Kabloların titreşimi ve dansı nedir, bu fenomenler neye bağlıdır
Tanım
Kabloların titreşimine, güç hatlarının destekleri arasındaki açıklıkta bir tel veya kablonun periyodik salınımları denir. Titreşimler, laminar hava akışının etkisi altında dikey bir düzlemde 3 ila 150 Hz frekansında gerçekleşir. Sonuç olarak, çift genliği tel veya kablonun çapından daha büyük olabilen, ancak aynı zamanda 0.005 dalga boyunu aşmayan duran dalgalar oluşur.
Kararlı periyodik salınımlara dans denir, önceki durumdan daha büyük bir genlik ve daha düşük bir frekans - 0.2 ila 2 Hz. Böylece, duran dalgalar 0,3 ila 5 metre genlikte ve bazı durumlarda daha fazla oluşur.
Bu fenomen güç hatları, kontak ağının telleri ve yıldırımdan korunma kablolarında görülür. “Otomatik salınım” kavramı, özünde bir ve aynı olmasına rağmen, iletişim ağına da uygulanır. Başka bir isim Aeolian titreşimidir.
Dolayısıyla titreşim ve dans arasındaki temel fark frekanstır. Titreşim, yüksek frekans, düşük genlik ve yarım dalga sayısı nedeniyle gözle zar zor fark edilir ve dans, daha uzun dalga boyu ve genliğe sahip güçlü bir titreşimdir.
Nedenler
Havai enerji hatlarındaki kabloların ve kabloların titreşimi, yönü dikey veya onlara doğru olan bir laminar hava akışı (0.5-7 m / s rüzgar hızında, akış daha yüksek bir hızda türbülanslı hale gelir) ile gerçekleşir.
Daha sonra hava, telin silindirik yüzeyi etrafında akar ve dairesel bir akış meydana gelirken, üst kısmında (aşağıdaki şekilde A noktası), bu akışın hızı alttan (B noktası) daha yüksektir. Bu, hava girdaplarının üst ve alt taraflardan bozulması nedeniyle oluşur, bunun sonucunda basınç dengesizliği ortaya çıkar.
Bu nedenle, sadece yatay değil, aynı zamanda hava (rüzgar) basıncının dikey bileşeni de ortaya çıkar. Girdap oluşum frekansı telin doğal titreşimlerinin frekansı ile çakışıyorsa, dikey düzlemdeki titreşimleri başlayacaktır.
Uygun olan, ilk sapmanın bir sonucu olarak değişken dış etkilerin yokluğunda sistemde meydana gelen titreşimler olarak adlandırılır. Bir gitar teli ile olduğu gibi.
Belirli noktalarda, dalgaların antinodları ortaya çıkacak, içlerinde genlik maksimum olacaktır. Hareketsiz kalacak noktalara düğüm denir. Onlarda, telin açısal hareketleri basit bir dilde gerçekleşecek - bükülecek ve dönecektir. Duran dalgalar, dalga boyu desteklerin arasındaki mesafeye eşit veya bunun katları (açıklık uzunluğu) olduğunda ortaya çıkar.
Titreşim frekansı rüzgar hızı ile doğru orantılıdır ve formül ile hesaplanabilir:
f = (0.185V) / d,
burada f salınım frekansıdır, V rüzgar hızıdır, d çaptır, 0.185 bu durumda Strouhal sayı özelliğidir.
Formül ayrıca tel ne kadar ince olursa o kadar çok titreşir. Bu durumda, 0.6-0.8 m / s rüzgar hızları özellikle tehlikelidir, çünkü 5-8 m / s'den yüksek bir rüzgar hızında, genlikler küçüktür ve tehlikeli değildir. Kural olarak, fenomen 120 metreden uzun uçuşlarda ortaya çıkar ve artan mesafe sadece yoğunlaşır. Bu, OHL geçişinin uzunluğu, örneğin nehirler ve rezervuarlar yoluyla 500 metreden fazla olduğunda özellikle önemlidir.
İlk etapta dans ve titreşim arasındaki fark genliktir - daha büyüktür ve 12-14 metreye ve daha uzun bir dalga boyuna ulaşabilir. Dansın doğası ve yörüngesi, eksenin dikey çizgiden 10-20 derece saptığı, uzun bir elips şeklini izler.
Buzla (hattın buzlanması ve buzlanması), telin çapı yukarıdaki formüle göre artar - titreşim frekansı azalır ve titreşimlerin dalga boyu artar.
Buz eşit olarak görünmez, ancak ödül tarafında. Sonuç olarak, teller ve kablolar silindirik değil, şekil olarak düzensiz hale gelir. Bu formla, rüzgar sırasında aşağıdaki şekilde Vy'nin bir kaldırma kuvveti vardır.
Dansa neden oluyor. Solda, desteklerin arasındaki açıklıktaki dans dalgaları ve sağda buzlu kablo ve onu saran hava akımı vardır.
Dans, titreşimden daha yüksek bir rüzgar hızında, yani 5-20 m / s, 30-70 derecelik bir çizgide gerçekleşir. Salınımlar daha düşük bir frekans ve daha büyük bir genlikle meydana gelir.
Aşağıdaki iki videoyu karşılaştırarak bu iki fenomenin fenomenleri arasındaki dış farkları görebilirsiniz:
Tehlike
Yüksek gerilim hattında tehlikeli dans ve titreşimin ne olduğunu görelim. Dans tehlikelidir, çünkü teller eşzamanlı olarak salınmaz ve genlik, yıldırımdan korunma kablosu veya birbirleri arasında üst üste gelebilecek büyüklüklere ulaşabilir. Ne olduğundan, elektriksel deşarjlar meydana gelir ve bunun sonucunda ortaya çıkan tüm sonuçlar. Çırpmayı önlemek için, bazı durumlarda, hatların iletken parçaları arasına yalıtım ara parçaları takılır.
Titreşim, iletkenlerin iletkenleri için tahrip edicidir, bağlantılarda ve kelepçelerde hat kopmaları da mümkündür veya kelepçelerden çıkışlar.
Mücadele yöntemleri
Titreşim ve dans tehlikesi, havai hatların, kopmaların ve kısa devrelerin başarısızlığında yattığından, ona karşı ana koruma yöntemini dikkate alacağız.
Titreşim damperlerinin montajı, düşünülen fenomenleri ortadan kaldırmanın ana yöntemidir. Çeşitli tiplerde gelirler. Yaygın bir özellik, kablolar ve teller üzerinde orta kısım tarafından asılı duran uçlarda platinli bir çubuk şeklinde yapılmasıdır. Titreşim sönümleyicinin tipi, tablo 2.5.9'a göre iletkenin açıklığına ve çapına göre seçilir. PUE, s. 2.5.85 (Bölüm 2.5 PUE).
İklim koşullarını belirlemek ve titreşimler sırasında mekanik gerilmelerin yükünü hesaplamak için rüzgar basıncı, buz duvarı kalınlığı, yıllık ortalama fırtına süresi ve diğer verileri gösteren PUE 2.5.38-2.5.74 maddelerinde belirtilen bilgileri de kullanırlar. Daha fazla bilgi edinmek isterseniz, RD 34.20.182-90 “Kabloların titreşim ve titreşimlerine karşı tipik koruma ve 35-750 kV voltajlı havai güç iletim hatlarının yıldırımdan korunma kabloları için metodolojik kılavuzlar” ile tanışabilirsiniz.
İlgili malzemeler:
Yükleniyor...
