ما هو اهتزاز ورقصة الأسلاك ، ما الذي تعتمد عليه هذه الظواهر
التعريف
يسمى اهتزاز الأسلاك تذبذبات دورية لسلك أو كابل في الامتداد بين دعامات خطوط الطاقة. تحدث التذبذبات بتردد 3 إلى 150 هرتز في مستوى رأسي تحت تأثير تدفق الهواء الصفحي. ونتيجة لذلك ، يتم تشكيل موجات واقفة ، يمكن أن يكون السعة المزدوجة أكبر من قطر السلك أو الكابل ، ولكن في نفس الوقت لا يتجاوز 0.005 الطول الموجي.
تسمى التذبذبات الدورية المستقرة الرقص ، بسعة أكبر من الحالة السابقة وتردد أقل - من 0.2 إلى 2 هرتز. وبالتالي ، تتشكل الموجات الدائمة بسعة 0.3 إلى 5 أمتار ، وفي بعض الحالات أكثر.
لوحظت هذه الظاهرة على خطوط الكهرباء وأسلاك شبكة الاتصال وكابلات الحماية من الصواعق. يتم تطبيق مفهوم "التذبذب التلقائي" أيضًا على شبكة الاتصال ، على الرغم من أنه في جوهره واحد. اسم آخر هو اهتزاز إيولايان.
لذا فإن الفرق الرئيسي بين الاهتزاز والرقص هو التردد. بالكاد يمكن ملاحظة الاهتزاز للعين بسبب التردد العالي والسعة المنخفضة وعدد الموجات نصف ، والرقص هو اهتزاز قوي مع طول موجة وسعة أطول.
الأسباب
يحدث اهتزاز الأسلاك والكابلات لخطوط الطاقة العلوية بتدفق هواء رقائقي (بسرعة الرياح 0.5-7 م / ث ، وبسرعة أعلى يصبح التدفق مضطربًا) ، ويكون اتجاهه عموديًا أو بزاوية لها.
ثم يتدفق تدفق الهواء حول السطح الأسطواني للسلك ويحدث تدفق دائري ، بينما في الجزء العلوي (النقطة A في الشكل أدناه) تكون سرعة هذا التدفق أكبر من الجزء السفلي (النقطة B). يحدث هذا بسبب اختلال دوامات الهواء من الجانبين العلوي والسفلي ، ونتيجة لذلك يظهر اختلال في الضغط.
وبالتالي ، لا ينشأ فقط العنصر الأفقي ، ولكن أيضًا المكون الرأسي لضغط تدفق الهواء (الريح). إذا تزامن تكرار تكوين الدوامة مع تردد (أحد) الاهتزازات الطبيعية للسلك ، فستبدأ اهتزازاته في المستوى الرأسي.
تسمى الاهتزازات المناسبة التي تحدث في النظام في حالة عدم وجود تأثيرات خارجية متغيرة ، نتيجة للانحراف الأولي. كما يحدث مع سلسلة الغيتار.
عند نقاط معينة ، ستنشأ موجات مضادة من الأمواج ، تكون فيها السعة بحد أقصى. تسمى تلك النقاط التي ستبقى بلا حراك العقد. فيها ، ستحدث الحركات الزاوية للسلك بلغة بسيطة - سوف تنحني وتدور. تحدث الموجات الدائمة عندما يكون طول الموجة مساوياً أو مضاعفاً للمسافة بين الدعامات (طول الامتداد).
يتناسب تردد الاهتزاز بشكل مباشر مع سرعة الرياح ويمكن حسابه بالصيغة التالية:
f = (0.185 فولت) / يوم ،
حيث f هو تردد التذبذب ، V هو سرعة الرياح ، d هو القطر ، 0.185 هو رقم Strouhal المميز في هذه الحالة.
تظهر الصيغة أيضًا أنه كلما كان السلك أكثر نحافة ، كلما اهتزت أكثر. في هذه الحالة ، تكون سرعات الرياح 0.6-0.8 م / ث خطيرة بشكل خاص ، نظرًا لأن سرعة الرياح التي تزيد عن 5-8 م / ث ، تكون السعات صغيرة وليست خطيرة. كقاعدة ، تحدث هذه الظاهرة في الرحلات التي تزيد عن 120 مترًا ، مع زيادة المسافة التي تزداد فقط. هذا مهم بشكل خاص عندما يكون طول معبر OHL أكثر من 500 متر ، على سبيل المثال ، من خلال الأنهار والخزانات.
الفرق بين الرقص والاهتزاز في المقام الأول هو الاتساع - إنه أكبر ويمكن أن يصل إلى 12-14 مترًا ، بالإضافة إلى طول موجة أطول. تتبع طبيعة ومسار الرقص شكل قطع ناقص ممدود ، مع انحراف المحور 10-20 درجة عن الخط الرأسي.
مع الجليد (الجليد والجليد للخط) ، يزداد قطر السلك بناءً على الصيغة أعلاه - ينخفض تردد الاهتزاز ويزداد الطول الموجي للاهتزازات.
لا يظهر الجليد بالتساوي ، ولكن على الجانب الأمامي للريح. ونتيجة لذلك ، لا تصبح الأسلاك والكابلات أسطوانية ، ولكنها غير منتظمة الشكل. مع هذا الشكل ، أثناء الرياح توجد قوة رفع ، في الشكل أدناه Vy.
إنها تسبب الرقص. على اليسار توجد موجات الرقص في الامتداد بين الدعامات ، وعلى اليمين يوجد الكابل الجليدي ودفق الهواء الذي يلفه.
يحدث الرقص بسرعة رياح أعلى من الاهتزاز ، وهي 5-20 م / ث ، بزاوية على خط 30-70 درجة. تحدث التذبذبات بتردد أقل وسعة أكبر.
يمكنك رؤية الاختلافات الخارجية بين ظاهرة هاتين الظاهرتين من خلال مقارنة مقطعي الفيديو التاليين:
خطر
دعونا نرى ما هو الرقص والاهتزاز الخطير على خط الجهد العالي. الرقص خطير من حيث أن الأسلاك لا تتأرجح بشكل متزامن ، ويمكن أن يصل السعة إلى مثل هذا الحجم الذي يمكن أن يحدث تداخلًا مع كابل الحماية من الصواعق ، أو بين بعضها البعض. بسبب ما ، تحدث تصريفات كهربائية ، مع جميع العواقب المترتبة على ذلك. لمنع الجلد ، في بعض الحالات ، يتم تثبيت الفواصل العازلة بين الأجزاء الموصلة للخطوط.
الاهتزاز ، بدوره ، له تأثير مدمر على الموصلات ، كما أن فواصل الخطوط ممكنة عند المفاصل والمشابك أو مخارج المشابك.
طرق النضال
نظرًا لأن خطر الاهتزاز والرقص يكمن في فشل الخطوط العلوية والكسر والدوائر القصيرة ، فسوف نفكر في الطريقة الرئيسية للحماية منه.
تركيب مخمدات الاهتزاز هو الطريقة الرئيسية للقضاء على الظواهر المدروسة. يأتون في أنواع مختلفة. السمة المشتركة هي أنها مصنوعة على شكل قضيب مع غطاسات في النهايات ، والتي يتم تعليقها بواسطة الجزء الأوسط على الكابلات والأسلاك. يتم اختيار نوع مخمد الاهتزاز وفقًا لمدى وقطر الموصل ، وفقًا للجدول 2.5.9. PUE ، ص .2.5.85 (الفصل 2.5 PUE).
لتحديد الظروف المناخية وحساب حمل الضغوط الميكانيكية أثناء الاهتزازات ، يستخدمون أيضًا المعلومات الموضحة في البنود PUE 2.5.38-2.5.74 ، والتي توضح ضغط الرياح وسماكة جدار الجليد ومتوسط المدة السنوية للعواصف الرعدية وغيرها من البيانات. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد ، يمكنك التعرف على RD 34.20.182-90 "المبادئ التوجيهية المنهجية للحماية النموذجية ضد اهتزازات الأسلاك والاهتزازات وكابلات الحماية من الصواعق لخطوط نقل الطاقة الهوائية بجهد 35-750 كيلو فولت".
المواد ذات الصلة:
جار التحميل ...
