Mikä on johtojen värähtely ja tanssi, mistä nämä ilmiöt riippuvat
määritelmä
Johtojen värähtelyä kutsutaan johdon tai kaapelin jaksollisiksi värähtelyiksi voimalinjojen tukien välisellä etäisyydellä. Heilahtelut tapahtuvat pystytasossa taajuudella 3 - 150 Hz pystysuunnassa laminaarisen ilmavirran vaikutuksesta. Tuloksena muodostuu seisovia aaltoja, joiden kaksoisamplitudi voi olla suurempi kuin langan tai kaapelin halkaisija, mutta samalla ei ylitä 0,005 aallonpituutta.
Vakaita jaksollisia värähtelyjä kutsutaan tanssiksi, suuremmalla amplitudilla kuin edellisessä tapauksessa ja pienemmällä taajuudella - 0,2 - 2 Hz. Siten seisoma-aaltoja muodostetaan amplitudilla 0,3 - 5 metriä, ja joissain tapauksissa enemmän.
Ilmiö havaitaan voimalinjoissa, yhteysverkon johdoissa ja ukkossuojajohdoissa. "Automaattisen värähtelyn" käsitettä sovelletaan myös yhteysverkkoon, vaikka se on pohjimmiltaan yksi ja sama. Toinen nimi on Aeolian tärinä.
Joten tärkein ero värähtelyn ja tanssin välillä on taajuus. Tärinä on tuskin havaittavissa silmälle korkean taajuuden, pienemmän amplitudin ja puoliaallon lukumäärän vuoksi, ja tanssi on voimakasta tärinää, jolla on pidempi aallonpituus ja amplitudi.
syitä
Ilmajohtojen johtimien ja kaapeleiden värähtely tapahtuu laminaarisella ilmavirtauksella (tuulen nopeudella 0,5-7 m / s, suuremmalla nopeudella virtaus muuttuu turbulenssiksi), jonka suunta on kohtisuora tai kulmassa niihin nähden.
Sitten ilmavirtaukset virtaavat langan sylinterimäisen pinnan ympäri ja tapahtuu pyöreä virtaus, kun taas sen yläosassa (kohta A alla olevassa kuvassa) tämän virtauksen nopeus on suurempi kuin alemmassa (piste B). Tämä johtuu ilma-pyörteiden katkoksista ylä- ja alapuolelta, mistä seuraa paineen epätasapaino.
Näin ollen ilman (tuulen) virtausten paineen lisäksi vaaka- ja pystysuora komponentti syntyy. Jos pyörteiden muodostumisen taajuus on yhtä suuri kuin langan luonnollisen värähtelyn (yhden) taajuuden, niin sen värähtely pystytasossa alkaa.
Oikeiksi kutsutaan värähtelyjä, jotka esiintyvät järjestelmässä ilman muuttuvia ulkoisia vaikutuksia alkuperäisen poikkeaman seurauksena. Kuten kitaran kielellä tapahtuu.
Tietyissä kohdissa syntyy aaltojen antinodeja, niissä amplitudi on suurin. Niitä pisteitä, jotka pysyvät kiinteinä, kutsutaan solmuiksi. Niissä tapahtuu langan kulmaliikkeitä, yksinkertaisella kielellä - se taipuu ja pyörii. Seisovat aallot esiintyvät, kun aallonpituus on yhtä suuri tai moninkertainen tukien välisestä etäisyydestä (span pituus).
Tärinätaajuus on suoraan verrannollinen tuulen nopeuteen ja voidaan laskea kaavalla:
f = (0,185 V) / d,
missä f on värähtelytaajuus, V on tuulen nopeus, d on halkaisija, 0,185 on tässä tapauksessa Strouhalin luvun ominaisuus.
Kaava osoittaa myös, että mitä ohuempi lanka, sitä enemmän se värisee. Tässä tapauksessa tuulen nopeudet 0,6–0,8 m / s ovat erityisen vaarallisia, koska yli 5–8 m / s tuulen nopeudella amplitudit ovat pieniä eivätkä vaarallisia. Yleensä ilmiö esiintyy yli 120 metrin pituisilla lennoilla, ja etäisyyden kasvaessa se vain voimistuu. Tämä on erityisen tärkeää, kun OHL-risteyksen pituus on yli 500m esimerkiksi jokien ja vesistöjen kautta.
Ero tanssin ja värähtelyn välillä on ensisijaisesti amplitudi - se on suurempi ja voi nousta 12–14 metriin samoin kuin pidemmälle aallonpituudelle. Tanssin luonne ja etenemissuunta seuraavat pitkänomaisen ellipsin muotoa akselin ollessa taipuneena 10-20 astetta pystysuorasta linjasta.
Jäällä (jään jäätyminen ja jäätyminen) langan halkaisija kasvaa yllä olevan kaavan perusteella - värähtelytaajuus pienenee ja värähtelyjen aallonpituus kasvaa.
Jää ei ilmesty tasaisesti, mutta tasaiselle puolelle. Seurauksena on, että johdot ja kaapelit eivät ole lieriömäisiä, vaan niiden muoto on epäsäännöllinen. Tässä muodossa tuulen aikana on nostovoima, Vy: n alla olevassa kuvassa.
Hän aiheuttaa tanssin. Vasemmalla puolella on tukien välissä olevat tanssivat aallot, oikealla jäinen kaapeli ja sitä ympäröivä ilmavirta.
Tanssi tapahtuu suuremmalla tuulen nopeudella kuin värähtely, nimittäin 5-20 m / s, kulmassa linjaan 30-70 astetta. Värähtelyt tapahtuvat pienemmällä taajuudella ja suuremmalla amplitudilla.
Voit nähdä näiden kahden ilmiön ilmiöiden väliset erot vertaamalla seuraavia kahta videota:
Vaara
Katsotaanpa, mikä on vaarallista tanssia ja tärinää korkeajännitejohdolla. Tanssi on vaarallinen, koska johdot eivät heilahdu synkronoidusti, ja amplitudi voi saavuttaa sellaisen suuruuden, että päällekkäisyyttä voi tapahtua ukkosuojajohdolla tai toistensa välillä. Mistä johtuen tapahtuu sähköpurkauksia, joista seuraa seuraavia seurauksia. Vatkamisen estämiseksi joissain tapauksissa linjojen johtavien osien väliin asennetaan eristysvälike.
Tärinä puolestaan on tuhoa johtimien johtimille, myös linjakatkokset ovat mahdollisia liitoksissa ja puristimissa tai poistumissa puristimista.
Taistelutavat
Koska tärinän ja tanssin vaara on ilmajohtojen, katkojen ja oikosulkujen katkeamisessa, harkitaan pääasiallista suojaustapaa sitä vastaan.
Tärinänvaimentimien asentaminen on päämenetelmä tarkasteltujen ilmiöiden poistamiseksi. Niitä on erityyppisiä. Yhteinen piirre on, että ne on valmistettu tankoksi, jonka päissä on upottajat, jotka keskiosa ripustaa kaapeleihin ja johtoihin. Tärinänvaimentimen tyyppi valitaan johtimen jännevälin ja halkaisijan mukaan taulukon 2.5.9 mukaisesti. PUE, s. 2.5.85 (Luku 2.5 PUE).
Ilmasto-olosuhteiden määrittämiseksi ja mekaanisten rasitusten kuormituksen laskemiseksi värähtelyjen aikana käytetään myös lausekkeissa PUE 2.5.38-2.5.74 annettuja tietoja, jotka osoittavat tuulen paineen, lasin seinämän paksuuden, ukonilmien keskimääräisen vuotuisen keston ja muut tiedot. Jos haluat tietää enemmän, voit tutustua kappaleeseen RD 34.20.182-90 “Menetelmäohjeet tyypilliselle suojaukselle johtojen ja ukkosenjohtimien johtojen ja ukkosenjohtimien kaapeleiden tärinältä ja alivärähtelyltä jännitteellä 35-750 kV”.
Aiheeseen liittyvät materiaalit:
Ladataan...
