Вибрация проводоввоздушных линий электропередачи

1. Вибрация проводов воздушных линий электропередачи

2. 3 мес. – 20 лет и более Примерное время до возникновения повреждения Усталостные повреждения Опасность вибрации проводов Срыв вихрей Кармана Причина возникновения вибрации 1 – 7 м / с Голые или равномерно обледенелые Условия возникновения вибрации : скорость ветра поверхность проводов 3 – 150 Гц 0 , 01 – 1 Характеристика вибрации проводов : приблизительный диапазон частот f приблизительный диапазон амплитуд вибрации (пик-пик ) Y max / d

3. 25,4 мм

5. Состояние (режим) Максимально допустимое значение в % от номинальной прочности Начальное ненагруженное (т.е. без ветра и гололеда), при минимальной температуре во время натягивания провода 32 Конечное ненагруженное (с учетом вытяжки), температура 15,6 С (60 F ) 24 Конечное ненагруженное, при минимальной для данного района температуре 27 Максимальная нагрузка, наихудшие условия 35

6. Сопоставление случаев усталостных повреждений и случаев безаварийной работы линий со сталеалюминиевыми ( ACSR ) проводами Параметр, соответствующий энергии ветра, был выбран в виде: где L s - длина пролета; d - диаметр провода; RS - номинальная прочность провода; m – погонная масса провода. Провода в поддерживающих зажимах защищены спиральными протекторами Провода без протекторов ● Линии, на которых произошли повреждения ○ Линии, о повреждениях которых ничего не сообщалось Тяжение - % от номинальной прочности (k 2 × Длина пролета) = ( м ·мм ) / ( кН · кг / м ) ● Линии, на которых произошли повреждения ○ Линии, о повреждениях которых ничего не сообщалось ( k 2 × Длина пролета) = ( м ·мм ) / ( кН · кг / м ) Тяжение - % от номинальной прочности

7. ПОДВОДИМАЯ ВЕТРОВАЯ МОЩНОСТЬ Подводимая к вибрирующему проводу ветровая мощность может быть выражена как: , г де P - механическая мощность, приходящаяся на единицу длины провода; d - диаметр провода; f - частота вибрации; - функция амплитуды вибрации, выраженной в значениях диаметра провода.

8. З ависимость рассеиваемой мощности от амплитуды для каждо й фиксированно й частоты имеет следующ ий вид: , где P – рассеяние мощности, Вт ; Y – двойная амплитуда вибрации провода (пик - пик); K и n – константы, определяемые для конкретно й частоты .

11. Система с плавкой проволокой, отсоединяющая вибратор от испытательного пролета Эта двойная экспозиция показывает как замкнутый , так и разомкнутый механизм

12. Кривые подводимой ветровой мощности Амплитуда провода Y max / d Диана [3-10] Кэрролл [3-15] Alcoa [3-12] Бэйт [3-7], [3-8] Фаркюхарсон и МкХью [3-9] P / ( d 4 ·f 3 ), ( ватт / футт) /(дюйм 4 · герц 3 ) × 10 -8

13. Определение амплитуд вибрации провода по точкам пересечения кривых подводимой мощности ветра и мощности саморассеяния провода при различных частотах При 10 Гц значения определялись с помощью экстраполяции Кривые подводимой мощности ветра из рис. 3-3. (Данные из Диана [3-10] и Alcoa [3-12]) Кривые саморассеяния провода, полученные на основе лабораторных измерений Гц Гц Гц Гц Гц Гц Гц Гц Амплитуда провода Y max / d 3 3 3

14. Амплитудно-частотная характеристика незащищенного пролета, построенная по полученным результатам Амплитуда провода Y max / d Частота, Гц Расчет выполнен по кривой Alcoa Расчет выполнен по кривой Диана

15. Амплитудно-частотные характеристики пролета с одним и двумя гасителями Амплитуда провода Y max / d Частота, Гц Незащищенный пролет ( Расчет выполнен по кривой Диана ) 1 гаситель 2 гасителя

16. ГАСИТЕЛИ ВИБРАЦИИ

17. Ранняя модель гасителя Стокбриджа

18. Современная модель гасителя Стокбриджа

19. Реакции гасителя ГПГ-16-11-450 и гасителя с аналогичными параметрами ГВ-4534-02 по данным эксперимента при возбуждении скорости на зажиме v = 0.1 м / с ГПГ-16-11-450 ГВ-4534-02

20. Одна из модификаций гасителя Стокбриджа У эт ого гасителя два неравных груза закреплены на тросике, имеющем неравные плечи по обе стороны от крепежного зажима

21. Канадский г аситель крутильных колебаний

22. Гасител ь ударного (динамического) действия Элгра или шведский гаситель

23. Зависимость амплитуды от частоты, приводящая к ускорению 2 g Границы ускорения можно оценить, используя взаимозависимость перемещения, частоты и ускорения: , где f – частота, Гц , Y – размах колебаний (двойная амплитуда), мм . Таким образом, д ля ускорения 2 g можно получить следующую зависимость амплитуды от частоты: Частота, Гц Двойная амплитуда, дюймы Двойная амплитуда, мм 500 400

24. Результаты полевых испытаний гасителя Элгра Амплитуда вибрации провода в середине полуволны, дюйм Обратите внимание на плохую характеристику при низких частотах Частота, Гц

25. Петлевые гасители на линии с однопроводными фазами во Франции

26. Гасители фестонного типа, установленные на переходе длиной 1640 м через залив Кадис

27. Гаситель фестонного типа, установленный на переходе Сонефьорд в Норвегии Спроектировано Норвежским исследовательским институтом электроснабжения. П ровод защищен спиральным протектором

28. Спиральный трубчатый гаситель, заполненный кусочками металла Пластиковый спиральный гаситель Гаситель в виде свободной ребристой трубки Другие типы гасителей, установленные на грозозащитный трос

35. Спиральный протектор, формируемый непосредственно на проводе из проволоки с утоньшающимися концами

36. Диаграмма зависимости деформации от частоты. Незащищенный провод Chukar внешней фазы, подвешенный на опоре с горизонтальным расположением проводов Диаграмма зависимости деформации от частоты. Провод Chukar внешней фазы со спиральным протектором (концы спиралей обработаны на конус), подвешенный на опоре с горизонтальным расположением проводов Частота, Гц Деформация провода (одиночн. амплитуда), микрострейн Частота, Гц Деформация провода (одиночн. амплитуда), микрострейн

37. Шведский поддерживающий зажим с длинным пологим профилем Следы износа провода в шведском поддерживающем зажиме в результате воздействия вибрации провода на корпус зажима. (Продолжительность эксплуатации неизвестна, но, предположительно, она составляет один год или меньше) Н аиболее многообещающие подходы к конструкции зажима заключаются в выборе формы корпуса и плотности его прилегания к проводу, а также в предотвращении повреждения провода монтажными деталями