Hvad er vibrationer og dans på ledninger, hvad afhænger disse fænomener af
definition
Vibration af ledninger kaldes periodiske svingninger af en ledning eller kabel i spændet mellem understøtningerne i kraftledninger. Svingninger forekommer med en frekvens på 3 til 150 Hz i et lodret plan under påvirkning af laminær luftstrøm. Som et resultat dannes der stående bølger, hvis dobbelte amplitude kan være større end diameteren af tråden eller kablet, men på samme tid ikke overstiger 0,005 bølgelængde.
Stabile periodiske svingninger kaldes dans, med en større amplitude end det foregående tilfælde og en lavere frekvens - fra 0,2 til 2 Hz. Således dannes stående bølger med en amplitude på 0,3 til 5 meter, og i nogle tilfælde mere.
Fænomenet observeres på kraftledninger, ledninger i kontaktnetværket og lynbeskyttelseskabler. Begrebet "auto-oscillation" gælder også for kontaktnetværket, skønt det i det væsentlige er det samme. Et andet navn er eolisk vibration.
Så den største forskel mellem vibration og dans er hyppigheden. Vibration er næppe mærkbar for øjet på grund af den høje frekvens, lavere amplitude og antallet af halve bølger, og dans er en stærk vibration med en længere bølgelængde og amplitude.
årsager til
Vibration af ledninger og kabler i luftledninger foregår med en laminær luftstrøm (med en vindhastighed på 0,5-7 m / s, ved en højere hastighed bliver strømmen turbulent), hvis retning er vinkelret eller i en vinkel på dem.
Derefter strømmer luftstrømme rundt om den cylindriske overflade af tråden, og der opstår en cirkulær strømning, mens hastigheden for denne strømning i dens øvre del (punkt A i figuren nedenfor) er større end i den nedre (punkt B). Dette sker på grund af forstyrrelser i lufthvirvlerne fra over- og undersiden, hvilket resulterer i, at der er en ubalance af trykket op.
Derfor opstår ikke kun den vandrette, men også den vertikale komponent af lufttrykket (vinden). Hvis frekvensen af hvirvledannelse falder sammen med hyppigheden af (en af) de naturlige vibrationer af tråden, begynder dens vibrationer i det lodrette plan.
Korrekt kaldes vibrationer, der forekommer i systemet i mangel af variabel ekstern påvirkning som et resultat af den indledende afvigelse. Som det sker med en guitarstreng.
På visse punkter vil antinoder af bølger opstå, i dem er amplituden maksimal. De punkter, der forbliver ubevægelige kaldes knudepunkter. I dem vil trådenes vinkelforflytninger forekomme på simpelt sprog - det bøjes og roterer. Stående bølger opstår, når bølgelængden er lig med eller en multipel af afstanden mellem understøttelserne (spanlængde).
Vibrationsfrekvensen er direkte proportional med vindhastigheden og kan beregnes ved hjælp af formlen:
f = (0,185 V) / d,
hvor f er svingningsfrekvensen, V er vindhastigheden, d er diameteren, 0,185 er Strouhal-talets karakteristiske i dette tilfælde.
Formlen viser også, at jo tyndere ledningen, jo mere vibrerer den. I dette tilfælde er vindhastigheder på 0,6-0,8 m / s især farlige, da amplituden ved en vindhastighed på mere end 5-8 m / s er lille og ikke farlig. Som regel forekommer fænomenet i flyvninger længere end 120 meter, med stigende afstand intensiveres det kun. Dette er især vigtigt, når længden af OHL-krydset er mere end 500 m, for eksempel gennem floder og reservoirer.
Forskellen mellem dans og vibration i første omgang er amplituden - den er større og kan nå 12-14 meter, samt en længere bølgelængde. Naturen og banen til dansen følger formen af en aflang ellipse, med aksen afbøjet 10-20 grader fra den lodrette linje.
Ved is (isdannelse og isdannelse af linjen) øges tråddiameteren baseret på formlen ovenfor - vibrationsfrekvensen falder, og bølgelængden af vibrationer øges.
Is vises ikke jævnt, men på den lave side. Som et resultat bliver ledningerne og kablerne ikke cylindriske, men uregelmæssige. Med denne form er der under vinden en løftekraft i figuren nedenfor Vy.
Hun forårsager dans. Til venstre er de dansende bølger i spennet mellem understøttelserne, og til højre er det iskolde kabel og luftstrømmen der omslutter det.
Dansen optræder med en højere vindhastighed end vibrationer, nemlig 5-20 m / s, i en vinkel på linjen 30-70 grader. Oscillationer forekommer med en lavere frekvens og større amplitude.
Du kan se de eksterne forskelle mellem disse to fænomeners fænomener ved at sammenligne de følgende to videoer:
fare
Lad os se, hvad der er farlig dans og vibrationer på højspændingslinjen. Dansen er farlig, fordi ledningerne ikke svinger synkront, og amplituden kan nå en sådan størrelse, at der kan være en overlapning med lynbeskyttelseskablet eller mellem hinanden. På grund af hvad sker der elektriske udladninger med alle de deraf følgende følger. For at forhindre piskning er der i nogle tilfælde installeret isolerende afstandsstykker mellem de ledende dele af linierne.
Vibration har på sin side en destruktiv virkning på lederne, og der er også mulighed for linjeskift ved samlinger og klemmer eller udgange fra klemmerne.
Metoder til kamp
Da faren for vibrationer og dans ligger i, at luftlinjer, pauser og kortslutninger svigter, overvejer vi den vigtigste metode til beskyttelse mod den.
Installation af vibrationsdæmpere er den vigtigste metode til eliminering af de betragtede fænomener. De findes i forskellige typer. Et almindeligt træk er, at de er lavet i form af en stang med synke i enderne, som er ophængt ved den midterste del på kabler og ledninger. Type af vibrationsspjæld vælges i overensstemmelse med lederens spennvidde og diameter i henhold til tabel 2.5.9. PUE, s. 2.5.85 (Kapitel 2.5 PUE).
For at bestemme de klimatiske forhold og beregne belastningen af mekaniske spændinger under vibrationer bruger de også de oplysninger, der er angivet i klausulerne PUE 2.5.38-2.5.74, der viser vindtryk, isvægstykkelse, gennemsnitlig årlig varighed af tordenvejr og andre data. Hvis du vil vide mere, kan du blive bekendt med RD 34.20.182-90 “Metodologiske retningslinjer til typisk beskyttelse mod vibrationer og vibrationer af ledninger og lynbeskyttelseskabler i luftledninger med en spænding på 35-750 kV”.
Relaterede materialer:
Indlæser ...
