- Надежность работы проводов и грозотросов
Самая главная причина возникновения повышенной вибрации и эффекта пляски проводов и грозотросов в регионах севера – изначальный монтаж линий.
Регион был не изучен в период семидесятых и восьмидесятых годов и монтажные расчеты производились стандартные. В конце 90-х стали происходить массовые отключения от линий по причине разрыва проводов. Причиной стала повышенное вибрационное воздействие. Наибольшую опасность представляет вибрация провода, которая наступает при поперечном, либо происходящим под определенным уг
лом, направлении аэродинамического потока, имеющего скорость от шести до семи метров в секунду.
При росте скорости наступает турбулентность воздуха и энергия, передаваемая проводу, снижается. Наиболее опасна проводная вибрация, возникающая при откладке на них изморози. Изморозь образуется не в результате налипания каких-то осадков, а в результате обмораживания обводненных грунтов. Северный регион обводнен на пятьдесят-пятьдесят пять процентов, особенно в весенний период.
При данных условиях, устройства, гасящие вибрацию не могут справиться с повышенной ветровой нагрузкой, что со временем приводит к усталостному проводному разрушению, разладке арматуры и аварийному выключению линии.
Распространенные повреждения:
- Разрушение провода на выходе напряжения;
- Повреждение провода у зажима соединительного типа;
- Разрушение ГВН с последующим разрушением провода;
- Повреждение провода у зажима поддерживающего типа;
- Вибрационный взлом провода;
- Вибрационный взлом провода в месте установки ГВН.
Рабочий опыт показал, что типовые устройства для вибрационного гашения, в том числе установка двойных гасителей неэффективны в борьбе с повышенным вибрационным уровнем. Все повреждения находились вблизи поддерживающих зажимов, а еще на выходе провода из соединительных зажимов. Огромное множество аварий зафиксировано при низких значениях температуры, когда провод натягивается.
Для решения проблемы ведутся работы по укреплению проводов и грозозащитных тросов с использованием протекторной защиты спиральной формы, которые наплетаются на провод в поддерживающем зажиме. Также в месте установки гасителя вибрации защитный протектор устанавливается. Дальнейшим развитием стало применение спиральной арматуры. Достигнута низкая аварийность проводов. Благодаря спиральной арматуре.
Были разработаны:
- спиральный провод протектора на выходе из аппаратного зажима;
- ответвительный зажим на основе спирального протектора;
- идет разработка шлейфового зажима для соединения проводов разных сечений.
В пределах опытно-промышленной эксплуатации протекторы спирального типа были установлены на энергетических объектах. За два года не было обнаружено ни одного повреждения. Введение опытных образцов позволило снизить до безопасного значения изгибающей деформации провода и предотвратить излом проволок токоведущей поверхности. Также были разработаны опытные образцы широкополосных вибрационных гасителей. В течении года опытной эксплуатации повреждений проводов не было зафиксировано.
Еще одним отрицательным явлением в линиях северного региона является эффект пляски, что усиливает нагружающий эффект при отложении на проводах изморози. Эффект проводной пляски и грозотросов наблюдается в широком диапазоне климата. При температуре воздуха от минус двух, до минус сорока двух и при скорости ветра от трех до двадцати метров в секунду.
Из опыта работ самая опасная проводная пляска возникает при температурных условиях от минус тридцати и скорости ветра от пяти до двенадцати метров в секунду. При таких значениях размах колебаний проводов и различных тросов достигает значений от одного метра до параметров равных стреле кабельного провисания. В процессе всей продолжительности пляски провода, на всю арматуру оказывается действие больших циклических переменных нагрузок, направленных продольно, величина которых доходит до 1,4 тонны.
После такого длительного воздействия нагрузок происходит процесс разрушения арматуры для подвеса, а также разрыв проводов. В самом начале от циклических нагрузок разрушается все, что имеет жесткость конструкции, на что оказывается большая нагрузка. Основным назначением гасителей пляски является рассогласование частот вертикальных и крутильных колебаний. Этот принцип был конструктивно реализован в виде одной или двух петлевых гасителей пляски. Первая повышает частоту крутильных колебаний по отношению к вертикальным, которая понижает их. Они прошли успешные полевые испытания, благодаря им не произошло ни одного короткого замыкания.
Следующим шагом в борьбе с пляской стала разработка гасителей пляски демпферного типа. Устройство, встраиваемое в натяжные гирлянды, которое при появлении рывков гасит пляску проводов в начальной стадии, снижает их интенсивность до безопасного уровня. Рабочий опыт мировых компаний показывает, что проблематичность такой разновидности проводных колебаний, как эффект пляски, до нашего времени по-прежнему до конца не изучена и не искоренена. Даже то, что большая часть причин, ее вызывающих, выявлено и задокументировано, избавиться в полной мере от этого явления, к сожалению, невозможно. Наряду с активной борьбой с явлением пляски, благодаря гасителям, ведутся пассивные способы, т.е. для вновь проектируемых линий проектом предусматривается уменьшение пролетов.