Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Na vodičích a kabelech zemního vodiče vysokého napětí se vyskytují různá mechanická zatížení a napětí. Například, když je vítr pozorován takový jev jako vibrace nebo drát tanec. Co je to, co by mohly být důsledky a metody boje se dozvíte z tohoto článku.Definice
Vibrace drátů se nazývají periodické kmity drátu nebo kabelu v rozpětí mezi věžemi pro přenos výkonu. K kmitání dochází s frekvencí 3 až 150 Hz ve svislé rovině pod vlivem laminárního proudění vzduchu. V důsledku toho vznikají stojaté vlny, jejichž dvojitá amplituda může být větší než průměr drátu nebo kabelu, ale nepřesahuje vlnovou délku 0, 005.
Tanec se nazývá stabilní periodické oscilace s větší amplitudou než předchozí případ a nižší frekvencí od 0, 2 do 2 Hz. Tak se tvoří stojaté vlny s amplitudou 0, 3 až 5 metrů a v některých případech více.
Tento jev je pozorován na elektrických vedeních, trolejových vedeních a zemnicím vodiči. Koncept „oscilace“ je také aplikován na kontaktní síť, i když v podstatě je stejný. Další jméno - Eolian vibrace.
Hlavní rozdíl mezi vibracemi a tancem je tedy frekvence. Vibrace je sotva znatelná pro oko kvůli vysoké frekvenci, menší amplitudě a počtu polovičních vln a tanec je silná oscilace s delší vlnovou délkou a amplitudou.
Příčiny
K vibracím vodičů a kabelů nadzemních přenosových vedení dochází, když je laminární proudění vzduchu (s rychlostí větru 0, 5-7 m / s, při vyšších rychlostech proudění turbulentní), jehož směr je kolmý nebo pod úhlem.
Potom vzduch proudí kolem válcového povrchu drátu a je zde kruhový průtok, zatímco v horní části (bod A na obrázku níže) je rychlost tohoto průtoku větší než ve spodní části (bod B). To se děje v důsledku narušení větrných vírů z horní a dolní strany, v důsledku čehož se projevuje nerovnováha tlaků.
Vzniká tedy nejen horizontální, ale i vertikální složka tlaku vzduchu (větru). Pokud se frekvence tvorby vírů shoduje s frekvencí (jednoho) přirozeného kmitání drátu, pak jeho oscilace začne ve svislé rovině.
Vlastní se nazývají oscilace, které se vyskytují v systému v nepřítomnosti proměnných vnějších vlivů, jako výsledek počáteční odchylky. Stejně jako u kytarové struny.
V určitých bodech budou antinody vln, na nich bude amplituda maximální. Body, které zůstanou pevné, se nazývají uzly. Úhlové posuny drátu se v nich vyskytují v jednoduchém jazyce - ohýbají se a otáčejí se. Stojící vlny vznikají, když je vlnová délka rovna nebo násobkem vzdálenosti mezi podpěrami (délka rozpětí).
Frekvence vibrací je přímo úměrná rychlosti větru a může být vypočtena podle vzorce:
f = (0, 185V) / d,
kde f je kmitočet kmitočtu, V je rychlost větru, d je průměr, 0, 185 je charakteristické Strouhalovo číslo v tomto případě.
Vzorec také ukazuje, že čím je drát tenčí, tím více kmitá. Obzvláště nebezpečné jsou rychlost větru 0, 6 až 0, 8 m / s, protože při rychlosti větru větší než 5 až 8 m / s jsou amplitudy malé a nejsou nebezpečné. Fenomén se zpravidla vyskytuje v rozpětí delším než 120 metrů, s rostoucí vzdáleností se zvyšuje. To je důležité zejména v případě, že délka přejezdu VL přesahuje 500 m, například přes řeky a vodní útvary.
Za prvé, rozdíl mezi tancem a vibracemi je amplituda - je větší a může dosahovat 12-14 metrů, stejně jako delší vlnová délka. Charakter a trajektorie pohybu při tanci opakuje tvar prodloužené elipsy s ohnutou osou 10-20 stupňů od svislé čáry.
V případě námrazy (námrazy a námrazy linky) se průměr drátu zvyšuje na základě výše uvedeného vzorce - frekvence kmitání se snižuje a vlnová délka vibrací se zvyšuje.
Led se neobjevuje rovnoměrně, ale na závětrné straně. Výsledkem je, že vodiče a kabely nejsou válcovité, ale nepravidelně tvarované. V této formě dochází při větru k nárůstu, na obrázku pod Vy.
Zavolá tanec. Vlevo jsou taneční vlny v rozpětí mezi podpěrami a vpravo, ledový kabel a proudění vzduchu kolem něj.
K tanci dochází při vyšší rychlosti větru než vibrace, a to 5-20 m / s, pod úhlem 30-70 stupňů. K kmitání dochází s menší frekvencí a větší amplitudou.
Vnější rozdíly v jevech těchto dvou jevů lze vidět porovnáním následujících dvou videí:
Nebezpečí
Podívejme se, co je nebezpečné na tanec a vibrace na elektrických vedeních. Tanec je nebezpečný, protože dráty neoscilují synchronně a amplituda může dosáhnout takové velikosti, že se může vyskytnout překrytí s kabelem ochrany před bleskem, nebo mezi nimi. Vzhledem k tomu, co se děje elektrické výboje, se všemi následnými důsledky. Aby se zabránilo překrývání, jsou v některých případech mezi vodivé části vedení instalovány izolační vzpěry.
Vibrace zase nese destruktivní vliv na vodiče vodičů, je také možné přerušení vedení na spojích a svorkách nebo vývodech ze svorek.
Metody boje
Vzhledem k tomu, že nebezpečí vibrací a tance je selháváním nadzemního vedení, přestávek a uzávěrů, považujeme za hlavní metodu ochrany proti němu.
Instalace tlumičů vibrací je hlavní metodou eliminace uvažovaných jevů. Přicházejí v různých typech. Společným znakem je, že jsou vyrobeny ve formě tyče s váhami na koncích, která je zavěšena ze střední části na kabely a dráty. Typ tlumiče vibrací se volí podle délky rozpětí a průměru vodiče podle tabulky 2.5.9. ПУЭ, s. 2.5.85 (kapitola 2.5 ПУЭ).
Pro určení klimatických podmínek a výpočtů zatížení mechanického namáhání při vibracích používají také informace uvedené v odstavcích 2.5.38-2.5.74, ve kterých je tlak větru, tloušťka ledové stěny, průměrná roční doba bouřek a další údaje uvedeny podle regionu. Pokud se chcete dozvědět více, můžete se seznámit s RD 34.20.182-90 „Pokyny pro typickou ochranu proti vibracím a sub-kmitům vodičů a zemnicím vodičům nadzemního vedení s napětím 35-750 kV“.
Materiály k tématu:
- Přenos energie na velké vzdálenosti bez vodičů
- Co dělat, když strom padl na dráty
- Bezpečnostní zóny