Rung và nhảy dây là gì, những hiện tượng này phụ thuộc vào điều gì
Định nghĩa
Rung của dây được gọi là dao động định kỳ của dây hoặc cáp trong khoảng giữa các giá đỡ của đường dây điện. Dao động xảy ra với tần số từ 3 đến 150 Hz trong mặt phẳng thẳng đứng dưới tác động của luồng không khí tầng. Kết quả là, sóng đứng được hình thành, biên độ gấp đôi có thể lớn hơn đường kính của dây hoặc cáp, nhưng đồng thời không vượt quá 0,005 bước sóng.
Các dao động định kỳ ổn định được gọi là khiêu vũ, với biên độ lớn hơn trong trường hợp trước và tần số thấp hơn - từ 0,2 đến 2 Hz. Do đó, sóng đứng được hình thành với biên độ 0,3 đến 5 mét, và trong một số trường hợp nhiều hơn.
Hiện tượng được quan sát trên các đường dây điện, dây của mạng tiếp xúc và cáp chống sét. Khái niệm về dao động tự động, cũng được áp dụng cho mạng tiếp xúc, mặc dù về bản chất nó là một và giống nhau. Một tên khác là rung động Aeilian.
Vì vậy, sự khác biệt chính giữa rung và nhảy là tần số. Rung hầu như không đáng chú ý đối với mắt do tần số cao, biên độ thấp hơn và số lượng nửa sóng, và nhảy là một rung động mạnh với bước sóng và biên độ dài hơn.
Nguyên nhân
Rung dây và cáp của đường dây điện trên không xảy ra với luồng không khí nhiều lớp (với tốc độ gió 0,5-7 m / s, ở tốc độ cao hơn, dòng chảy trở nên hỗn loạn), hướng của nó vuông góc hoặc theo góc với chúng.
Sau đó, luồng không khí chảy xung quanh bề mặt hình trụ của dây và xảy ra dòng chảy tròn, trong khi ở phần trên của nó (điểm A trong hình bên dưới) tốc độ của luồng này lớn hơn ở phía dưới (điểm B). Điều này xảy ra do sự gián đoạn của các luồng khí từ phía trên và phía dưới, dẫn đến mất cân bằng áp suất.
Do đó, không chỉ chiều ngang, mà cả thành phần thẳng đứng của áp suất của luồng không khí (gió) phát sinh. Nếu tần số hình thành xoáy trùng với tần số (một trong) các dao động tự nhiên của dây, thì các rung động của nó trong mặt phẳng thẳng đứng sẽ bắt đầu.
Đúng được gọi là rung động xảy ra trong hệ thống trong trường hợp không có ảnh hưởng bên ngoài thay đổi, là kết quả của độ lệch ban đầu. Như xảy ra với một dây đàn guitar.
Tại một số điểm nhất định, antinode của sóng sẽ phát sinh, trong đó biên độ sẽ là cực đại. Những điểm sẽ vẫn bất động được gọi là các nút. Trong chúng chuyển động góc của dây sẽ xảy ra, trong ngôn ngữ đơn giản - nó sẽ uốn cong và xoay. Sóng đứng xảy ra khi bước sóng bằng hoặc bội số của khoảng cách giữa các giá đỡ (độ dài nhịp).
Tần số rung tỷ lệ thuận với tốc độ gió và có thể được tính theo công thức:
f = (0.185V) / ngày,
Trong đó f là tần số dao động, V là tốc độ gió, d là đường kính, 0.185 là đặc tính số Strouhal trong trường hợp này.
Công thức cũng cho thấy dây càng mỏng thì càng rung. Trong trường hợp này, tốc độ gió 0,6-0,8 m / s đặc biệt nguy hiểm, vì ở tốc độ gió hơn 5-8 m / s, biên độ nhỏ và không nguy hiểm. Theo quy định, hiện tượng này xảy ra trong các chuyến bay dài hơn 120 mét, với khoảng cách ngày càng tăng, nó chỉ tăng cường. Điều này đặc biệt quan trọng khi chiều dài của giao cắt OHL là hơn 500m, ví dụ, qua sông và hồ chứa.
Sự khác biệt giữa nhảy và rung ở nơi đầu tiên là biên độ - nó lớn hơn và có thể đạt tới 12-14 mét, cũng như bước sóng dài hơn. Bản chất và quỹ đạo của điệu nhảy theo hình elip thon dài, với trục lệch 10-20 độ so với đường thẳng đứng.
Với nước đá (đóng băng và đóng băng của đường dây), đường kính dây tăng dựa trên công thức trên - tần số rung giảm và bước sóng dao động tăng.
Băng không xuất hiện đều, nhưng ở phía bên leeward. Kết quả là, dây và cáp trở nên không hình trụ, nhưng hình dạng không đều. Với hình thức này, trong gió có lực nâng, trong hình bên dưới Vy.
Cô ấy gây ra nhảy. Bên trái là những con sóng nhảy múa trong khoảng giữa các giá đỡ, và bên phải là dây cáp băng và luồng không khí bao bọc nó.
Điệu nhảy xảy ra ở tốc độ gió cao hơn rung động, cụ thể là 5-20 m / s, ở góc 30-70 độ. Dao động xảy ra với tần số thấp hơn và biên độ lớn hơn.
Bạn có thể thấy sự khác biệt bên ngoài giữa các hiện tượng của hai hiện tượng này bằng cách so sánh hai video sau:
Nguy hiểm
Chúng ta hãy xem những gì nhảy múa và rung động nguy hiểm trên đường dây cao thế. Điệu nhảy nguy hiểm ở chỗ các dây không dao động đồng bộ và biên độ có thể đạt tới độ lớn đến mức có thể xảy ra sự chồng chéo với cáp chống sét hoặc giữa hai dây. Bởi vì những gì, phóng điện xảy ra, với tất cả các hậu quả sau đó. Để ngăn chặn đòn roi, trong một số trường hợp, các miếng đệm cách điện được lắp đặt giữa các phần dẫn điện của đường dây.
Rung, lần lượt, có tác động phá hủy trên các dây dẫn, và ngắt dòng cũng có thể tại các khớp và kẹp hoặc thoát ra khỏi kẹp.
Phương pháp đấu tranh
Vì sự nguy hiểm của rung động và nhảy múa nằm ở sự thất bại của đường dây trên không, đứt và ngắn mạch, chúng tôi sẽ xem xét phương pháp bảo vệ chính chống lại nó.
Lắp đặt bộ giảm chấn rung là phương pháp chính để loại bỏ các hiện tượng được xem xét. Họ đến trong nhiều loại. Một đặc điểm chung là chúng được chế tạo dưới dạng một thanh với các đầu chìm ở hai đầu, được treo ở phần giữa trên dây cáp và dây điện. Loại giảm chấn rung được chọn phù hợp với nhịp và đường kính của dây dẫn, theo bảng 2.5.9. PUE, trang 2.5,85 (Chương 2.5 PUE).
Để xác định điều kiện khí hậu và tính toán tải trọng của các ứng suất cơ học trong các rung động, họ cũng sử dụng thông tin được nêu trong các điều khoản PUE 2.5,38-2,5,74, cho thấy áp lực gió, độ dày thành băng, thời gian trung bình hàng năm của giông bão và các dữ liệu khác. Nếu bạn muốn biết thêm, bạn có thể làm quen với RD 34.20.182-90, Hướng dẫn phương pháp bảo vệ điển hình chống rung và rung dây và cáp chống sét của đường dây tải điện trên không có điện áp 35-750 kV.
Tài liệu liên quan:
Đang tải...
