii 3 až 150 Hz vo vertikálnej rovine pod vplyvom laminárneho prúdenia vzduchu. V dôsledku toho sa vytvárajú stojaté vlny, ktorých dvojitá amplitúda môže byť väčšia ako priemer drôtu alebo kábla, ale neprekračuje vlnovú dĺžku 0, 005.
Tanec sa nazýva stabilné periodické oscilácie s väčšou amplitúdou ako v predchádzajúcom prípade a nižšou frekvenciou - od 0, 2 do 2 Hz. Takto sa vytvárajú stojaté vlny s amplitúdou 0, 3 až 5 metrov a v niektorých prípadoch viac.
Tento jav je pozorovaný na silových vedeniach, trolejových vedeniach a uzemňovacom vodiči. Koncepcia „vlastného oscilácie“ je tiež aplikovaná na kontaktnú sieť, hoci v podstate je rovnaká. Ďalšie meno - Eolian vibrácie.
Hlavným rozdielom medzi vibráciami a tancom je frekvencia. Vibrácie sú sotva viditeľné vzhľadom na vysokú frekvenciu, menšiu amplitúdu a počet polovičných vĺn a tanec je silná oscilácia s dlhšou vlnovou dĺžkou a amplitúdou.
príčiny
K vibráciám drôtov a káblov nadzemných prenosových vedení dochádza pri laminárnom prúde vzduchu (s rýchlosťou vetra 0, 5-7 m / s, pri vyšších rýchlostiach sa prúdenie stáva turbulentným), ktorého smer je kolmý alebo pod určitým uhlom.
Potom vzduch prúdi okolo valcového povrchu drôtu a je tu kruhový prietok, zatiaľ čo v hornej časti (bod A na obrázku nižšie) je rýchlosť tohto prietoku väčšia ako v dolnej časti (bod B). Toto sa deje v dôsledku narušenia vzdušných vírov z hornej a dolnej strany, v dôsledku čoho sa objaví nerovnováha tlakov.
Vzniká teda nielen horizontálna, ale aj vertikálna zložka tlaku vzduchu (vetra). Ak sa frekvencia tvorby vírov zhoduje s frekvenciou (jedného z) prirodzených kmitov drôtu, potom jeho oscilácia začne vo vertikálnej rovine.
Vlastné sa nazývajú oscilácie, ktoré sa vyskytujú v systéme v neprítomnosti premenných vonkajších vplyvov, ako výsledok počiatočnej odchýlky. Ako sa to deje s reťazcom gitary.
V určitých bodoch budú antinódy vĺn, na nich bude amplitúda maximálna. Tie body, ktoré zostanú pevné, sa nazývajú uzly. Uhlové posuny drôtu sa v nich vyskytujú v jednoduchom jazyku - budú sa ohýbať a otáčať. Stojaté vlny vznikajú vtedy, keď je vlnová dĺžka rovná alebo násobkom vzdialenosti medzi podperami (dĺžka rozpätia).
Frekvencia vibrácií je priamo úmerná rýchlosti vetra a dá sa vypočítať podľa vzorca:
f = (0, 185V) / d,
kde f je frekvencia kmitania, V je rýchlosť vetra, d je priemer, 0, 185 je charakteristické Strouhalovo číslo v tomto prípade.
Vzorec tiež ukazuje, že čím tenší drôt, tým viac kmitočtu vibruje. Obzvlášť nebezpečné sú najmä rýchlosti vetra 0, 6 až 0, 8 m / s, pretože pri rýchlostiach vetra vyšších ako 5 až 8 m / s sú amplitúdy malé a nie sú nebezpečné. Tento jav sa spravidla vyskytuje v rozpätiach dlhších ako 120 metrov, pričom sa zväčšuje len vzdialenosť. To je dôležité najmä vtedy, keď dĺžka križovatky VL viac ako 500 m, napríklad cez rieky a vodné útvary.
Po prvé, rozdiel medzi tancom a vibráciami je amplitúda - je väčší a môže dosiahnuť 12-14 metrov, ako aj dlhšiu vlnovú dĺžku. Charakter a trajektória pohybu pri tanci opakuje tvar predĺženej elipsy s vychýlenou osou 10-20 stupňov od zvislej čiary.
V prípade námrazy (námrazy a námrazy linky) sa priemer drôtu zvyšuje na základe vyššie uvedeného vzorca - frekvencia oscilácií klesá a vlnová dĺžka vibrácií sa zvyšuje.
Ľad sa neobjavuje rovnomerne, ale na záveternej strane. Výsledkom je, že drôty a káble nie sú valcové, ale nepravidelne tvarované. V tejto forme sa výťah vyskytuje počas vetra, na obrázku pod Vy.
Hovorí tanec. Na ľavej strane sú tanečné vlny v rozpätí medzi podperami a na pravej strane ľadový kábel a prúdenie vzduchu okolo neho.
Tanec nastáva pri vyššej rýchlosti vetra ako vibrácie, a to 5-20 m / s, v uhle k čiare 30-70 stupňov. K kmitaniu dochádza s menšou frekvenciou a väčšou amplitúdou.
Vonkajšie rozdiely vo fenoménoch týchto dvoch javov možno vidieť porovnaním týchto dvoch videí:
nebezpečenstvo
Pozrime sa, čo je nebezpečné pre tanec a vibrácie na elektrických vedeniach. Tanec je nebezpečný, pretože drôty neoscilujú synchrónne a amplitúda môže dosiahnuť takú veľkosť, že sa môže vyskytnúť prekrytie s káblom na ochranu pred bleskom alebo medzi nimi. Vzhľadom k tomu, čo sa vyskytujú elektrické výboje, so všetkými následnými následkami. Aby sa zabránilo prekrývaniu, v niektorých prípadoch sú medzi vodivé časti vedení inštalované izolačné vzpery.
Vibrácie na oplátku prenášajú deštruktívne účinky na vodiče vodičov, je tiež možné prerušenie vedenia na spojoch a svorkách alebo vývodoch zo svoriek.
Metódy boja
Keďže nebezpečenstvo vibrácií a tanca je zlyhaním nadzemného vedenia, prestávok a uzáverov, uvažujeme o hlavnom spôsobe ochrany proti nemu.
Inštalácia tlmičov vibrácií je hlavnou metódou eliminácie uvažovaných javov. Prichádzajú v rôznych typoch. Spoločným znakom je, že sú vyrobené vo forme tyče s hmotnosťou na koncoch, ktorá je zavesená na strednej časti na kábloch a drôtoch. Typ tlmiča vibrácií sa volí podľa dĺžky rozpätia a priemeru vodiča podľa tabuľky 2.5.9. ПУЭ, s. 2.5.85 (kapitola 2.5 ПУЭ).
Na určenie klimatických podmienok a výpočtov zaťaženia mechanického namáhania počas vibrácií sa používajú aj informácie uvedené v bodoch 2.5.38-2.5.74, v ktorých je tlak vetra, hrúbka ľadovej steny, priemerné ročné trvanie búrky a ďalšie údaje uvedené podľa regiónov. Ak sa chcete dozvedieť viac, môžete sa zoznámiť s RD 34.20.182-90 „Pokyny pre typickú ochranu proti vibráciám a sub-kmitaniam vodičov a uzemňovacieho vodiča nadzemných vedení s napätím 35-750 kV“.
Materiály na túto tému:
- Prenos výkonu na dlhé vzdialenosti bez káblov
- Čo robiť, keď strom spadol na drôty
- Bezpečnostné zóny