가공 송전선 전선의 진동과 춤추기

취업 공부 중 항공로 자연 조건에서 얼음, 바람 및 온도의 작용에 의해 도체 작동에 발생하는 일반적인 변화 외에도 도체의 진동 및 춤 현상이 중요합니다.

수직면에서 와이어의 진동은 낮은 풍속에서 관찰되며 최대 50mm의 진폭과 5-50Hz의 주파수를 갖는 종파(정재) 및 주로 방황하는 와이어의 모양으로 구성됩니다. 진동의 결과는 와이어 도체의 파손, 지지대 볼트의 자체 풀림, 절연 스트링 피팅 부품의 파손 등입니다.

진동을 방지하기 위해 부착 지점, 자동 진동 클램프 및 소음기(충격 흡수 장치)에 코일을 감아 전선을 강화합니다.

가공선에는 덜 자주 있지만 덜 연구 된 또 다른 현상이 있습니다. 즉, 도체의 춤, 즉 진폭이 큰 도체의 진동으로 인해 다른 위상의 도체 충돌이 발생하므로 , 드롭 라인이 작동하지 않습니다.

와이어 진동

도체 주변의 공기 흐름이 선의 축을 통과하거나 이 축에 대해 기울어지면 도체의 풍하측에 와류가 발생합니다. 바람은 주기적으로 전선에서 분리되고 반대 방향으로 소용돌이가 형성됩니다.

바닥에서 와류의 분리는 바람이 불어오는 쪽에서 순환 흐름의 출현을 일으키고 A 지점의 유속 v는 B 지점보다 커집니다. 결과적으로 풍압의 수직 성분이 나타납니다.

와류 형성 주파수가 늘어난 와이어의 고유 주파수 중 하나와 일치하면 와이어가 수직면에서 진동하기 시작합니다. 이 경우 일부 지점은 대부분 평형 위치에서 벗어나 파동의 반대 노드를 형성하고 다른 지점은 제자리에 남아 소위 노드를 형성합니다. 컨덕터의 각도 변위만 노드에서 발생합니다.

이를 반파장 길이의 0.005 또는 와이어 진동의 두 직경을 초과하지 않는 진폭을 가진 와이어의 진동이라고 합니다.

그림 1. 전선 뒤의 소용돌이 형성

와이어 진동은 0.6-0.8m / s의 풍속에서 발생합니다. 풍속이 증가함에 따라 진동 주파수와 범위의 파도 수가 증가합니다. 풍속이 5-8m / s를 초과하면 진동 진폭이 너무 작아서 도체에 위험하지 않습니다.

운영 경험에 따르면 개방되고 평평한 지형을 통과하는 라인에서 와이어 진동이 가장 자주 관찰됩니다. 숲과 고르지 않은 지형의 선 부분에서는 진동의 지속 시간과 강도가 훨씬 적습니다.

일반적으로 와이어 진동은 120m보다 긴 거리에서 관찰되며 거리가 증가함에 따라 증가합니다.진동은 500m 이상의 거리를 가진 강과 수역을 건널 때 특히 위험합니다.

진동의 위험은 클램프를 빠져나가는 영역에서 개별 와이어가 파손되는 데 있습니다. 이러한 불연속성은 진동으로 인한 와이어의 주기적인 굽힘으로 인한 교번 응력이 매달린 와이어의 주요 인장 응력에 중첩된다는 사실에 기인합니다. 후자의 응력이 낮으면 총 응력이 피로로 인해 전도체가 파손되는 한계에 도달하지 않습니다.

쌀. 2. 비행 중 와이어를 따라 진동파

관찰 및 연구에 따르면 와이어 파손의 위험은 소위 평균 작동 전압(연간 평균 온도 및 추가 부하가 없을 때의 전압).

나선형 마운트에 장착된 ALCOA "SCOLA III" 진동 기록기

전선의 진동 제어 방법

에 따르면 PUE 80m 이상의 거리에서 단면적이 최대 95mm2인 단일 알루미늄 및 강철-알루미늄 와이어, 100m 이상의 거리에서 단면적이 120-240mm2, 거리가 300mm2 이상인 단면적 120m 이상, 120m 이상의 거리에 있는 모든 단면의 강철 와이어 및 케이블은 연평균 온도에서의 장력이 다음을 초과하는 경우 진동으로부터 보호되어야 합니다. 강철-알루미늄 도체에서, 강철 와이어 및 케이블에서 18.0 daN / mm2.

상기 거리보다 작은 거리에서는 진동 보호가 필요하지 않습니다.연평균 온도에서의 응력이 알루미늄의 경우 4.0 daN/mm2, 강철-알루미늄 도체의 경우 4.5 daN/mm2를 초과하지 않는 경우 2도체 분할 위상 라인에는 진동 보호가 필요하지 않습니다.

3선 및 4선 위상 분리에는 일반적으로 진동 보호가 필요하지 않습니다. 측풍으로부터 보호되는 모든 라인의 섹션은 진동 보호 대상이 아닙니다. 강과 수역의 넓은 교차점에서는 전선의 전압에 관계없이 보호가 필요합니다.

일반적으로 라인 컨덕터의 전압을 진동 보호가 필요하지 않은 값으로 낮추는 것은 경제적으로 수익성이 없습니다. 따라서 35 - 330 kV 전압의 라인에서 진동 댐퍼는 강철 케이블에 매달린 두 개의 무게 형태로 만들어집니다.

진동 댐퍼는 진동 와이어의 에너지를 흡수하고 클램프 주변의 진동 진폭을 줄입니다. 진동 댐퍼는 와이어의 브랜드 및 전압에 따라 터미널에서 일정 거리에 설치해야 합니다.

다수의 방진선에는 전선과 같은 재질의 철근을 사용하여 1.5~3.0m 길이로 브라켓에 고정하는 지점에 전선을 감는다.

막대의 직경은 브래킷 중앙의 양쪽에서 감소합니다. 철근은 와이어의 강성을 높이고 진동 손상 가능성을 줄입니다. 그러나 진동 댐퍼는 진동을 처리하는 가장 효과적인 수단입니다.

쌀. 3. 와이어의 진동 댐퍼

단면적이 25-70mm2인 단일 강철-알루미늄 와이어 및 단면적이 최대 95mm2인 알루미늄의 진동 보호용, 루프형 댐퍼(댐퍼 루프)가 와이어 아래(지지 브래킷 아래)에 매달려 있습니다. 길이가 1.0 인 루프 형태로 동일한 섹션의 와이어 -1.35m를 권장합니다.

외국에서는 하나 또는 여러 개의 연속 루프로 구성된 루프 댐퍼를 사용하여 전환이 큰 와이어를 포함하여 단면적이 큰 와이어를 보호합니다.

전선 위에서 춤을 춰

진동과 같은 전선의 춤은 바람에 의해 흥분되지만 진폭이 12-14m에 이르고 파장이 긴 진동과는 다릅니다. 단일 와이어가 있는 라인에서 하나의 웨이브가 있는 댄스가 가장 자주 관찰됩니다.

선 축에 수직인 평면에서 와이어는 주축이 수직이거나 수직에서 약간의 각도(최대 10 - 20 °)로 벗어난 길쭉한 타원을 따라 춤을 출 때 움직입니다.

타원의 직경은 처짐 화살표에 따라 다릅니다. 범위에서 반파로 춤을 출 때 타원의 큰 직경은 처짐 화살표의 60 - 90%에 도달할 수 있으며 두 개의 반파(30 - 45%)로 춤을 출 수 있습니다. 새그 화살표. 타원의 작은 지름은 일반적으로 큰 지름 길이의 10~50%입니다.

일반적으로 얼음이 많은 조건에서 와이어 댄스가 관찰됩니다. 얼음은 주로 풍하측의 와이어에 침착되어 와이어가 불규칙한 모양을 얻습니다.

한쪽이 얼음으로 된 와이어에 바람이 작용하면 상단의 공기 흐름 속도가 빨라지고 압력이 감소합니다.그 결과 와이어가 춤을 추게 하는 양력 Vy가 발생합니다.

춤의 위험은 개별 위상의 전선과 전선 및 케이블의 진동이 비동기적으로 발생한다는 사실에 있습니다. 전선이 반대 방향으로 달리다가 가까이 오거나 충돌하는 경우가 종종 있습니다.

이 경우 전기 방전이 발생하여 개별 와이어가 녹고 때로는 와이어가 끊어집니다. 500kV 라인의 도체가 케이블 높이까지 올라와 충돌하는 경우도 있었습니다.

쌀. 4: a — 비행 중인 전선에서 춤추는 파도, b — 그들 사이의 기류에서 얼음으로 덮인 전선.

댄스 댐퍼를 사용한 실험 라인 작동의 만족스러운 결과는 여전히 와이어 사이의 거리를 줄이기에 충분하지 않습니다.

서로 다른 위상의 도체 사이의 거리가 충분하지 않은 일부 외부 라인에는 절연 거리 요소가 설치되어 춤추는 동안 도체가 걸릴 가능성을 배제합니다.