Вибрация и пляска проводов воздушных лэп: что это такое, методы борьбы

Вибрация проводов

Вибрацией провода называют периодические колебания провода в вертикальной плоскости с большой частотой и малой амплитудой. Такие колебания обычно наблюдаются при относительно слабом ветре — от 0,5-0,8 до 3 -8 м/с и отсутствии на проводах гололедно-изморозевых отложений. Направление ветра при вибрации по отношению к оси линии может быть различным. По данным наблюдений, устойчивая вибрация бывает при направлениях ветра под углом 45 — 90° к оси линии. Опыт эксплуатации показывает, что вибрации наиболее подвержены провода, расположенные высоко над землей и в открытой ровной местности, когда равномерное движение воздушного потока не нарушается рельефом или наземными препятствиями. Кроме того, вероятность возникновения вибрации увеличивается с увеличением длины пролёта (для пролётов более 120 м). Особенно опасна вибрация проводов при переходах через реки и водные пространства с пролётами более 500 м. Опасность вибрации заключается в обрывах отдельных проволок на участках их выходов из зажимов, однако разрушение наступает лишь в том случае, когда результирующие механические напряжения в проводе (статические и динамические) оказываются больше предела усталости металла. Вибрацию можно сгладить двумя путями: без специальных мер защиты и с применением специальных средств.

Для исключения опасности вибрации без специальных мер защиты необходимо соблюсти условия, при которых величина напряжения в проводе при вибрации не превзойдет предела усталости материала в проводе при длительной работе линии электропередачи при среднеэксплуатационных условиях.
Для защиты проводов от повреждений, вызываемых вибрацией, существуют различные средства, которые применяют наряду с ограничением напряжения. Основные способы борьбы следующие: Усиление провода в местах подвески в поддерживающих зажимах путем обмотки армирующими прутками. Обмотанный такими прутками провод получает конусообразную форму и его сопротивление изгибу увеличивается по мере приближения к зажиму.
Установка на проводах гасителей вибрации (рис. 2.8). Рис. 2.8. Виброгасители
Виброгаситель обладает свойством противодействовать колебаниям, вызываемым вибрацией и уменьшать амплитуду колебаний до безопасных пределов, поэтому данный способ защиты является наиболее эффективным. Виброгасители устанавливают на проводах с двух концов пролёта. В пролётах больших переходов в случае подвески провода с применением роликовых зажимов устанавливают виброгасители особой конструкции (гасители сбрасывающегося типа), которые в случае обрыва провода сбрасываются и дают возможность проводу свободно проскользнуть по роликам.
Установка гасителей петлевого типа — демпфирующих петель, которые подвешиваются под зажимом в виде петли длиной 1,0 — 1,35 м и изготавливаются из провода того же сечения.

Опасность

Пляска и вибрация имеют схожую природу, но отличаются по интенсивности. Тем не менее, оба явления могут нести такие виды опасности для ЛЭП:

Распушивание — повреждение проводов, при котором медные, алюминиевые или стальные тросы теряют утяжку и механическую прочность;
Перекрытие воздушного промежутка – в случае движения смежных фаз с различной амплитудой, волны могут приближаться достаточно близко друг к другу, из-за чего произойдет пробой и возникновение дуги;
Схлестывание проводов – являются более опасным развитием предыдущей ситуации, когда параллельные линии касаются друг друга и создают электрический контакт с протеканием токов короткого замыкания и оплавлением металла;
Обрыв проводов – может возникать как результат короткого замыкания, так и множественных обрывов отдельных проволок, разрушенных многократными вибрациями или пляской.

Как видите, все потенциальные опасности могут запросто привести к нарушению нормального электроснабжения и материальным затратам на восстановление. Также не забывайте, что любая аварийная ситуация потенциально несет угрозу человеку, как выполняющему работу в электроустановках, так и находящемуся поблизости. Поэтому для предотвращения опасных воздействий разработаны методы борьбы с вибрацией и пляской, направленные на гашение колебаний.

Причины возникновения

Вибрация проводов и тросов воздушных ЛЭП возникает при ламинарном потоке воздуха (при ветре скоростью 0.5-7 м/с, при большей скорости поток становится турбулентным), направление которого перпендикулярно или находится под некоторым углом к ним.

Тогда потоки воздуха обтекают цилиндрическую поверхность провода и возникает круговой поток, при этом в верхней его части (на рисунке ниже точка А) скорость этого потока больше чем в нижней (точка В). Происходит это из-за срывов вихрей воздуха с верхней и нижней стороны, в результате чего появляется дисбаланс давлений.Отсюда возникает не только горизонтальная, но и вертикальная составляющая давления потоков воздуха (ветра). Если частота образования вихрей совпадет с частотой (одной из) собственных колебаний провода, то начнутся его колебания в вертикальной плоскости.

Собственными называются колебания, возникающие в системе при отсутствии переменных внешних воздействий, в результате начального отклонения. Как происходит с гитарной струной.

В определенных точках возникнут пучности волн, в них амплитуда будет максимальной. Те точки, которые будут оставаться неподвижными, называются узлами. В них будут происходить угловые перемещения провода, простым языком – он будет изгибаться и вращаться. Возникают стоячие волны, когда длина волны равна или кратна расстоянию между опорами (длине пролёта).

Частота вибраций прямо пропорциональна скорости ветра и может быть вычислена по формуле:

f=(0,185V)/d,

где f – частота колебаний, V – скорость ветра, d – диаметр, 0,185 – характерное в этом случае число Струхаля.

Из формулы видно и то, что чем тоньше провод, тем с большей частотой он вибрирует. При этом особо опасны скорости ветра 0,6-0,8 м/с, поскольку при скорости ветра больше 5-8 м/с амплитуды малы и не опасны. Как правило, явление возникает в пролётах длиной более 120 метров, при увеличении расстояния только усиливается

Особенно это важно при протяженности пересечения ВЛ более чем 500м, например, через реки и водоёмы

Отличием пляски от вибрации в первую очередь является амплитуда – она больше и может достигать 12-14 метров, а также большей длинной волны. Характер и траектория движения при пляске повторяет форму вытянутого эллипса, с отклоненной осью на 10-20 градусов от вертикальной линии.

При гололеде (наледях и обледенении линии) диаметр провода увеличивается исходя из формулы, приведенной выше – уменьшается частота колебаний и увеличивается длина волны вибраций.

Гололед появляется не равномерно, а с подветренной стороны. В результате провода и тросы становятся не цилиндрическими, а неправильной формы. При такой форме во время ветра возникает подъёмная сила, на рисунке ниже Vy.

Она и вызывает пляску. Слева изображены волны пляски в пролёте между опорами, а с права – обледеневший трос и огибающий его воздушный поток.

Пляска возникает при большей скорости ветра, чем вибрации, а именно 5-20 м/с, под углом к линии в 30-70 градусов. Колебания происходят с меньшей частотой и большей амплитудой.

Внешние отличия явлений этих двух явлений вы можете увидеть на сравнив следующие два видео:

https://youtube.com/watch?v=7weoxUAJl84

Причины возникновения

Все причины возникновения и пляски, и вибрации можно разделить на:

воздействие воздушного потока – наиболее частая и опасная причина, поскольку имеет продолжительное воздействие и приводит к нарастанию амплитуды и частоты;
коммутационные процессы – при подаче напряжения в сеть или при подключении нагрузки переходные процессы обуславливают скачек электромагнитного поля, приводящего провода в движение;
механическая нагрузка – обуславливается всевозможными ударами или движением предметов, к примеру, токоприемником электроподвижного состава по контактной сети.

Следует отметить, что движение линий во время переходного процесса носит разовый характер, и дальнейшие собственные колебания постепенно угасают. То же происходит и с механической нагрузкой, в отличии от воздуха, который не только может дуть в течении продолжительного времени, но и менять свой угол и интенсивность. Поэтому наиболее значимой причиной для всех типов линий является воздушный поток.

Возникновение вибрации и пляски от воздушного потока

Воздействие ветра происходит при любом направлении потока, как в горизонтальной плоскости, так и под каким-то углом. Основной причиной колебаний является неравномерная скорость, с которой воздух огибает провод, из-за чего в верхней и нижней точке возникает разность давления.

Рис. 2: воздействие воздуха на провод

Посмотрите на рисунок 2, здесь приведен пример, когда воздух огибает окружность из точки А в точку Б. Воздушный поток в этом месте закручивается, и возникают завихрения. Это приводит к возникновению сил, давящих не только со стороны ветра, но и в вертикальной плоскости. В нижней точке давление становится меньшим, чем в верхней и при совпадении вихрей с собственными колебаниями возникают горизонтальные перемещения провода.

Следует отметить, что такая ситуация возможна лишь при относительно небольших скоростях воздушных потоков – от 0,5 до 7м/с, так как при увеличении скорости потоки движутся иначе. Но прекращение ветра, увы, не означает окончание вибрации, так как из-за большой протяженности линий в них возникают собственные колебания, которые уже не требуют поддержания, а продолжаются за счет резонансных явлений. И, если вибрация носит незаметный характер, то при пляске, волны станут куда более значительными и опасными.

5.1. Защита от пляски ВЛ с одиночными проводами

5.1.1. Защите подлежат ВЛ традиционного типа с одиночными проводами, расположенные в 3, 4-м или особом районах пляски (см. табл. ). Во 2-м районе пляски защитные мероприятия выполняются в том случае, если требуется повышенная надежность электроснабжения потребителей.

5.1.2. На линиях электропередачи компактного типа (с уменьшенными междуфазовыми расстояниями) защиту следует предусматривать, начиная с 1-го района пляски.

5.1.3. На ВЛ с вертикальным или треугольным расположением фаз при междуфазовых расстояниях менее 3 м рекомендуется применение междуфазовых изолирующих распорок, основным назначением которых является предотвращение междуфазовых перекрытий. Для ВЛ традиционного типа в 3-м районе пляски рекомендуется установка между фазовых распорок по 2 шт. на пролет (рис. ), в 4-м и особом районах — по 4 распорки на пролет (рис. ). На ВЛ компактного типа с треугольным расположением проводов изолирующие междуфазовые распорки рекомендуется устанавливать по групповой схеме (по 3 распорки в группе) с интервалами между группами распорок 60 — 130 м (рис. ).

Рис. 8. Система из двух распорок в пролете

Рис. 9. Система из четырех распорок в пролете

Рис. 10. Установка междуфазовых распорок по групповой схеме на ВЛ компактного типа

5.1.4. Для ограничения амплитуд пляски с числом полуволн от 1 до 4, предотвращения повреждений изолирующей подвески и элементов опор рекомендуется применение механических гасителей типа эксцентричных грузов фирмой ОРГРЭС и ВНИИЭ разработаны две конструкции гасителей этого типа.

При применении гасителей фирмы ОРГРЭС [] предусматривается установка массивных грузов (рис. , а) по два груза на каждом проводе в каждом защищаемом от пляски пролете (рис. , б).

Рис. 11. Гаситель пляски конструкции фирмы ОРГРЭС:

— конструкция гасителя;б — пример расстановки гасителя на проводе (тросе) в пролете ВЛ (условно показан один провод)

При применении гасителей ВНИИЭ предусматривается установка легких эксцентричных грузов (рис. ) массой от 1 до 3 кг, а также грузов-ограничителей закручивания провода. Последние устанавливаются под проводом в вертикальной плоскости и обеспечивают устойчивое горизонтальное положение эксцентричных грузов-гасителей пляски, предотвращая их опрокидывание при любых эксплуатационных воздействиях [].

Рис. 12. Гаситель пляски ВНИИЭ:

а — вдоль линии; б — вид сверху; 1

— груз;2 — плашечный зажим;3 — провод;4 — армирующие прутки

По вопросам выбора параметров и схем установки в пролетах ВЛ каждого из указанных гасителей обращаться соответственно в ОРГРЭС и ВНИИЭ.

Методы борьбы

Условия, при которых следует применять защитные меры для гашения амплитуды вибрации, оговаривает п.2.5.85 ПУЭ. При этом учитываются такие параметры, как:

Длина пролета;
Материал проводника и его сечение;
Механическое напряжение в расщепленных и одиночных проводах.

Конкретные методы борьбы регламентируются методическими указаниями РД 34.20.182-90. Для гашения вибрации и пляски устанавливаются специальные устройства.

Рис. 5: пример установки гасителей вибрации

По типу и конструктивным особенностям гасители пляски и вибрации подразделяются на три типа:

Петлевые гасители — применяются для проводов напряжением в 6 – 10 кВ и выполняются в виде гибкой распорки. В зависимости от числа петель и конструкции распорок может быть одно- или трехпетлевым. В качестве петлевого зажима используется проволока или крепежные детали.
Спиральные – самые эффективные, но и самые дорогие модели для борьбы с высоко- и низкочастотной вибрацией. Из-за дороговизны их редко применяют, хотя они и дают равномерное распределение нагрузки по всей длине гасителя.
Мостовые – имеют специальные грузы, которым передается вибрация от раскачивающегося провода и ими же поглощается. Отличаются простотой монтажа и дальнейшего обслуживания.

В линиях от 330 до 750 кВ применяется расщепление фазы, при котором все провода соединяются распорками. Несмотря на то, что такое соединение само может выступать в роли гасителя вибрации, на практике этого не достаточно. Поэтому в главе 5 РД 34.20.182-90 приведены способы борьбы с вибрацией и пляской для различных линий и условий, в которых они могут эксплуатироваться.

Методы борьбы с вибрацией проводов

СогласноПУЭ одиночные алюминиевые и сталеалюминиевые провода сечением до 95 мм2 в пролетах длиной более 80 м, сечением 120 — 240 мм2 в пролетах более 100 м, сечением 300 мм2 и более в пролетах более 120 м, стальные провода и тросы всех сечений в пролетах более 120 м должны быть защищены от вибрации, если напряжение при среднегодовой температуре превышает: 3,5 даН/мм2 (кгс/мм2) в алюминиевых проводах, 4,0 даН/мм2 в сталеалюминиевых проводах, 18,0 даН/мм2 в стальных проводах и тросах.

В пролетах меньше указанных выше защита от вибрации не требуется. Защита от вибрации не нужна также на линиях с расщеплением фазы на два провода, если напряжение при среднегодовой температуре не превышает 4,0 даН/мм2 в алюминиевых и, 4,5 даН/мм2 в сталеалюминиевых проводах. Фаза с расщеплением на три и четыре провода, как правило, не требует защиты от вибрации. Участки любых линий, защищенные от поперечных ветров, не подлежат защите от вибрации. На больших переходах рек и водных пространств защита необходима независимо от напряжения в проводах.

Как правило, снижение напряжений в проводах линий до значений, при которых не требуется защиты от вибрации, экономически невыгодно. Поэтому на линиях напряжением 35 — 330 кВ обычно устанавливаются виброгасители, выполненные в виде двух грузов, подвешенных на стальном тросе.

Виброгасители поглощают энергию вибрирующих проводов и уменьшают амплитуду вибрации около зажимов. Виброгасители должны быть установлены на определенных расстояниях от зажимов, определяемых в зависимости от марки и напряжения провода.

На ряде линий для защиты от вибрации применяются армирующие прутки, выполненные из того же материала, что и провод, и наматываемые на провод в месте его закрепления в зажиме на длине 1,5 — 3,0 м. Диаметр прутков уменьшается в обе стороны от середины зажима. Армирующие прутки увеличивают жесткость провода и уменьшают вероятность его повреждения от вибрации. Однако наиболее эффективным средством борьбы с вибрацией являются виброгасители.

Рис. 3. Виброгасителъ на проводе

Для защиты от вибрации одиночных сталеалюминиевых проводов сечением 25—70 мм2 и алюминиевых сечением до 95 мм2 рекомендуются гасители петлевого типа (демпфирующие петли), подвешиваемые под проводом (под поддерживающим зажимом) в виде петли длиной 1,0—1,35 м из провода того же сечения. В зарубежной практике петлевые гасители из одной или нескольких последовательных петель применяются также для защиты проводов больших сечений, в том числе и проводов на больших переходах.

Междуфазные распорки

Междуфазные распорки предполагают установку изолирующих связующих элементов между проводами в пролете (рис. 1а). Наличие таких связей не устраняет пляски, но может приводить к синхронным колебаниям всех проводов как единой колебательной системы. Возможность междуфазных замыканий практически исключается. Это предложение может рассматриваться как одна из реальных мер борьбы с пляской, однако необходимо провести детальные исследования для оценки необходимого количества и мест установки распорок в пролете, а также для установления достаточности прочности существующих конструкций опор для восприятия увеличенных динамических нагрузок.

Представленные способы борьбы с пляской проводов, за исключением установки междуфазных распорок, носят пассивный характер, не направлены непосредственно на подавление колебательного процесса, и их реализация связана с существенным удорожанием линии.

Демпфирующие распорки DERVAUX — эффективное средство гашения колебаний, вибрации и предупреждения пляски проводов

Провода воздушных линий электропередачи (ВЛ) независимо от класса напряжения в той или иной степени подвержены колебаниям, вызываемым действием ветра. Вибрация и колебания являются причиной повреждения проводов, линейной арматуры, систем подвески, а пляска проводов приводит также к разрушениям опор.

Колебания и вибрации проводов СИП-3

Важным является тот факт, что на ВЛ с расщепленной фазой, в отличие от ВЛ с одиночным проводом, при одинаковых условиях эксплуатации, пляска возникает гораздо чаще.

Применяемая система защиты от вибраций и cубколебаний в значительной мере влияет на продолжение срока службы проводов и эксплуатационную надежность ВЛ в целом. Эффективным решением проблемы гашения колебаний и вибрации проводов в субпролетах является применение демпфирующих внутрифазных распорок.

Это может быть объяснено тем, что при установке глухих распорок, широко применяемых сегодня, расщепленная фаза ВЛ приобретает свойства «жесткой системы», которая подвержена различным колебаниям проводов, являющихся одним из факторов, провоцирующим появление пляски проводов.

Установка демпфирующих распорок DERVAUX приводит к непрерывному перераспределению колебаний проводов вдоль пролета ВЛ, что вовлекает другие распорки в процесс демпфирования и способствует рассеиванию колебаний, их гашению в других демпфирующих распорках и многочастотных гасителях вибрации.

С целью повышения эффективности гашения вибраций и субколебаний на высоковольтных ВЛ компанией DERVAUX разработан новый тип распорок, обладающих-демпфирующими свойствами. Распорки данного типа имеют количество лучей по числу проводов расщепленной фазы ВЛ и обеспечивают сохранение требуемого расстояния между проводами в фазе, осуществляют гашение вибрации и различных видов колебаний, предупреждают возникновение пляски проводов.

Особенностью конструкции таких распорок является то, что лучи демпфирующей распорки шарнирно соединены с корпусом через демпферный узел (эластомерный вкладыш), что обеспечивает подвижность конструкции распорки и эластичность движения ее лучей относительно корпуса распорки. Это свойство позволяет распорке реагировать на колебания и движения проводов во всех плоскостях, а также на крутильные колебания без повреждения проводов или распорок. Движение распорки: продольное L = +/– 50 мм; вертикальное V = +/– 50 мм; горизонтальное Н = +/– 50 мм; коническое С = +/– 150.

Установка демпфирующих распорок приводит к непрерывному перераспределению колебаний проводов вдоль пролета ВЛ, вовлекает другие распорки в процесс демпфирования и снижает, таким образом, концентрацию энергии колебания в отдельных субпролетах ВЛ. Другим преимуществом демпфирующих распорок является уменьшение крутильной жесткости проводов и обеспечение их подвижности относительно корпуса распорки, что снижает жесткость системы расщепленной фазы.

Перераспределение колебаний проводов вдоль пролета ВЛ, уменьшение крутильной жесткости проводов, обеспечение подвижности проводов в расщепленной фазе относительно распорки и гашение крутильных колебаний в субпролетах ВЛ, за счет применения демпфирующих распорок, увеличивает эффективность гашения вибрации и колебаний на ВЛ, а также служит средством предупреждения появления пляски проводов.

Последнее слово, видимо, разбередило в душе миссис Корк свежую боль.

Если бы я не получал отдыха в виде периодической дневной дремоты, я полагаю.

Сейчас, когда он шел по безлюдным улицам Детройта, в нем закипала злость оттого, что из-за какой-то горстки негодяев один из «The Dumas Club» крупнейших городов Штатов вынужден терпеть такое унижение.

Спасибо, и она повесила трубку.

Через некоторое время вдали показалась деревня.

Наконец-то он смог вдохнуть полной грудью, но воздух был наполовину перемешан с дымом, и он закашлялся.

Кадры, на которых чету Зиффель расстреливают, пока они наряжают Рождественскую елку, «Анатомия человека» обошли все пятьдесят пять штатов.

С пяти лет привыкшая появляться перед публикой, она испытывала оргазм только тогда, когда рисовала в своем воображении, как ее насилует золотой Оскар под восторженные вопли кинокритиков, прославляющих ее актерское мастерство.

Последняя проверка готовой продукции.

Такое убежище могло быть только временным; нам все равно пришлось бы его покинуть, и тогда было бы так же трудно выехать из этих краев, как и сейчас.

Теперь мы не можем уйти отсюда, продолжал Чиун.

Поднявшись за рекордное время на возвышение, где пел хор, я остановился в арке входа, чтобы оценить ситуацию.

Вибрация и пляска проводов на воздушных линиях электропередачи

Для передачи электрического тока на большие расстояния используются воздушные и кабельные линии высокого напряжения. Протяженность таких линий электропередач может достигать нескольких километров, на которых установлены высоковольтные опоры для отделения проводов от земли.

В местах крепления обеспечивается достаточно жесткая фиксация, но в пролетах опор провода могут свободно колебаться.

При воздействии определенных внешних факторов на воздушных линиях возникает вибрация и пляска проводов, способная как повредить сами устройства, так и нарушить нормальный режим работы энергосистемы.

Возникновение вибрации и пляски от воздушного потока

Рис. 2: воздействие воздуха на провод

Физика процесса

Во время пляски в местах подвешивания к опоре линия крепится жестко, поэтому в таких узлах не возникает никаких колебаний. А в местах провеса проводов амплитуда колебаний становиться максимальной.

Рис. 3: функция колебания проводов в пролете

При достижении максимума пляски в пиковой точке провиса возникает, так называемая, стоячая волна. Данное явление характеризуется величиной амплитуды кратной или равной длине пролета. Наиболее опасные перемещения возникают на скоростях в 0,6 – 0,8 м/с, а при нарастании скорости воздушного потока более 5 – 8 м/с динамические нагрузки слишком малы из-за незначительной амплитуды.

Но, помимо амплитуды вибрации вторым по значимости параметром является их частота, которую можно определить по формуле:

f = (0,185×V)/d, где

f – это частота колебаний;
0,185 – постоянная Струхаля;
V – скорость аэродинамического потока;
d – диаметр провода.

Как видите из формулы, чем меньшего сечения торсы применяются в ЛЭП, тем с большей частотой они будут колебаться. На практике, частота колебаний обуславливает и интенсивность пляски, из-за чего диапазон наиболее опасных частот для линии составляет от 0,2 до 2 Гц.

https://youtube.com/watch?v=vV42SwKRegI

Следует отметить, что ситуация может значительно ухудшаться за счет погодных факторов, которые влияют не только на воздушные потоки, но и на состояние провода. Наиболее значимым из них является гололед, так как он возникает с подветренной стороны и характеризуется искажением формы провода. При этом вибрирующие провода подвергаются воздействию поднимающей силы Vy, приложенной к отложениям гололеда. Она дополнительно усугубляет ситуацию при вибрации и пляске.

Рис. 4: влияние гололеда на колебания

Провод совершает не только горизонтальные колебания, но и вращательные движения, а в узлах и точках фиксации из-за обледенения происходит повреждение металла.

Вибрация проводов

При обтекании проводов потоком воздуха, направленным поперек оси линии или под некоторым углом к этой оси, с подветренной стороны провода возникают завихрения. Периодически происходят отрывы ветра от провода и образование вихрей противоположного направления.

Отрыв вихря в нижней части вызывает появление кругового потока с подветренной стороны, причем скорость потока v в точке А становится больше, чем в точке В. В результате появляется вертикальная составляющая давления ветра. При совпадении частоты образования вихрей с одной из частот собственных колебании натянутого провода последний начинает колебаться в вертикальной плоскости. При этом одни точки больше всего отклоняются от положения равновесия, образуя пучность волны, а другие — остаются на месте, образуя так называемые узлы. В узлах происходят только угловые перемещения провода. Такие колебания провода с амплитудой, не превышающей 0,005 длины полуволны или двух диаметров провода, называются вибрацией.

Рис 1. Образование вихря за проводом

Вибрация проводов возникает при скоростях ветра 0,6—0,8 м/с; при увеличении скорости ветра увеличиваются частота вибрации и число волн в пролете, при скорости ветра свыше 5—8 м/с амплитуды вибрации настолько малы, что не опасны для провода.

Опыт эксплуатации показывает, что вибрация проводов наблюдается чаще всего на линиях, проходящих по открытой и ровной местности. На участках линий в лесной и пересеченной местности продолжительность и интенсивность вибраций значительно меньше. Вибрация проводов наблюдается, как правило, в пролетах длиной более 120 м и усиливается с увеличением пролетов. Особенно опасна вибрация на переходах через реки и водные пространства с пролетами длиной более 500 м.

Опасность вибрации заключается в обрывах отдельных проволок на участках их выхода из зажимов. Эти обрывы происходят вследствие того, что переменные напряжения от периодических изгибов проволок в результате вибрации накладываются на основные растягивающие напряжения в подвешенном проводе. Если последние напряжения невелики, то суммарные напряжения не достигают предела, при котором происходит разрушение проволок от усталости.

Рис. 2. Волны вибрации на проводе в пролете

На основании наблюдений и исследований установлено, что опасность разрушения проводов зависит от так называемого средне-эксплуатационного напряжения (напряжения при среднегодовой температуре и отсутствии дополнительных нагрузок).

Регистратор вибраций ALCOA “SCOLAR III”, смонтированный на спиральном поддерживающем зажиме

Пляска проводов

Пляска проводов, так же как и вибрация, возбуждается ветром, но отличается от вибрации большой амплитудой, достигающей 12 — 14 м, и большой длиной волны. На линиях с одиночными проводами чаще всего наблюдается пляска с одной волной, т. е. с двумя полуволнами в пролете (рис. 4), на линиях с расщепленными проводами — с одной полуволной в пролете. В плоскости, перпендикулярной оси линии, провод движется при пляске по вытянутому эллипсу, большая ось которого вертикальна или отклонена под небольшим углом (до 10 — 20°) от вертикали. Диаметры эллипса зависят от стрелы провеса: при пляске с одной полуволной в пролете большой диаметр эллипса может достигать 60 — 90% стрелы провеса, при пляске с двумя полуволнами — 30 — 45% стрелы провеса. Малый диаметр эллипса обычно составляет 10 — 50% длины большого диаметра.

Как правило, пляска проводов наблюдается при гололеде. Гололед отлагается на проводах преимущественно с подветренной стороны, вследствие чего провод получает неправильную форму. При воздействии ветра на провод с односторонним гололедом скорость воздушного потока в верхней части увеличивается, а давление уменьшается. В результате возникает подъемная сила Vy, вызывающая пляску провода.

Опасность пляски заключается в том, что колебания проводов отдельных фаз, а также проводов и тросов происходят несинхронно; часто наблюдаются случаи, когда провода перемещаются в противоположных направлениях и сближаются или даже схлестываются. При этом происходят электрические разряды, вызывающие оплавление отдельных проволок, а иногда и обрывы проводов. Наблюдались также случаи, когда провода линий 500 кВ поднимались до уровня тросов и схлестывались с ними.

Рис. 4: а — волны пляски на проводе в пролете, б — провод, покрытый гололедом, в воздушном потоке друг с другом.

Удовлетворительные результаты эксплуатации опытных линий с гасителями пляски пока недостаточны для уменьшения расстояний между проводами.

На некоторых зарубежных линиях с недостаточными расстояниями между проводами разных фаз установлены изолирующие распорки, исключающие возможность схлестывания проводов при пляске.

4544

Закладки

Последние публикации

Новые вертикальные балочные зажимы EKF

12 сентября в 15:19

Новые металлические (трубные) хомуты EKF

12 сентября в 15:17

Компания «Иокогава Электрик СНГ» автоматизировала работу Сервисного центра

11 сентября в 16:02

Акция «Води электромобиль»: Ответственность за будущее с электротранспортом

11 сентября в 14:48

Schneider Electric и Grundfos подписали меморандум о сотрудничестве на территории Российской Федерации

10 сентября в 22:43

Онлайн-слет партнеров EKF объединил более 500 участников из России и стран СНГ

10 сентября в 18:18

АО «Гидроремонт-ВКК» завершил третий этап реконструкции моста, проходящего по Нижегородской ГЭС

9 сентября в 18:26

Schneider Electric вступила в Ассоциацию малой энергетики

9 сентября в 17:00

Ко Всемирному дню электротранспорта АВВ открыла новую зарядную станцию в Москве

9 сентября в 14:11

Viessmann расширил линейку конденсационных котлов серии Vitodens 050-W

9 сентября в 13:14

Самые интересные публикации

Новая газотурбинная ТЭЦ в Касимове выдаст в энергосистему Рязанской области более 18 МВт мощности

4 июня 2012 в 11:00

127653

Выключатель элегазовый типа ВГБ-35, ВГБЭ-35, ВГБЭП-35

12 июля 2011 в 08:56

28545

Выключатели нагрузки на напряжение 6, 10 кВ

28 ноября 2011 в 10:00

15925

Правильная утилизация батареек

14 ноября 2012 в 10:00

12884

Элегазовые баковые выключатели типа ВЭБ-110II

21 июля 2011 в 10:00

12755

Признаки неисправности работы силовых трансформаторов при эксплуатации

29 февраля 2012 в 10:00

11492

Проблемы в системе понятий. Отсутствие логики

25 декабря 2012 в 10:00

10791

Распределительные устройства 6(10) Кв с микропроцессорными терминалами БМРЗ-100

16 августа 2012 в 16:00

10699

Оформляем «Ведомость эксплуатационных документов»

24 мая 2017 в 10:00

10538

Расчет сетей по потерям напряжения

27 февраля 2013 в 10:00

8717