3 . Цель изобретения - повышение эффективности устройства путем перевод низкочастотных режимов пляски в высо кочастотные с малой амплитудой. Это достигается тем, что элемент диссипации энергии выполнен в виде генератора высокочастотных колебаний Элемент диссипации энергии может содержать выполненный с отверстием в основании корпус, в котором расположен упругий элемент с установленной на нем нажимной траверсой в виде плиты, по периметру которой расположены ПОДШИПНИКИ скольжения ,и к которой шарнирно прикреплена тяга, служа щая для прикрепления к ней шариирно гирлянды изоляторов. На чертеже изображено предлагаемо устройство для предотвращения пляски проводов, разрез. Устройство монтируется на элемент 1 промежуточной опоры воздушной лиНИИ.Оно содержит корпус 2 с крышкой герметизирующий подвижные части устройства и передающий на опору гориао тальные усилия от гирлянды изоляторо (на чертеже не показана), йажимную траверсу 4 упругого элемента 5, пере дающую от гирлянды изоляторов через шарнирно подвешенную тягу 6 вертикал ные усилия на упругий элемент, в частности пружину сжатия, и горизонтальные усилия - на кожух через упор ные подшипники 7, расположенные по периметру плиты (например, 4-б подг шипников скольжения через 90-бО), фасонное основание 8 для упора упругого элемента,, диаметр отверстия 9 которого обеспечивает эксплуатационные угловые смещения тяги при отклонениях гирлянды изоляторов. Такое устройство монтируется на каждой из промежуточных опор участко воздушной линии,где одиночные провода, тросы или провода в расщепленных фазах или полюсах подвержены пляске, В статическом состоянии упругий 5 устройства насколько сжат, воспринимая нагрузку силы тяжести от провода, гирлянды изоляторов и арматуры фазы воздушной линии. Однако пр этом имеется запас хода его дальнейшего сжатия, чтобы в динамическом ре жиме работы гирлянда изоляторов имел возможность колебаться на упругом эл менте без соударения отдельных его частей (у пружины - витков) другом.. Жесткость Z (ньютон на 1 м) упругого элемента выбирается из т-ако го условия, при котором генератор возбуждался бы.в низкочастотном режи ме пляски (например, при двухполувол новой пляске, при числе полуволн: на пролет). Тогда частота Kj,Ua пляски провода в пролете равна час- тоте собственных колебаний генера тора: . ГО 1 где М - эффективная масса провода, участвующая в колеб91ниях упруго го элемента и равная в начальный момент колебаний провода полусумме масс провода слева и справа от опорного узла пролета. Здесь также положено, что конструкция предлагаемого генератора обеспечивает малое значение- коэффициента h затухаш{я колебаний, h«2Y|-. (2) Это достигается уменьшением трений в кожухе устройства за счет применения шарнира, а также уменьшения внутреннего трения в упругом элементе (для пружины, например, применение стали с большим допускаемым напряжением на кручение, малый индекс пружин, отсутствие местных перенапряжений, упрочнение пружины дробью и др.). В динамическом режиме работы устройство реагирует на колебания провода уже в самом начале зарождения пляски. При любом подъеме всего или части провода в пролете (независимо от места расположения участка колебаний, бегущей волны и других) на упругие элементы устройств на каждой из опор в пролете воздушной линии передается соответствующая разгрузка опорной реакции подвески провода и вертикальная составляющая изменения натяжения проводов в смежных пролетах в узле Подвески провода к гирлянде (при этом горизонтальная составляющая этого изменения натяжения вызывает угловые отклонения гирлянды). Колеблющийся характер силы, действующей на упругий элемент, порождает его колебания, т.е. генерацию. Характер изменения разгрузки опорной реакции и изменения натяжения проводов в смежных пролетах могут быть какими угодно, однако в их частотном спектрг всегда найдется резонансная частота , которая будет возбуждать генератор. В начале развития пляски, когда в колебаниях гирлянды и упругого элемента участвует вся эффективная масса М проводов, начальная частота Й генерации равна , слева и справа от опорных проводу ( узлов с генераторами распространяются волны с частотой 52 и некоторой максимальной амплитудой равной максимальной амплитуде колеЬаний упругого элемента генератора Эти волны искажают исходные колебания провода, если их величина будет соизмерима с исходными, порождаемыми аэродинамическими силами. Условие достаточности амплитуды генерируемых волн можно записать в следующем виде: о5 где - амплитуда статического подъема провода в пролете под действием аэродинамических сил - известная в квазилинейной теории пляски величина, вычисляемая для рассматриваемого пролета при известной расчет ной аэродинамической характеристике расчетного профиля гололеда. Условие (3) практически можно все да выполнить путем ре улирования габаритных и динамических параметров упругого элемента и выполнения уелоВИЯ (2) малости затуханий. При этом динамическое усилие Y, Z, развивающееся у упругого элемента при его колебаниях с амплитудой Y возбуждаться малыми усилиями пляски уже в начале ее развития. Наличие значительных трений в устройстве и невыполнение условия (2) снижает чув ствительность устройства к малым силам возбуждения, увеличивает порог амплитуд пляски, при котором устройство активно генерирует. Под воздействием аэродинамических сил амплитуда искеикенных волн пляски с числом Kg полуволн возрастает. Одновременно в связи с изменением формы исходных колебаний- провода уменьшается эффективная масса М провода (динамические усилия пляски в (Отдельных частях пролета перераспределяются и изменяют эффективную нагрузку на провод). Уменьшение массы М влечет за собою увеличение частоты генерации, и этот процесс будет развиваться до тех пор, пока в пролете не установят ся стоячие волны с некоторой максимеильной частотой. мах мах о при которой колеблющиеся провод и его генераторы на опорах образуют единую взаимосвязанную автоколебательную систему; провод получает от ветра энергию и колеблется с безо пасной малой амплитудой и одновремен но поддерживает колебания генерагенераторы колеблются торов , а с частотой собственных колебаний и, располагаясь в пучности волн, контролируют форму пляски провода, предотвращая возникновение ее опасных низкочастотных форм. Соображения о динамике и условиях работы устройства для предотвращения пляски проводов были проверены и исследованы экспериментально на воздушных линиях Работоспособность устройства проверена в Октябрьских электрических сетях Башкирэнерго. Устройство принято Башкирской энергосистемой в качестве основной защиты от пляски на ВЛ 500 кВ Бугульма-Бекетово . Формула изобретения 1.Устройство для предотвращения пляски проводов воздушных линий электропередачи, содержащее элемент диссипации энергии колебаний провода, о тли чающ.е е с я тем, что, с целью повьшения эффективности путем перевода низкочастотных режимов пля,ски в высокочастотные с малой амплитудой, элемент диссипации энергии выполнен в виде генератора высокочастотных колебаний. 2,Устройство по П.1, отличающееся тем, что элемент диссипации энергии содержит выполненный с отверстием в основании корпус, в котором расположен упругий элемент, на котором установлена нажимная траверса в виде плиты, по периметру которой расположены подшипники скольжения и к которой шарнирно прикреплена тяга, служащая для прикрепления к ней шарнирно гирлянды изоляторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Глебов Э.С. Пляска проводов на воздушных линиях электропередачи 500 кВ. ЬТИ ОРГРЭС, 1965, с. 67, рис. 25. 2.Патент США № 2в31084, 174-42, 1958.
„
Авторы
Даты
1979-05-25—Публикация
1976-04-12—Подача