Воздушная линия электропередачи Советский патент 1992 года по МПК H02G7/14 

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к системам для гашения пляски и вибрации прово- . дов воздушных линий (ВЛ) электропередачи.

Известна система подавления пляски расщепленных проводов ВЛ, содержащая маятниковые гасители пляски. Маятниковый гаситель пляски представляет собой закрепленную на расщепленном проводе пространственную конструкцию, состоящую из двух сосредоточенных распорок, связанных двухопорной балкой с грузами, центры которых лежат

в вертикальной плоскости, проходящей через ось пучка, под этой осью.

Недостатком указанной системы яв- .ляется ее неэффективность для подав- лания таких колебаний проводов при пляске, при которых происходит пере- мещрчие провода в вертикальном направлен. , а крутильные колебания отсут- ствук ,

Наиболее близким к предложенному техническим решением является ВЛ, содержащая одиночные провода, оснащенные жестко закрепленными на них эксцентричными грузами, центры тяжести

J

Ю СП

со

которых расположены вне вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось провода, причем соседние эксцентричные грузы размещены по разные стороны от указанной вертикальной плоскости, между каждыми двумя сосед- чнимй эксцентричными грузами установлены грузы-ограничители поворота, расположенные под проводом с эксцен- триситетом и жестко связанные с проводом .

Однако при длительных крутильных колебаниях эксцентричного груза возникают периодически изменяющиеся из- гибающие и крутящие моменты от инерционных сил в единственной точке креп ления груза к проводу, что отрицательно скажется на надежности крепления. Закрепление груза на проводе с помощью тяги не является препятствием для распространения вдоль провода волн вибрации, узлы которых могут совпадать с точками.крепления груза к проводу. При этом провод ис- пытывает в месте крепления груза циклические перегибы, которые могут привести к усталостным разрушениям по- вивов. Наиболее аффективное гашение пляски достигается при такой установ- ке эксцентричных грузов, когда в состоянии покоя провода тяги эксцентричных грузов имеют горизонтальное положение. Однако в этом случае при воздействии поперечного ветра может произойти опрокидывание эксцентричных грузов и занятие ими положения под проводом близкого к вертикальной . плоскости, проходящей через ось провода. В этом положении эксцентричный груз утрачивает способность закручивать провод с гололедными отложениями при возникновении пляски и теряет свою эффективность.

Цель изобретения - повышение на- дежности работы путем предотвращения опрокидывания эксцентричных грузов и усталостных разрушений провода в мё- стах крепления к нему грузов.

Указанная цель достигается- тем, что в воздушной линии электропер еда- чи, содержащей одиночные провода, оснащенные жестко закрепленными на них эксцентричными грузами, центры тяжести .которых расположены вне вер- тикальной плоскости, проходящей через продольную ось провода, причем соседние эксцентричные грузы размещены по разные стороны от указанной вертикальной плоскости, между каждыми двумя соседними эксцентричными грузами установлены грузы-ограничители поворота, расположенные под проводом с эксцентриситетом и жестко связанные с проводом, эксцентричные грузы и грузы-ограничители поворота выполнены в виде балки D-образного сечения, обращенной выпуклостью вниз закрепленной на проводе двумя или более тягами, расположенными на расстояниях, не равных и не кратных половине длины волны вибрации.

На фиг. 1 изображена предлагаемая конструкция воздушной линии электропередачи; на фиг. 2 - эксцентричный груз в момент закрепления на проводе и в рабочем положении; на фиг. 3 - . схема крепления эксцентричного груза и груза-ограничителя поворота на проводе .

На проводе 1 установлены в виде балок эксцентричный груз 2 и груз- ограничитель 3 поворота, которые соединены с проводом тягами 4 и 5. Балки 2 и 3 имеют D-образные сечения 6 и 7, обращенные выпуклостью вниз.

На фиг. 2 обозначено: е - эксцентриситет (расстояние от центра тяжести груза до оси провода), о{,0 - начальный угол наклона эксцентричного груза к вертикали, под которым груз должен быть установлен1 и закреплен, чтобы после его опускания под действием собственного веса он занял горизонтальное положение.Описание работы линии электропереч дачи проводится применительно к ВЛ с одним проводом АС 330/43 в фазе, при длине пролета 220 м. Провод в данном пролете снабжая четырьмя гасителями с эксцентричными грузами, расположенными на 1/8, 3/8, 5/8, 7/8 длины пролета и тремя грузами-ограничителями поворота, расположенными на 1/4, 1/2,| 3/4 длины пролета от одного из его , концов (фиг. 2). Масса эксцентричного груза составляет 4 кг, эксцентри-- ситет es150 мм, крутильная жесткость провода . В этом случае угол оЈ0 начальной установки эксцентричного груза на проводе (фиг. 2) определяется исходя из формулы

mgeb(l-b)

Ts

где 1 - длина подпролета между соседними с эксцентричным грузом грузами-ограни.чителями пово

b - координата эксцентричного груза в этом подпролете; g - ускорение свободного падения. Угол оЈ„

0, рассчитанный по данной формуле, принимает значение с 0,1978 рад.

Частота (0Кр первой формы крутильных колебаний подпрблета длины 1с горизонтально расположенными экецент-: ричным грузом, установленным в середине подпролета между соседними к эксцентричному грузу грузами-ограничителями поворота , определяется по формуле .. ;.-.. : :;

12

A. Tl Т

(1)

де 1 А11

погонный момент инерции провода , .равный для провода АС ЗЗОАЗ. 0,757 1Г.кГм-у. величина, определяемая уравнением

««. . ., .

(1}

л...

г«1

Li- J.VII J.4

me 2fl tgW°

Используя равенства 0), (2) для проврда АС 330// 3 в рассматриваемом случае для частоты СОКр первой формы крутильных колебаний эксцентричного груза, находим значение(,9 рад/с.35 Частоты же первых четырех форм СО п (,2,3,) вертикальных колебаний

провода, найденные по формуле бО,53 jji

в которой м - длина .. ij I

пролета, п - номер формы вертикальных колебаний, Т - 25 кН - тяжения, , 278 кг/м погонная масса провода, принимают значенияС0(2 рад/с, 602. 4 рад/с,ОЭ5 6 рад/с, рад/с. Сравнение частоты вертикальных колебаний пролета и частоты крутильных колебаний эксцентричных грузов показывает, что частота крутильных: колебаний эксцентричных грузов превышает основную частоту вертикальных колебаний провода не более, чем в 3,t раза. Таким образом, за период одного вертикального колебания провода эксцентричный груз совершит 3-4 крутильных колебания и поэтому крутильные колебания грузов не будут

55

40

45

50

5

0

5

0

5

5

полностью-затухать вследствие влияния самодемпфирования колебаний провода и аэродинамического демпфирования.

Из газодинамики известно, что при обтекании поперечным воздушным потоком D-образного профиля, имеющего выпуклость, направленную вниз, давление над профилем больше, чем давление под ним.и поэтому подъемная сила в этом случае направлена вниз. В результате этого при крутильных колебаниях эксцентричных грузов в процессе пляски поперечный ветер препятствует, а не способствует опрокидыванию эксцентричного груза. Тот же самый эффект позволяет в процессе пляски стабилизировать вертикальное положение грузов - ограничителей поворота, и благодаря этому за счет механического воздействия их на со- седнйе эксцентричные грузы препятствовать опрокидыванию эксцентричных грузов,; D-образноё сечение у балок для эксцентричных грузов и грузов- ограничителей поворота показано на фиг. 4.:

Ф о р м у л а и з о б р е тения

Воздушная линия электропередачи, содержащая одиночные провода, на которых жёстко закреплены эксцентричные грузы, центры тяжести которых расположены вне вертикальной плоскости , проходящей через продольную ось провода, причем соседние эксцентричные грузы размещены: по разные стороны от указанной вертикальной плоскости, между каждыми двумя соседними эксцентричными грузами установлены грузы-ограничители поворота, расположенные под проводом с эксцентриситетом и жестко связанные с проводом, о т л и ч а ю щ а я е я тем, , с целью повышения надежности путем предотвращения опрокидывания эксцентричных грузов и усталостных разрушений провода в местах крепления к нему грузов, эксцентричные грузы и грузы-ограничители поворота выполнены в виде балки D -образного сечения, обращенной выпуклостью вниз, закрепленной на проводе двумя или 5 .более тягами, расположенными на рас- |стояниях, не равных и не кратных тю- ловинё длины волны вибрации.

0

0

5

0

Фиг.2

Фиг 3