РД 34.20.182-90 Методические указания по типовой защите от вибрации и субколебаний проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи напряжением 35-750 кВ (с Изменением N 1)

2.1. Причины возникновения, характеристики вибрации

2.1.1. Эоловой вибрацией или просто вибрацией проводов называются вызываемые ветром периодические колебания натянутого в пролете ВЛ провода, происходящие, главным образом, в вертикальной плоскости и образующие на длине пролета стоячие волны. Участки стоячих волн, где провод совершает наибольшие отклонения от положения равновесия, называются пучностями, а точки, где провод совершает только угловые колебания - узлами (рис.2.1).

Рис.2.1. Стоячая волна вибрации провода в пролете ВЛ:

1 - узел колебаний; 2 - пучность;
- длина пролета; - длина волны колебаний; - амплитуда колебаний; 2 - размах колебаний;
- угол вибрации

2.1.2. Измерения и расчеты показывают, что для вибрации проводов характерными являются диапазон частот колебаний от 3 до 150 Гц, длины полуволн колебаний (расстояние между двумя соседними узлами) от 1 до 30 м, размах (удвоенная амплитуда) колебаний 2 в пучности может несколько превышать по значению диаметр провода.

2.1.3. Интенсивность вибрации может характеризоваться следующими величинами:

размахом 2 или амплитудой колебаний в пучности;

углом вибрации ;

изгибной амплитудой , которая в соответствии со сложившейся международной практикой определяется на расстоянии =89 мм (рис.2.2) от последней точки контакта провода с зажимом [2];

амплитудой деформации провода в зажиме;

амплитудой циклических напряжений в точке выхода провода из зажима.

Рис.2.2. Деформированное состояние провода при жестком закреплении на конце:

- изгибная амплитуда; - расстояние от последней точки контакта провода с зажимом

2.1.4. Вибрация является результатом воздействия на провод поперечно направленного аэродинамического потока со скоростью от 0,6 до 7 м/с, создающего за проводом периодически возникающие и срывающиеся вихревые движения воздуха. Возникающие за проводом вихри уносятся воздушными потоками, способствуя образованию следующих вихрей с противоположным направлением вращения.

Струхалем было найдено безразмерное число устанавливающее взаимосвязь между скоростью потока, диаметром цилиндра и частотой вихрей [3]

,                                                                                 (2.1)

где - частота образования вихрей;

- диаметр цилиндра;

- скорость потока.

Для аэродинамики проводов характерны числа Струхаля в диапазоне от 0,18 до 0,22. Из выражения (2.1) получена удобная для практического использования формула для определения частоты образования вихрей

,                                                                             (2.2)

где - частота образования воздушных вихрей, Гц;