Лінії передачі енергії утворюють задній частині сучасних електричних мереж, що забезпечують високу електроенергію над величезними відстанями до електромереж, індустрій та критичної інфраструктури. Незважаючи на їх надійний дизайн, ці провідники постійно піддаються впливу на екологічні сили— вітру, лід, теплове вело—приводне механічне коливання. Ліворучені, ці вібрації можуть викликати провідну втому, розпушені фітинги, пошкодження обладнання, і в кінцевому підсумку призводять до виходу лінії з ладу. Для комунальних послуг і операторів передачі, ефективний контроль вібрації не є необов'язковим; це фундаментальна вимога для надійності, безпеки і тривалого життя активів. Ця стаття забезпечує детальний технічний огляд причин коливань коливань передачі лінії коливань і практичні методи управління, які використовуються для пом'якшення.

Розуміння осцилій в лініях передачі живлення

Вибропроводи в накладних провідниках виникають в першу чергу з аеродинамічних взаємодій. Вітер, що протікає по циліндричному провіднику, створює чергуючі підйомники і тяги, які можуть вигнати провідника на конкретних частотах. Найпоширенішими видами коливань включають в себе аеольський вібрацій, галогін, і прокидно індуковані коливання. Кожен представляє собою різні труднощі і вимагає індивідуальних стратегій пом'якшення.

Аеольський виброгасіння

Вібраційне аеольський – високочастотний, низькоамплітудний коливання, викликаний вихровим обшивкою з лівого боку провідника. Коли частота вихрових обшивок вирівнюється з природною частотою прольоту, відбувається резонанс. Аеольський коливання зазвичай коливається від 3 до 150 Гц і найбільш виражений в стійких, низькомодаційних вітрових умовах (1–7 м/с). Згодом цей безперервний рух може викликати бахрому на підвісних затисках, космічних точок і ампер, що призводять до розбиття пасма.

Галопі

Галопінг – це низькочастотна, високоамплітуда коливання (типово 0,1–1 Гц) приводиться до асиметричного льоду або снігового нарахування на провідники. Аеродинамічна нестабільність, викликана нерегулярною формою, створює великі вертикальні або черепні руху, іноді перевищення проводів до заземлення або прилеглих структур. Галопінг особливо небезпечний, оскільки це може викликати фази-фазні несправності, миготці, а також навіть вежний згорт. Найбільш поширений в регіонах з заморожуванням дощу, мокрого снігу або в режимі icing умов.

Виготовлені оциліциляції

У комплектованих провідниках (два, чотири, або більше субпровідників на фазі), турбулентна прокладка з одного субпровідника може викопувати коливання в іншому місці. Це явище відбувається при помірних швидкості вітру і може призвести до підпровідника зіткнення, пошкодження космічних апаратів і прискореної втоми. Змія індуковані коливання сильно залежать від провокаційного пропалювання провідника, геометрії пучка і вітрового напрямку.

Технології керування вібрації

Ефективний контроль вібрації поєднує пасивні пристрої, структурні модифікації та активний моніторинг. Вибір техніки залежить від типу та вираженості коливань, характеристик провідника, довжини прольоту та умов навколишнього середовища.

1. Складання та в'язані масові помпи

Штангент є найбільш широко використовуваним пристрій для контролю вібрації. Він складається з короткого месенджера кабельного з'єднання двох мас (звичай сталевих або чавунних), які кріпляться до провідника біля підвіски. Дампер виступає як настрочена маса поглинач, перетворення вібраційної енергії нагріву через тертяну демпування в месенджері кабельних пасма. Сучасні конструкції можуть бути налаштовані на певні діапазони частоти, і кілька амперів часто встановлюються на проміжку, щоб покрити більш широкий спектр. Для високочастотних аерольський вібрації, ампери для шнетів є дуже ефективними. Останнім [[FLT]

2. Помпи космічних апаратів

У комплектованих провідниках, космічних демпферах служать подвійним призначенням: вони підтримують геометричне заспокійливе між субпровідниками і одночасно забезпечують знепинення. Ці пристрої зазвичай складаються з жорсткої або артикулованої каркасу з демпфуючих елементів (еластомерних або механічних) на кожному затискачі. Космічні демпфери є важливими для контролю прокидних коливань і аеольський коливання в багатофазних пучках. Вони часто встановлюються на інтервалах 30–60 метрів по ходу, в залежності від конфігурації та рекомендацій виробника.

3. Аеродинамічні модифікації

Зменшення аеродинамічних сил, що діють на провідник, може запобігти вібрацій від будь-якого досягнення ампірних амплітудів. До загальнодинамічних модифікацій відносяться:

  • Будівельні провідники: Використання двох або більше підпровідників на фазі зменшує ефективний ліфт і перетягування перопровідника, знижуючи амплітуду аеолонської вібрації.
  • Аеродинамічні щити]: Обгортання геологічної або скручена форми навколо провідника порушує вихрові обшивки і мінімізації коливань підйому. Цей підхід іноді використовується на річкових перехрестях або довгих прольотах.
  • Анти-галлопні пристрої]: Для галоблокування, пристрої, такі як псатори повітряних масляних, міжфазні космічних апаратів і скручування амперів (наприклад, "Torbedo" або "Gabrielson" damper) встановлюються для розбиття аеродинамічної форми льоду або для збільшення міцності торсердіа.

4. Пропуски та структурні опори

Пропускання проводів (також називається дроти хлопця) є допоміжними провідниками або сталевими кабелями, які забезпечують додаткову бічну підтримку основного провідника, особливо при вихій або кутних точках. При обладнанні з демпферними пристроями вони допомагають дисіпаційну вібраційну енергію і запобігають великих амплітуда руху. Для надзвичайно довгих прольотів (наприклад, понад 1 км), проміжні опорні вежі або "середній" демпферні системи можуть використовуватися для розділення прольоту на більш короткі сегменти, зменшення передачі вібраційної енергії.

5. Пошкодження ударів і відступних потворів

Дампери удару складаються з важкої, вільно рухомої маси, що закривається в корпус, прикріплений до провідника. Як провідник вібратів, маса вражає стіни корпусу, розсіює моторну енергію. Ці пристрої прості і довговічні, але обмежені помірно-частотніми додатками. Виявлення люків, з іншого боку, використовуються для перемикання природної частоти прольоту від частоти збудження, тим самим уникнути резонансу. Вони зазвичай застосовуються на дуже довгих або критичних прольотах.

Реалізація та обслуговування

Встановлення пристроїв керування вібрацією вимагає ретельного аналізу інженерних процесів. Фактори, такі як довжина прольоту, тип провідника, напруга, місцевості та історичні дані вітру повинні бути розглянуті. Виробники забезпечують рекомендації для розташування гребінця, пропалювання та кількості. Загалом, ампери розміщуються біля підвісних затисків, де вигинаються стреси є найвищими. Для аеролієвої вібрації, ампери зазвичай встановлюються як на кінці прольоту в перші кілька метрів від затиску. Для галобуріння управління пристрої розподіляються рівномірно по ходу.

Регулярна інспекція та оцінка стану

Обладнання керування вібрації повинна бути перевірена на регулярних інтервалах — це так само кожен 3–5 років, або частіше в важких умовах. Візуальні перевірки для зношених амперів, сипучих затискачів, гофрованих апаратних засобів, а пошкоджених космічних апаратів є стандартними. Розширені утиліти тепер використовують , що вимірюють рух провідника, зміщення ампера і навіть натяг. Ці системи забезпечують в режимі реального часу сповіщення, коли рівень вібрації перевищує пороги, що дозволяють прогнозувати обслуговування і знизити ризик несподіваних зб.

Заміна та оновлення

Як і старі лінії передачі, оригінальні ампери можуть деградувати або стати менш ефективними завдяки змінам жорсткості провідника або умов навколишнього середовища. Оновлення сучасних амперів з більшою частотою покриття або встановлення додаткових пристроїв може відновити продуктивність. Комунальні послуги повинні також розглянути заміну існуючих космічних демпферів з новачками, більш надійні конструкції при підвищенні лінії або збільшення струму потужності.

Висновок

Контроль коливань в лініях електропередач є складною, але важливою практикою для підтримки надійності та безпеки електричної інфраструктури. Вібраційне випромінювання, галолінг і прокидки індуковані коливання кожного попиту специфічні стратегії пом'якшення, починаючи від настрочених амперів і космічних демпферів до аеродинамічних модифікацій і конструкційних опор. Добре розроблений план управління вібрації, поєднаний з регулярним оглядом і сучасними інструментами моніторингу, значно знижує ризик виникнення втоми, апаратних збій і витратних відходів. Як попит на надійну електроенергію зростає, і як лінії передачі будуються в більш складних умовах - інвестування в перевірених техніках управління буде залишатися в кутку сітки.

Для подальшого читання, відносяться до галузевих стандартів, таких як EEE Standard 563 для проведення самозваження виміру, CIGRE Технічний брошура 732] на контроль вібрації, а EPRI Transfer Line Reference Book] для докладних інструкцій дизайну. Виробники обладнання для регулювання вібрації— включаючи продукти Preformed Line, PLP, та Dulmison—offer спеціальні рекомендації та інженерна підтримка.