רטט וריקוד של חוטים על קווי חשמל עיליים

על לימוד העבודה קווי אוויר בתנאים טבעיים, בנוסף לשינויים הרגילים הנגרמים בפעולת המוליכים על ידי פעולת הקרח, הרוח והטמפרטורה, מעניינות תופעות של רעידות וריקודים של מוליכים.

רטט החוטים במישור האנכי נצפה במהירויות רוח נמוכות ומורכב מהופעה בחוטים של גלים אורכיים (עומדים) ובעיקר נודדים בעלי משרעת של עד 50 מ"מ ותדירות של 5-50 הרץ. התוצאה של הרעידות הן שבירות של מוליכים של החוטים, התרופפות עצמית של הברגים של התומכים, הרס של חלקי אביזרי המיתרים המבודדים וכו'.

כדי להילחם ברעידות, החוטים מחוזקים על ידי סלילת נקודות החיבור, מהדקי רטט אוטומטיים ומשתיקים (בולמי זעזועים).

בקווי עילי, יש, אם כי לעתים רחוקות יותר, תופעה אחרת, פחות נחקרה - ריקוד המנצחים, כלומר תנודת המוליכים עם משרעת גדולה, מה שמוביל להתנגשות מוליכים של שלבים שונים, ולכן , קו הירידה לא עובד.

רטט תיל

כאשר זרימת האוויר סביב המוליכים מופנית דרך ציר הקו או בזווית לציר זה, נוצרות מערבולות בצד הרצועה של המוליך. הרוח מופרדת מעת לעת מהחוט ונוצרות מערבולות בכיוון ההפוך.

הפרדת המערבולת בתחתית גורמת להופעת זרימה מעגלית בצד הרצועה, ומהירות הזרימה v בנקודה A נעשית גדולה יותר מאשר בנקודה B. כתוצאה מכך, מופיע מרכיב אנכי של לחץ הרוח.

כאשר תדירות היווצרות המערבולת עולה בקנה אחד עם אחד מהתדרים הטבעיים של החוט המתוח, האחרון מתחיל לרטוט במישור האנכי. במקרה זה, נקודות מסוימות חורגות בעיקר ממיקום שיווי המשקל, ויוצרות את האנטינוד של הגל, בעוד שאחרות נשארות במקומן ויוצרות את מה שנקרא צמתים. רק תזוזות זוויתיות של המוליך מתרחשות בצמתים.

כאלה נקראות רעידות של חוט עם משרעת שאינה עולה על 0.005 אורך חצי גל או שני קטרים ​​של רטט החוט.

איור 1. היווצרות וורטקס מאחורי החוט

תנודות תיל מתרחשות במהירות רוח של 0.6-0.8 מ' לשנייה; ככל שמהירות הרוח עולה, תדירות הרטט ומספר הגלים בטווח גדלים; כאשר מהירות הרוח עולה על 5-8 מ' לשנייה, אמפליטודות הרטט כל כך קטנות עד שהן אינן מסוכנות למוליך.

הניסיון התפעולי מראה כי תנודות תיל נצפות לרוב בקווים העוברים בשטח פתוח ושטוח. בקטעי קווים ביער ובשטח לא אחיד, משך ועוצמת הרעידות הרבה פחות.

רטט תיל נצפתה, ככלל, במרחקים של יותר מ-120 מ' וגדלה עם הגדלת המרחקים.רעידות מסוכנות במיוחד בעת חציית נהרות ואזורי מים עם מרחקים של יותר מ-500 מ'.

הסיכון לרטט טמון בשבירה של חוטים בודדים באזורים שבהם הם יוצאים מהמהדקים. אי רציפות אלו נובעות מהעובדה שמתחים מתחלפים מכיפוף תקופתי של החוטים כתוצאה מרטט מונחים על מתחי המתיחה העיקריים בחוט התלוי. אם הלחצים האחרונים נמוכים, אז סך הלחצים לא מגיעים לגבול שבו המוליכים נכשלים עקב עייפות.

אורז. 2. גלי רטט לאורך החוט בטיסה

בהתבסס על תצפיות ומחקר, נמצא כי הסיכון לשבירת חוט תלוי במה שנקרא מתח הפעלה ממוצע (מתח בטמפרטורה שנתית ממוצעת והיעדר עומסים נוספים).

מקליט רטט של ALCOA "SCOLAR III" מותקן על הר ספירלה

שיטות לשליטה ברטט של חוטים

לפי PUE חוטי אלומיניום ופלדה-אלומיניום בודדים בחתך של עד 95 מ"מ במרחקים של יותר מ-80 מ', חתך של 120 — 240 מ"מ במרחקים של יותר מ-100 מ', חתך של 300 מ"מ או יותר במרחקים של יותר מ-120 מ', יש להגן על חוטי פלדה וכבלים של כל חתכים במרחקים מעל 120 מ' מפני רעידות אם המתח בטמפרטורה השנתית הממוצעת עולה על: 3.5 daN / mm2 (kgf / mm2) במוליכי אלומיניום, 4.0 daN / mm2 במוליכי פלדה-אלומיניום, 18.0 daN/mm2 בחוטי פלדה וכבלים.

במרחקים קטנים מהמפורט לעיל, אין צורך בהגנה מפני רעידות.הגנת רעידות אינה נדרשת גם בקווים מפוצלים-פאזיים דו-מוליכים אם הלחץ בטמפרטורה השנתית הממוצעת אינו עולה על 4.0 daN / mm2 באלומיניום ו-4.5 daN / mm2 במוליכי פלדה-אלומיניום.

הפרדת פאזות בת שלושה וארבעה חוטים בדרך כלל אינה דורשת הגנה מפני רעידות. קטעים של כל הקווים המוגנים מפני רוחות צולבות אינם כפופים להגנה מפני רעידות. במעברים גדולים של נהרות ואזורי מים נדרשת הגנה ללא קשר למתח בחוטים.

ככלל, זה לא משתלם כלכלית להפחית את המתחים במוליכי קווים לערכים שבהם אין צורך בהגנה מפני רעידות. לכן, בקווים עם מתח של 35 - 330 קילו וולט, בולמי רעידות עשויים בצורה של שני משקולות תלויים על כבל פלדה.

בולמי רעידות סופגים את האנרגיה של החוטים הרוטטים ומפחיתים את משרעת הרעידות סביב המהדקים. יש להתקין בולמי רעידות במרחקים מסוימים מהטרמינלים, הנקבעים בהתאם למותג ולמתח החוט.

במספר קווי הגנה מפני רעידות, משתמשים בברגים העשויים מאותו חומר כמו החוט ומפותלים סביב החוט בנקודה שבה הוא מקובע בסוגר לאורך של 1.5 - 3.0 מ'.

קוטר הסורגים יורד משני צידי מרכז התושבת. מוטות חיזוק מגבירים את קשיחות החוט ומפחיתים את הסבירות לנזקי רטט. עם זאת, בולמי רעידות הם האמצעי היעיל ביותר להתמודדות עם רעידות.

אורז. 3. בולם רעידות על החוט

להגנת רעידות של חוטי פלדה-אלומיניום בודדים בחתך של 25-70 מ"מ ואלומיניום בחתך של עד 95 מ"מ, בולמים מסוג לולאה (לולאות מנחת) תלויים מתחת לחוט (מתחת לתושבת התומכת) בצורת לולאה באורך של 1.0 מומלץ -1.35 מ' של חוט מאותו סעיף.

בתרגול זר, בולמי לולאות של לולאה אחת או כמה רצופות משמשים גם להגנה על חוטים בעלי חתך רוחב גדול, כולל חוטים במעברים גדולים.

לרקוד על החוטים

ריקוד החוטים, כמו תנודות, מתרגש מהרוח, אך שונה מרעידות בעלות משרעת גדולה, המגיעות ל-12-14 מ' ואורך גל ארוך. בקווים עם חוטים בודדים, נצפה לרוב ריקוד עם גל אחד, כלומר עם שני חצאי גלים בטווח (איור 4), על קווים עם חוטים מפוצלים - עם חצי גל אחד בטווח.

במישור הניצב לציר הקו, החוט נע כשהוא רוקד לאורך אליפסה מוארכת, שצירה הראשי אנכי או סוטה בזווית קלה (עד 10 - 20 מעלות) מהאנכי.

הקוטרים של האליפסה תלויים בחץ הצניחות: כאשר רוקדים עם חצי גל אחד בטווח, הקוטר הגדול של האליפסה יכול להגיע ל-60 - 90% מחץ הצניחות, תוך ריקוד עם שני חצאי גלים - 30 - 45% של חץ הצניחה. הקוטר המינורי של האליפסה הוא בדרך כלל 10 עד 50% מאורך הקוטר הגדול.

ככלל, ריקוד תיל נצפה בתנאי קרח. קרח מושקע על החוטים בעיקר בצד הרצועה, וכתוצאה מכך החוט מקבל צורה לא סדירה.

כאשר הרוח פועלת על חוט עם קרח חד צדדי, מהירות זרימת האוויר בחלק העליון עולה והלחץ יורד.זה גורם לכוח הרמה Vy שגורם לחוט לרקוד.

הסכנה בריקוד נעוצה בעובדה שהרעידות של החוטים של שלבים בודדים, כמו גם של חוטים וכבלים, מתרחשות באופן אסינכרוני; לעתים קרובות יש מקרים שבהם חוטים עוברים בכיוונים מנוגדים ומתקרבים או אפילו מתנגשים.

במקרה זה מתרחשות פריקות חשמליות, הגורמות לחוטים בודדים להימס, ולעיתים להישבר לחוטים. היו גם מקרים שבהם המוליכים של קווי ה-500 קילוואט עלו לגובה הכבלים והתנגשו בהם.

אורז. 4: א - גלים רוקדים על חוט במעוף, ב - חוט מכוסה קרח בזרם אוויר ביניהם.

תוצאות משביעות רצון מהפעלת קווים ניסיוניים עם בולמי ריקוד עדיין לא מספיקות כדי לצמצם את המרחק בין החוטים.

בקווים זרים מסוימים עם מרחקים לא מספיקים בין מנצחים של שלבים שונים, מותקנים אלמנטים למרחק בידוד, אשר אינם שוללים את האפשרות של המנצחים לתפוס במהלך הריקוד.