Вибрация и пляска проводов на воздушных линиях электропередачи

Гасители вибрации или по другому – демпферы, предназначены для поддержания в исправном состоянии воздушных линий электропередач (ВЛ). Они предохраняют провода ВЛ от разрушения при высокочастотных колебаниях в коротковолновом диапазоне.

Такие колебания вызваны воздействием ветра, когда происходит периодический отрыв завихрений воздушного потока на подветренной стороне провода. Таким образом, провод приводится в колебание в плоскости, поперечной направлению набегающего потока.

Вибрации могут быть достаточно сильными, они приводят к усталостным напряжениям проводов в местах крепления зажимов. На сегодняшний день разработано и используются порядка 70 различных типов демпферов (гасителей вибрации).

Гасители вибрации состоят из:

• корпус с плашкой (с пониженными магнитными потерями);
• демпферный трос и грузы;
• крепежный болт с гайкой и пружинными шайбами.

Определение необходимого количества гасителей, типов и схем их расположения используют методики Федеральной сетевой компании «ЕЭС», на основании специальных карт ветрового районирования Российской Федерации.

Гасители вибрации ГВН

Первыми демпферами, которые использовались для уменьшения колебаний, были гасители вибрации ГВН, с глухим креплением на проводе. Гасители типа ГВН предназначены для защиты от вибрации проводов и тросов ВЛ в обычных пролетах длиной до 500 м.

Марка	Диапазон применяемых проводов и канатов, мм	Размеры, мм	Масса, кг	Марка гасителя типа ГПГ для возможной замены
L	d	D	H	Груза	Гасителя
ГВН-2-9	8,9-9,8	300	9,1	9	68	0,8	2,24	ГПГ-0,8-9,1 -300/10
ГВН-2-13	10,7-13,5	350	9,1	13	69	0,8	2,29	ГПГ-0,8-9,1-350/13
ГВН-3-12	11,0-12,6	400	11	12	71	1,6	3,98	ГПГ-1,6-11-400/13
ГВН-3-13	13	450	11	13	72	1,6	4,02	ГПГ-1,6-11-450/13
ГВН-3-17	14-17,5	450	11	17	75	1,6	4,04	ГПГ-1.6-11-450/16
ГВН-4-14	14	11	14	2,4	5,6	ГПГ-2,4-11-450/13
ГВН-4-22	17,6-22,4	11	22	2,4	5,7	ГПГ-2,4-11-500/20
ГВН-5-25	22,1-25,6	13	25	3,2	7,7	ГПГ-3,2-13-550/23
ГВН-5-30	30,6	13	30	3,2	7,8	ГПГ-3,2-13-550/31
ГВН-5-34	32-33,1	13	34	3,2	7,8	ГПГ-3.2-13-600/35
ГВН-5-38	35,6-37,7	13	38	3,2	7,9	ГПГ-3.2-13-650/38

Гасители вибрации типа ГПГ

• (с глухим креплением на проводе)
• Устанавливаются на проводах и тросах воздушных линий электропередачи и переходов их через естественные препятствия для предупреждения повреждения их от усталостных напряжений, вызываемых вибрацией.

Марка	Диаметр провода, мм	Размеры, мм	Масса, кг
d	D	L	H
ГПГ-0,8-9,1-300/10	9,0-11,0	9,1	10	300	82,5	2,32
ГПГ-0,8-9,1-300/13	11,1-14,0	9,1	13	300	83,5	2,34
ГПГ-0,8-9,1-350/13	11,1-14,0	9,1	13	350	83,5	2,37
ГПГ-0,8-9,1-350/16	14,1-17,0	9,1	16	350	86,5	2,39
ГПГ-0,8-9,1-400/13	11,1-14,0	9,1	13	400	83,5	2,39
ГПГ-1,6-11-350/10	9,0-11,0	11	10	350	80	4,23
ГПГ-1,6-11-350/13	11,1-14,0	11	13	350	81	4,26
ГПГ-1,6-11-400/13	11,1-14,0	11	13	400	81	4,28
ГПГ-1,6-11-400/16	14,1-17,0	11	16	400	84	4,3
ГПГ-1,6-11-400/20	17,1-20,0	11	20	400	87	4,32
ГПГ-1,6-11-450/13	11,1-14,0	11	13	450	81	4,31
ГПГ-1,6-11-450/16	14,1-17,0	11	16	450	84	4,33
ГПГ-1,6-11-450/23	20,1-26,0	11	23	450	88	4,51
ГПГ-1,6-11-450/31	26,1-32,0	11	31	450	92	4,57
ГПГ-1,6-11-450/35	32,1-35,0	11	35	450	93	4,57
ГПГ-1,6-11-500/13	11,1-14,0	11	13	500	81	4,34
ГПГ-1,6-11-500/20	17,1-20,0	11	20	500	87	4,38
ГПГ-1,6-11-550/16	14,1-17,0	11	16	550	84	4,39
ГПГ-1,6-11-550/20	17,1-20,0	11	20	550	87	4,41
ГПГ-1,6-13-350/13	11,1-14,0	13	13	350	89,5	4,39
ГПГ-1,6-13-400/16	14,1-17,0	13	16	400	92,5	4,45
ГПГ-1,6-13-400/20	17,1-20,0	13	20	400	95,5	4,47
ГПГ-1,6-13-450/20	17,1-20,0	13	20	450	95,5	4,51
ГПГ-1,6-13-450/23	20,1-26,0	13	23	450	96,5	4,57
ГПГ-2,4-11-400/13	11,1-14,0	11	13	400	81	5,88
ГПГ-2,4-11-450/13	11,1-14,0	11	13	450	81	5,91
ГПГ-2,4-11-450/16	14,1-17,0	11	16	450	84	5,93
ГПГ-2,4-11-500/13	11,1-14,0	11	13	500	81	5,94
ГПГ-2,4-11-500/16	14,1-17,0	11	16	500	84	5,96
ГПГ-2,4-11-500/20	17,1-20,0	11	20	500	87	5,98
ГПГ-2,4-11-550/20	17,1-20,0	11	20	550	87	6,01
ГПГ-2,4-11-550/23	20,1-26,0	11	23	550	88	6,17
ГПГ-2,4-11-600/23	20,1-26,0	11	23	600	88	6,2
ГПГ-2,4-13-400/20	17,1-20,0	13	20	400	95,5	6,07
ГПГ-2,4-13-450/13	11,1-14,0	13	13	450	89,5	6,07
ГПГ-2,4-13-450/20	17,1-20,0	13	20	450	95,5	6,11
ГПГ-2,4-13-450/23	20,1-26,0	13	23	450	96,5	6,27
ГПГ-2,4-13-450/31	26,1-32,0	13	31	450	101	6,33
ГПГ-2,4-13-500/13	11,1-14,0	13	13	500	89,5	6,12
ГПГ-2,4-13-500/16	14,1-17,0	13	16	500	92,5	6,14
ГПГ-2,4-13-500/20	17,1-20,0	13	20	500	95,5	6,16
ГПГ-2,4-13-500/23	20,1-26,0	13	23	500	96,5	6,32
ГПГ-2,4-13-500/31	26,1-32,0	13	31	500	101	6,38
ГПГ-2,4-13-500/35	32,1-35,0	13	35	500	102	6,38
ГПГ-2,4-13-550/20	17,1-20,0	13	20	550	95,5	6,2
ГПГ-2,4-13-550/23	20,1-26,0	13	23	550	96,5	6,36
ГПГ-2,4-13-600/23	20,1-26,0	13	23	600	96,5	6,41
ГПГ-3,2-13-450/16	14,1-17,0	13	16	450	92,5	7,69
ГПГ-3,2-13-450/23	20,1-26,0	13	23	450	96,5	7,87
ГПГ-3,2-13-450/31	26,1-32,0	13	31	450	101	7,93
ГПГ-3,2-13-500/20	17,1-20,0	13	20	500	95,5	7,76
ГПГ-3,2-13-500/35	32,1-35,0	13	35	500	102	7,98
ГПГ-3,2-13-550/20	17,1-20,0	13	20	550	95,5	7,8
ГПГ-3,2-13-550/23	20,1-26,0	13	23	550	96,5	7,96
ГПГ-3,2-13-550/31	26,1-32,0	13	31	550	101	8
ГПГ-3,2-13-600/23	20,1-26,0	13	23	600	96,5	8,01
ГПГ-3,2-13-600/31	26,1-32,0	13	31	600	101	8,07
ГПГ-3,2-13-600/35	32,1-35,0	13	35	600	102	8,07
ГПГ-3,2-13-650/35	32,1-35,0	13	35	650	102	8,11
ГПГ-3,2-13-650/38	35,1-38,0	13	38	650	104	8,19
ГПГ-4,0-13-500/20	17,1-20,0	13	20	500	95,5	9,36
ГПГ-4,0-13-500/23	20,1-26,0	13	23	500	96,5	9,52
ГПГ-4,0-13-550/20	17,1-20,0	13	20	550	95,5	9,4
ГПГ-4,0-13-550/23	20,1-26,0	13	23	550	96,5	9,56
ГПГ-4,0-13-550/31	26,1-32,0	13	31	550	101	9,62
ГПГ-4,0-13-600/31	26,1-32,0	13	31	600	101	9,67
ГПГ-4,0-13-600/35	32,1-35,0	13	35	600	102	9,67

Гасители вибрации типа ГПГ-А

Были разработаны в качестве замены устаревшей модели — ГПГ. Конструктивные отличия по отношению к демпферам ГПГ:

• изменена конфигурация грузов («подкова») и материал изготовления (сталь);
• при заделке грузов вибраторов на тросе демпфера не используются втулки, как ранее. Грузы опрессовываются непосредственно на трос демпфера, что многократно повысило прочность заделки;
• узел крепления гасителя вибрации ГПГ-А имеет монолитную конструкцию, что исключает появление в нем люфтов;
• устанавлена одна универсальная плашка узла крепления (из алюминия), в отличие от использования двух плашек в ГПГ.

Расшифровка обозначения марки гасителей вибрации, типа ГПГ-А, например:

ГПГ-0,8-9,1-300А/10-13, где (см. Рис.1 и Таблица1)

1. 0,8 – масса применяемого груза (0,8; 1,6; 2,4; 3,2; 4,0);
2. 9,1 – диаметр троса демпфера (d), мм (9,1; 11,0; 13,0);
3. 300 – условная длина гасителя вибрации (L), мм (300÷600, с шагом 50 мм);
4. А – конкретная модель исполнения;
5. 10-13 — № плашки, обозначающий посадочный диаметр провода (D) и типоразмеры согласно Таблицы1 и Рис.1.

Таблица1

№ плашки	D, мм	H, мм	L1, мм
10-13	9,0-14,0	50,0	45,0
16-20	14,5-20,0	65,5	45,0
23-31	20,1-32,0	85,0	50,0
23-35	20,1-35,0	85,0	50,0

Гасители вибрации типа ГВ

Демпфер ГВ является дальнейшим научно-техническим развитием моделей ГПГ и ГПГ-А.

Устанавливается на проводах и тросах воздушных линий электропередачи и переходов их через естественные препятствия для предупреждения повреждения их от усталостных напряжений, вызываемых вибрацией.

ГВ имеет три резонансные рабочие частоты за счет изменения формы грузов относительно демпферов типа ГПГ-А. Гаситель ГВ справляется не только с изгибными, но и крутильными напряжениями. Этот вид демпферов рекомендован к применению ФСК ЕЭС. Их использование допускается на всех типах ВЛ.

Расшифровка обозначения марки гасителей вибрации, типа ГВ, например ГВ-0,8-9,1-300/10-13, где (см. Рис.2 и Таблица2):

• 0,8 – масса применяемого груза;
  

  Масса применяемых грузов, кг	0,8	1,6	2,4	3,2	4,0
  линейный размер В, мм	100	128	150	160	168

• 9,1 – диаметр троса демпфера (d), мм (9,1; 11,0; 13,0);
• 300 – условная длина гасителя вибрации (L), мм (300÷600, с шагом 50 мм);
• 10-13 — № плашки, обозначающий посадочный диаметр провода (D) и типоразмеры согласно Таблицы2 и Рис.2.

Таблица2

№ плашки	D, мм	H, мм	L1, мм
10-13	9,0-14,0	50,0	45,0
16-20	14,5-20,0	65,5	45,0
23-31	20,1-32,0	85,0	50,0
23-35	20,1-35,0	85,0	50,0

Источник: https://www.ekomplect.ru/products/lineinaya-armatyra/gasiteli-vibracii.html

Вибрация и пляска проводов на воздушных ЛЭП

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.

Содержание

Определение

Под вибрацией следует понимать  перемещения провода в вертикальной плоскости, которые характеризуются сравнительно небольшой амплитудой движения – в пределах нескольких сантиметров, но не более диаметра провода для двойной амплитуды или 0,005 от длины волны вибрации. При этом частота таких перемещений в вертикальной плоскости  может достигать от 3 до 150 Гц. Наибольший вред интенсивной вибрации – быстрое изнашивание металла в местах частого перегиба.

Рис. 1: вибрация в пролете

Как видите на рисунке 1, в точке 1 происходит частый излом, который приводит к усталости металла с дальнейшим отпуском, что и обуславливает потерю жесткости проводов, и обрывы отдельных жил.

Под пляской проводов подразумевается вертикальное перемещение с частотой от 0,2 до 2Гц.

Амплитуда колебаний во время пляски может достигать от 0,3 до 5м, а при расстоянии между опорами в 200 — 500м амплитуда пляски достигает 10 – 14м.

Такому явлению могут подвергаться любые ЛЭП и их элементы (фазные провода, грозозащитные троса и т.д.). Но в низковольтных линиях до 6-10кВ за счет малого расстояния между опорами явление незначительно.

Отличие вибрации от пляски проводов.

Физически и вибрация, и пляска проводов представляют собой перемещение в вертикальной плоскости. Их основное отличие в размере возникающей при колебаниях волны и в ее частоте. Так вибрация характеризуется значительно большей частотой колебания проводов, в сравнении с пляской. Но вибрация имеет несоизмеримо меньшую амплитуду, чем пляска, благодаря чему она не несет такой угрозы для линии.

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.

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.

Следует отметить, что ситуация может значительно ухудшаться за счет погодных факторов, которые влияют не только на воздушные потоки, но и на состояние 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.

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.

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.

Источник: http://sarpanorama.ru/264-vibraciya-i-plyaska-provodov-na-vozdushnyh-lep.html

Защита ЛЭП от вибрации

Одним из природных факторов, опасных для линий электропередач, является ветер. В наиболее уязвимом положении находятся провода.

Их может привести в движение даже относительно слабое дуновение. При более интенсивном ветре провода начинают раскачиваться, появляются колебания. Если при этом возникнет резонанс, произойдет обрыв.

Защитить ЛЭП от этой угрозы способны многочастотные гасители вибрации, простые, но эффективные устройства . Выглядят они, как отрезки троса, на концах которых закреплены грузики.

Универсализация гасителей

Провода, которые используются на российских линиях электропередач, могут повреждаться при возникновении вибраций с частотой колебаний от четырех до ста пятидесяти Гц.

Чтобы не допустить возникновение резонанса во всём этом довольно широком диапазоне, были созданы гасители приблизительно семидесяти разных типов. Такое чрезмерное изобилие делало эксплуатацию линии электропередачи сложной и дорогой.

Для решения этой серьёзной проблемы в последние годы в гасителях начали использовать эксцентричные грузы. В результате каждое такое устройство стало способно работать с девятью различными частотами колебаний. Чтобы полностью закрыть весь опасный диапазон, ныне достаточно использовать всего пять типов многочастотных гасителей.

«Пляска проводов» и борьба с ней

Еще одним элементом ЛЭП, используемым для противодействия опасной вибрации, являются межфазные распорки. Они помогают предотвратить негативные последствия низкочастотных колебаний, появляющихся не из-за ветра, а из-за обрыва провода на одном из участков линии.

При этом возникает так называемая «пляска» — нечто вроде волны, передающейся по пролетам ЛЭП. Зажимы НБ-2-6А, крепящие провода отличаются высокой надежностью, так что новых обрывов обычно не происходит. Опасность тут иная – могут быть деформированы опоры. Иногда они даже падают.

Межфазные распорки надежно гасят «пляску», позволяя тем самым сохранить линию электропередачи.

Источник: https://spsystems.lv/blog/texnologii/zashhita-lep-ot-vibracii.html

Причины повреждений на воздушных линиях электропередачи

Разрушение юбки изолятора дугой происходит в сетях до 220 кВ. В сетях 330 кВ и выше коммутационные перенапряжения намного опаснее. При ударе молнии в воздушную линию коммутационные перенапряжения образуются во время включения и выключения выключателей. Место перекрытия также нужно автоматически отключать. Температура воздуха в разные времена года варьируется от минус 400С до плюс 400С. Помимо всего прочего провод воздушной линии нагревается под действием тока. Данный факт добавляет температурной отметке провода на 3-50С больше. Понижение температуры воздуха способствует увеличению нормальной по нагреву температуры и ток провода.

Провода могут обледенеть из-за снега, изморози, попадания капель дождя. Гололедные образования способствуют появлению механической нагрузки на тросы и провода.

Что в итоге значительно снижает запас прочности опор линий. Если на отдельных пролетах меняются стрелы провеса проводов, то провода сближаются и сокращаются изоляционные расстояния.

Наледь на линиях электропередач может привести к обрывам проводов, а также поломки опор.

Повышенный температурный режим приводит к отжигу проводов и снижению механической прочности. Также увеличиваются и удлиняются стрелы провеса.

В итоге значительно снижается безопасность и надежность работы воздушной линии электропередач. К дополнительной механической нагрузке на тросы и провода оказывает ветер. В следствие этого появляются изгибающие усилия на опоры.

Как показывает практика, после сильных ветров возникает множество поломок ряда опор линии.

В результате действия гололеда разрушаются опоры воздушной линии. Вибрация представляет собой колебание проводов с частотой 5-50 Гц. Данный показатель является достаточно высоким.

Также вибрация определяется незначительной амплитудой и небольшой длиной волны от 2 до 10 м. Такие колебания могут быть вызваны небольшим дуновением ветра.

В следствие вибраций возникают разрывы проволочек, находящихся около мест закрепления провода. В итоге происходит ослабление сечения провода или его обрыв.

В результате возникают механические усилия, которые действуют на опоры и провода, что приводит не только к поломке опор, но и обрыву проводов. В процессе колебаний проводов значительно уменьшаются изоляционные расстояния.

«Пляска» проводов случается не часто, но последствия – это ситуации тяжелых аварий воздушных линий электропередачи.

Самым опасным фактором для бесперебойной работы линий электропередач считается загрязнение воздуха, которое вызывается наличием мелких частиц цементной пыли, золы и прочих химических соединений. Когда данные частицы оседают на влажную поверхность изоляции линии и электротехнического оборудования появляются проводящие каналы и образуется ослабление изоляции.

На морском побережье загрязнения, из-за огромного количества солей, витающих в воздухе, приводят к нарушению механической прочности проводов и активному окислению алюминия.

На воздушные линии электропередач, имеющие деревянные опоры оказывает сильное влияние загнивание древесины.

На бесперебойную и надежную работу воздушных линий влияют также прочие условия их работы, к примеру, свойства почвы, что особенно важно для воздушных линий Крайнего Севера.

Источник: https://spenergy.one/article/prichiny-povrezhdenij-na-vozdushnyh-liniyah-elektroperedachi/

Проектирование механической части ВЛ — Вибрация, пляска

Подробности Категория: Оборудование

Возникновение вибрации и пляски проводов

Все вышерассмотренные нагрузки от гололеда и ветра принято называть статическими, но при некоторых условиях, ветер может вызывать колебательные движения проводов и тросов, создающие динамические усилия. К таким процессам относят вибрацию и пляску проводов [3, 6, 11].

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.

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.

Пляска проводов

Пляска проводов является вторым опасным для воздушных линий электропередачи явлением, связанным с колебательным процессом. Пляска проводов возникает при сочетании порывистого ветра со скоростью 5 — 20 м/с под углом 30 — 70° к оси линии. В отличие от вибрации пляска проводов характеризуется малой частотой, но большой амплитудой колебаний.

Пляска проводов приводит к схлестыванию проводов, вызывает значительные динамические усилия в линейной арматуре и в траверсах опор, иногда наблюдается повреждение линейной арматуры, изоляторов, перекос или сброс распорок, а также заброс подвесных гирлянд на траверсы.

Последствия пляски проводов могут вывести воздушную линию из работы на длительное время. Меры борьбы с пляской могут быть направлены на ее ослабление или предотвращение — активные меры, а также на уменьшение вероятности схестывания проводов или касания проводами частей опор — пассивные меры.

К пассивным мерам относится конструктивное выполнение опор с большим разносом проводов по вертикали, с увеличенным горизонтальным смещением проводов разных ярусов.

Источник: https://leg.co.ua/knigi/oborudovanie/proektirovanie-mehanicheskoy-chasti-vl-2.html

Проблемы повышенной вибрации и «пляски» проводов и грозотросов в Северном регионе и пути их решения — PDF Скачать Бесплатно

Подробнее

Подробнее
Подробнее

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Филиал ОАО «Инженерный центр ЕЭС» «Фирма ОРГРЭС» РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МНОГОЧАСТОТНЫХ ГАСИТЕЛЕЙ ВИБРАЦИИ ГВП И УНИФИЦИРОВАННЫХ ГАСИТЕЛЕЙ ВИБРАЦИИ ГВУ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ

Подробнее

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ГАСИТЕЛЕЙ ВИБРАЦИИ ГПГ-1,6-11-350, ГПГ-1,6-11-450, ГПГ-1,6-11-550 НА ОБРАЗЦЕ ПРОВОДА АС 120/19 — N Представлен метод определения эффективности работы гасителя

Подробнее

Гасители пляски спирального типа Колосов С.В., Рыжов С.В., Фельдштейн В.А. ЗАО НТЦ «Электросети», 127566 Москва, Высоковольтный проезд, д.1, стр. 36 Аннотация Предложены два варианта гасителей пляски спирального

Подробнее

14 Провода воздушных линий электропередачи (ВЛ) независимо от класса напряжения в той или иной степени подвержены колебаниям, вызываемым действием ветра. Колебания являются причиной повреждения проводов,

Подробнее

Ф и л и а л ОАО «И н ж е н е р н ы й ц е н т р Е Э С» — «Ф и р м а О Р ГР Э С» РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МНОГОЧАСТОТНЫХ ГАСИТЕЛЕЙ ВИБРАЦИИ ДЛЯ САМОНЕСУЩИХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ (ОКСН) С О 34.20.265-2005

Подробнее

КРИТЕРИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ. СТАНДАРТ CEI 60826 Яковлев Л.В. Каверина Р.С. Рассматриваются основные критерии проектирования различных элементов ВЛ в свете требований различных

Подробнее

ООО «Энергокомплект» Каталог проводов 1 Содержание Провода A3F-Z (A3F/S1A-Z)….. 3 Провода ACCC. 9 Арматура для провода ACCC 14 2 ПРОВОДА А3F-Z (А3F/S1A-Z) ИЗ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВОГО СПЛАВА (СО СТАЛЬНЫМ

Подробнее

Подробнее

Ремонт проводов на ВЛ 500 кв «Балаковская АЭС-ПС Трубная» Рыжов С.В., к.т.н., Цветков Ю.Л., инж. ЭССП Царанов Н.Г., инж. МЭС ЦЕНТРА ВЛ-500 кв «Балаковская АЭС ПС Трубная» была построена в 1988 г. В качестве

Подробнее

СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К ИСПЫТАНИЯМ ЭЛЕМЕНТОВ Дубинич Л.А. Филиал ОАО «Инженерный центр ЕЭС» — «Фирма ОРГРЭС», г. Москва Проводится анализ выхода из строя линейной арматуры при воздействии знакопеременных

Подробнее

Инжиниринговая компания ООО «Энергосервис» Команда ООО «Энергосервис» уже 20 лет работает на рынке стальных канатов и неизолированных проводов. Мы много лет разрабатываем, испытываем и внедряем инновационную

Подробнее

SICAM GROUP 13 Dervaux sa www. sicame.com.ua SICAM GROUP Провода воздушных линий электропередачи (ВЛ) независимо от класса напряжения в той или иной степени подвержены колебаниям, вызываемым действием

Подробнее

Закрытое акционерное общество «Электросетьстройпроект» РЕКОМЕНДАЦИИ по применению спиральной арматуры при ремонте и монтаже проводов и грозозащитных тросов ВЛ 35-750 кв Москва, 2005 г. 2 Разработано: Закрытым

Подробнее

УДК ГАШЕНИЕ ВИБРАЦИИ ВАЖНАЯ ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СВЯЗИ Б.М. Жуков, к.т.н., начальник отдела виброзащитных устройств ЗАО «МЗВА» Год назад был опубликован

Подробнее

Устройства для предотвращения образования гололёда на ВЛ 2017г. СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ Координация научно-технической и производственной деятельности ведущих предприятий арматурноизоляторной подотрасли России,

Подробнее

Подробнее

Отдел маркетинга: тел./факс: (4872) 21-20-25 e-mail: atom@tula.net, taiz@tula.net Производственный отдел: тел./факс: (4872) 70-11-12 e-mail: info@armiz.ru, atom@armiz.ru, tehno@armiz.ru Адрес: 301126,

Подробнее

Спиральная линейная арматура для подвески и ремонта проводов воздушных ЛЭП Многочастотные гасители вибрации Распорки-гасители Приспособления и устройства для проведения монтажных работ на ВЛ К А Т А Л

Подробнее

УДК ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ГАСИТЕЛЕЙ ВИБРАЦИИ Б.М. Жуков, к.т.н., начальник отдела виброзащитных устройств ЗАО «МЗВА» Б.М. Жуков При воздействии знакопеременных нагрузок, возникающих при ветровой

Подробнее

Инновационные конструкции неизолированных проводов Провода неизолированные термостойкие марки АСТ 1. Стальной сердечник 2. Алюминиевый сплав 1 2 АСТ ТУ 16.К03-49-2009 Рис 1. Конструкция провода марки

Подробнее

Инжиниринговая компания ООО «Энергосервис» Реализация Соглашения о сотрудничестве с ПАО «Россети» Полностью отечественная разработка от конструкции, технологии, сырья и арматуры до производства Причины

Подробнее

Источник: https://docplayer.ru/30912657-Problemy-povyshennoy-vibracii-i-plyaski-provodov-i-grozotrosov-v-severnom-regione-i-puti-ih-resheniya.html

Методы борьбы с пляской проводов

Одним из методов борьбы с пляской проводов являются предложения по изменению конструктивных параметров линий с целью устранения опасных сближений проводов такие как: чередование пролетов различной длины; сокращение длины пролета; повышенная разноска проводов; междуфазные распорки.

Чередование пролетов различной длины

Известно, что частота колебания при пляске зависит от длины пролета, числа полуволн, тяжения и линейной плотности провода. Для конкретной линии частоту можно изменить сокращением или увеличением длины пролета.

При этом в соседних пролетах колебания будут происходить с разной частотой, и в результате взаимного влияния через подвесные гирлянды изоляторов можно ожидать снижения интенсивности колебаний. Эффективность этого мероприятия была проверена на электрифицированной железной дороге.

Пролеты нормальной длины чередовались с пролетами, сокращенными на 7-10 %.

Сокращение длины пролета

Сокращение длины пролета приводит к уменьшению амплитуды колебаний и может быть использовано на некоторых участках линии, где часто наблюдается пляска, путем установки дополнительных опор.

Для одновременной реализации эффекта от чередования пролетов дополнительные опоры необходимо устанавливать не в серединах пролетов, а с некоторым смещением.

Это мероприятие является дорогостоящим и может иметь практическое значение при решении общей задачи по усилению прочности линий для повышения надежности при ветровых и гололедных воздействиях.

Повышенная разноска проводов

Повышенная разноска проводов предусмотрена ПУЭ как средство устранения опасных сближений проводов. Для ее реализации требуются опоры повышенной прочности с удлиненными траверсами. Для предотвращения схлестывания при пляске рекомендуется, чтобы вертикальное расстояние между фазами равнялось стреле провеса.

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.

Статьи по теме

Источник: http://belenergetics.ru/analitics/metody-borby-s-plyaskoj-provodov/

Причины возникновения и возможности ограничения «пляски» проводов

«Пляска» проводов вызывается умеренным устойчивым поперечным ветром, дующим со скоростью 5…20 м/с на покрытую несимметричным гололедом поверхность провода.

Гололед на проводах откладывается обычно с наветренной стороны, вследствие чего провод приобретает неправильную форму. При воздействии ветра на провод с односторонним гололедом скорость ветрового потока в верхней части провода увеличивается, а давление уменьшается. В нижней части провода скорость уменьшается, а давление увеличивается.

В результате возникает подъемная сила, вызывающая колебания провода в вертикальной плоскости. В этом случае векторная сумма абсолютной скорости ветрового потока и скорости перемещения провода определяется скоростью ветра относительно поверхности этого провода, которая будет попеременно направлена то выше горизонтали, то ниже ее.

Это создает эффект попеременного изменения положения гололеда относительно ветрового потока.

«Пляска» проводов развивается тогда, когда скорость движения провода и направление аэродинамической подъемной силы совпадают. Она характеризуется высокой амплитудой, достигающей и даже превышающей значение стрелы провеса.

Амплитуда «пляски» зависит от аэродинамических характеристик поверхности провода, скорости ветра и механических параметров провода.

При «пляске» проводов наблюдаются одна (на линиях с расщепленными проводами), две, три или четыре полуволны в пролете.

При наличии одностороннего гололеда помимо колебаний в вертикальной плоскости происходят крутильные колебания провода вокруг собственной оси.

Вертикальные и крутильные колебания провода приводят к периодическим изменениям лобового сопротивления провода, покрытого гололедом, в связи с чем они имеют как вертикальные, так и горизонтальные составляющие.

В результате в плоскости, перпендикулярной к оси линии, провод движется по вытянутому эллипсу, большая ось которого вертикальна или отклонена от вертикали под углом 10…20°. Большой диаметр эллипса может достигать значения стрелы провеса, а малый диаметр составляет до 50% от длины большого.

Провода расщепленных фаз в значительной степени подвержены «пляске», так как на них, как правило, откладывается односторонний гололед.

7 м) тоже способствует значительному перемещению точек подвеса провода вдоль оси линии.

• Колебания проводов отдельных фаз, а также тросов происходят несинхронно, что может привести к их схлестыванию или приближению друг к другу либо к заземленным частям опор на недопустимое расстояние и вызвать короткое замыкание, а также к разрушению проводов, линейной арматуры, траверс опор и самих опор.
• По интенсивности «пляски» проводов Республика Беларусь относится к районам с редкой «пляской».
• Существуют различные методы борьбы с «пляской» проводов:

• • плавка гололеда электрическим током;
• • применение механических устройств, ограничивающих перемещение проводов при «пляске»;
• • применение аэродинамических устройств, препятствующих возникновению «пляски» (аэродинамические тормоза, крутильно-маятниковые гасители, крутильно-демпферные гасители, цилиндрические или плоские обтекатели) и устанавливаемых на проводах или между проводами расщепленной фазы;
• • применение шарнирных дистанционных распорок на проводах;
• • создание рациональной конструкции линейной арматуры, снижающей ее износ при «пляске» проводов;
• • укрепление петель анкерных опор, препятствующих их подбрасыванию к траверсе при «пляске» проводов;
• • применение увеличенных расстояний между проводами, между проводами и тросами и между проводами и опорой, при которых вероятность коротких замыканий при «пляске» проводов незначительна.

Источник: https://ozlib.com/859643/tehnika/prichiny_vozniknoveniya_vozmozhnosti_ogranicheniya_plyaski_provodov