مدلسازی ديناميکی و پيش بينی دامنه گالوپينگ عمودی و پيچشی در خطوط هوايی

مدلسازی ديناميکی و پيش بينی دامنه گالوپينگ عمودی و پيچشی در خطوط هوايی

چکیده :

يکی از نوسانات مكانيكی خطوط انتقال نيروی هوايی ، گالوپينگ می باشد كه تخمين ميزان دامنه آن ، نقش مهمی در تعيين حد مجاز فاصله فازها با يكديگر و همچنين فاز با زمين دارد . اصولا پديده گالوپينگ به نوسانات عمودی هادی اطلاق می گردد ، اما ممكن است اين پديده با حركت پيچشی نيز توام باشد.


 

 

در اين مقاله ، ضمن تشريح نوسان گالوپينگ ، مدل ديناميكی برای هادی های منفرد كه در جهات عمودی و پيچشی نوسان می نمايند ارائه و معادلات حالت بدست می آيد . سپس با توجه به معادلات مذكور نرم افزاری تهيه و در اين مقاله بدان اشاره می گردد . در نتيجه به كمك نرم افزار تهيه شده، می توان چگونگی حرکات هادی در جهات عمودی و پيچشی و همچنين ميزان ماكزيمم دامنه و همچنين فركانس هر يك از حركات را بصورت دقيق محاسبه و پيش بينيی نمود.

مقدمه:

 

يكی از پارامترهای مهم مكانيكی در تعيين حد مجاز فاصله فاز تا فاز و يا فاز با زمين ، نوسانات هادی ها است.يكي از انواع اين نوسانات، گالوپينگ بوده كه  دارای فرکانس کم (0/3 – 0/1 هرتز) و دامنه بالا ( حتی در حدود فلش اسپن) می باشد . نوسان گالوپينگ به علت غير متقارن شدن سطح مقطع هادی(به واسطه يخ) كه نتيجه آن، اعمال نيروهای آيروديناميكی پسا (drag) و برا  (Lift)بر روی هادی است، رخ داده و در پی آن نوسان عمودی هادی با دامنه بالا و فركانس كم و همچنين نوسان پيچشی ايجاد می گردد .وقتی اين دامنه به اندازه كافی بزرگ باشد ، می تواند باعث تخليه الكتريكی ، عملكرد بريكرها ، افزايش فلش اسپن، برخورد فازهاي مجاور با يكديگر و يا با سيم محافظ، خرابی و آسيب هادی ها شود.در ضمن، به علت نيروهای آيروديناميكی ناشي از باد و يخ، كشش زيادی بر روی هادی ايجاد شده كه می تواند آن را در محل اتصال به كلمپ مقره ، دچار خوردگی نمايد و موجب رشته رشته شدن هادی و خرابی دكل ها شود .علاوه بر موارد فوق، اين پديده ، بارگذاری ديناميکی شديدی را بر روي هادی ها ، يراق آلات مقره ها ،جامپرها، كلمپ ها ،اسپيسرها، دمپرهای استوک بريج، كراس آرم ها ايجاد كرده و می تواند باعث شل شدن پيچ های دكل شود كه حاصل موارد فوق ، خاموشی  خط و خسارت برای شركت های برق است.

 

نتیجه گیری:

 

در اين مقاله، با توجه به مدل جرم متمركز هادی و استخراج معادلات ديفرانسيل در دو جهت عمودی و پيچشی برای هادی گالوپ كه معادلات آنها بصورت غيرخطي هستند، نرم افزاری تهيه و بر روی اسپن نمونه واقعی پياده سازی گرديده است .بدين ترتيب كه با باد ثابت ١٠ متربرثانيه و بدون يخ در مد اول، ميزان دامنه نوسانات عمودی و پيچشی گالوپينگ به ترتيب برابر 2/4 متر و 0/438 راديان بر ثانيه نشان داده شده است. همچنين دامنه نوسان در مد سوم به مراتب كمتر از مد اول و فركانس سه حلقه سه برابر سريعتر از تك حلقه رشد نموده كه نتايج حاصله ، با مشاهدات ميدانی و نتايج تحقيقاتی قبلی مطابقت داشته و نشان از دقت و صحت اين مدلسازيی دارد.

در حالت ديگر، جابجايي عمودی و پيچشی هادی با وجود باد 10 متر بر ثانیه و یخ 0/17 کیلوگرم بر متر (با ضخامت 5 میلی متر) به ترتیب برابر 2/529 متر و 0/537 راديان بدست آمد .

نكته قابل توجه اينكه ، اين روش با روش تخمين گالوپ با یک درجه آزادی مطابقت داشته و حتی می تواند زاويه پيچشی هادی را نيز محاسبه نمايد.

  • ۱۳۹۴/۱۰/۱۵
  • 0
avatars
نویسنده : تیم تولید محتوای ایکهربا

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

محصولات مرتبط

مطالب مرتبط