Üzərindəki qollar elektrik dirəklərinin sabitliyinə necə təsir edir?

İstifadəçi dirəyinin sabitliyində Crossarms-in struktural rolu

Çaplı qol dizaynının dirək sabitliyinə necə təsir etdiyini anlamaq

Çaplı silahların dizaynı elektrik xətlərini idarə edərkən elektrik sütunlarının sabitliyini qorumaqda böyük rol oynayır. Taxta çarx silahları zamanla yaxşı dayanmır, xüsusən də nəmli ərazilərdə. 2023-cü ildə aparıcı sistemlər üzərində aparılan bir araşdırma göstərdi ki, ağac versiyaları bu yeni pultrudlu şüşə liflə möhkəmləndirilmiş polimerlərdən təxminən 48 faiz daha sürətli parçalanmağa başlayır. Daha da irəliyə baxanda, 2024-cü il üçün istifadə olunan komponentlərin təhlili də çox açıq bir şey ortaya çıxardı. 20 illik mübarizədən sonra PGFRP-dən hazırlanan çarpayılar hələ də orijinal güclərinin 92%-ni saxlayır, adi ağac isə yalnız 62%-ni saxlayır. Bu cür fərqlər, düzgün materialların seçilməsinin nə üçün onilliklər davam etməyi tələb edən infrastruktur üçün bu qədər vacib olduğunu aydınlaşdırır.

Yük bölgüsündə çapraz qolların əsas mexaniki funksiyaları

Konstruktiv baxımdan enine çıxıntılar üç əsas funksiya yerinə yetirir. Onlar izolyatorlara təsir edən yan təzyiqləri yayır, naqillər ağırlaşdıqda aşağı istiqamətdə təzyiqlə mübarizə aparır və xətlərdən kəskin küləklərin törətdiyi burulma təzyiqlərinə qarşı mübarizədə köməklik göstərir. Keçən il şəbəkənin davamlılığı ilə bağlı dərc olunan bəzi tədqiqatlara görə, yaxşı hazırlanmış çıxıntılar yüklərin daha bərabər paylanması hesabına dirəklərin alt hissəsindəki gərginliyi təxminən 34% azalda bilər. Yeni nəsil qılıfla gücləndirilmiş kompozit modellər də kəsici qüvvələrə qarşı mübarizədə çox yaxşıdır. Bu müasir modellər əyilməyə və ya deformasiyaya uğramazdan əvvəl kvadrat metrə təxminən 31,2 kN yüklənməyə dözürlər ki, bu da əslində 25,4 kN/m² yüklənməyə dözən köhnə modellərlə müqayisədə 23% daha möhkəmdir.

Quraşdırma hündürlüyü və çıxıntının uzunluğunun moment qüvvələrinə təsiri

Quraşdırma hündürlüyü və çıxıntının uzunluğu moment qüvvələrinin əyilməsinə qeyri-xətti təsir göstərir və dirək konstruksiyasında gərginliyi artırır.

146 nöqtədə qəza analizi göstərmişdir ki, stabilik problemlərinin 63%-i çubuğun uzunluğu ilə hündürlüyü nisbətinin düzgün olmamasından qaynaqlanır. Tədqiqatlar təsdiq edir ki, en kəsiyin hündürlüyünü ümumi çubuq hündürlüyünün 30–35% arasında saxlamaq şaquli və yan yük balansını optimallaşdırır və kəskin qırılmaların riskini azaldır.

Yüklənmə həcmi və Materialın Davamlılığı: Taxta və Kompozit En Kəsiyin Müqayisəsi

Elektrik xətlərinin stabilikliyi en kəsiyin yüklənmə həcmi və materialının davamlılığına əsaslanır. Sınaqlar göstərmişdir ki, taxta və kompozitlər arasında sabit və dəyişən yüklər altında əhəmiyyətli fərqlər mövcuddur.

Taxta və kompozit en kəsiyin sabit və zirvə yük altında yüklənmə həcmi

PGFRP kompozitlər 33,50 GPa olan görünən elastik modula malikdir—bu da ağacın 17,95 GPa olan elastik modulu ilə müqayisədə təxminən iki dəfə çoxdur (Cədvəl 4, Yüklənmə-Defleksiya Analizi). Bu artırılmış sərtlik kompozit keçid konsollara yüksək gərginlikli tətbiqlərdə 2,3 dəfə yüksək pik yükləri dözə bilməyə imkan verir və onları tələbəgörən konfiqurasiyalar üçün ideal edir.

Ağac və şüşə tə reinforced polimer konsollarında sıradan çıxma həddi

Nəzarətli testlərdə şüşə kompozitləri ağac ilə müqayisədə burkulmaya qədər 62% daha yüksək yük həddi nümayiş etdirir. Ağac konsollar mərkəzi nöqtəvi yüklə 1727 N altında fəlakətlə yarılır, PGFRP konsollar isə material matrisi üzrə təsir edən gərginliyi səmərəli şəkildə paylayaraq 2709 N-a qədər dayanır.

Uzun müddətli parçalanma təsirləri yükləmə qabiliyyətinə təsiri

Duzlu hava mühitində kompozit eninə qollar ənənəvi ağacdan 270% daha uzun xidmət edir. Səkkiz il sonra PGFRP quraşdırmalar ilkin bərkliyin 90% -dən çoxunu saxlamışdır, taxta qollar isə sürətlənmiş göbələk çürüyünə və nəmliyi udmağa görə üç il ərzində dəyişdirilməli olmuşdur.

Yüklənmə altında qütblərin hizalanmasına təsiri olan meyil davranışı

Çox dövrəli konfiqurasiyalarda yüklənmə altında meyil davranışının nəticəsi

Dəstəklənməsi üçün növbəti dövrələr əlavə etdikcə istiqamət dəyişmə miqdarı çox artmaqdadır. Nəzarət olunan kirişlər üzərində aparılan testlər çox təəccüblü bir nəticəyə gətirib çıxarıb - çoxdəfəli dövrələr iştirak etdikdə, bir dövrəli konfiqurasiyaya nisbətən xərabadan istiqamət dəyişmə təxminən 97% artıb. Keçidlər simmetrik olaraq yerləşdirilmədikdə, onlar konstruksiyada gərginliyin yayılmasına təsir edən burulma qüvvələri yaradır. Simulyasiya məlumatlarını nəzərdən keçirən mühəndislər eyni külək şəraitinə qarşı durarkən beş dövrəni dəstəkləyən və üç dövrə ilə məşğul olan sistemlərə nisbətən orta hissədə təxminən 35% daha çox əyilən en kəsmə sistemlərini müşahidə ediblər. Bu cür fərqlilik konstruktiv möhkəmliyin kritik olduğu praktiki tətbiqlərdə böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Yüksək gərginlikli aralarda əymə nəticəsində yaranan uyğunsuzluğun ölçüləmsi

Mühəndislər LiDAR xəritəsindən istifadə edərək istiqamət dəyişməsinə bağlı qütblərin meylini aşkarlayırlar. Sahədən toplanmış məlumatlar göstərir ki, 230 kV koridorlarında hər 100 metrdə üfüqi istiqamətdə 12–18 mm meyl müşahidə olunur. 17% yoxlanılmış aralıqlarda aşkar edilən 2°-dən artıq bucaq dəyişməsi olduqda konstruksiyanın bütövlüyü pozulur. Reallıqda izləmə sistemləri indi aşağıdakı göstəricilərə əsasən meyli izləyir:

• Keçid gərginliyinin dalğalanması (nominal qiymətdən ±15%)
• Temperaturdan asılı olan əyilmə (10°C dəyişməyə 3–5 sm)
• Buzun yığılması (radius istiqamətində 25 mm-ə qədər)

Trend: Meyldən qorunmaq üçün əvvəlcədən qövsəltmiş en kəsmələrin istifadəsinin artırılması

Elektrik şəbəkələri məcburi meyldən qorunmaq üçün 15–20 mm yuxarıya doğru qövsəltmiş en kəsmələrin istifadəsinə daha çox üstünlük verirlər. Bu konstruksiya sahillər zonasında düzəliş tədbirlərinin həyata keçirilməsini 12 ay müddətində aparılan sınaqlar nəticəsində 42% azaldır. Belə nəticəyə istehsalçılar aşağıdakı yollarla nail olurlar:

1. Materialların optimallaşdırılması : 34 GPa əyilmə moduluna malik şüşətəbii kompozitlər
2. Yükləmə testi : 72 saat ərzində nominal buraxılış həddinin 150%-də yoxlanılması
3. Ərazi xüsusiyyətlərinə əsaslanan kalibrləmə : Regional külək və buz şəraitinə uyğun xüsusi kamber profilləri

Uzunmüddətli tətbiqlərdən əldə edilən nəticələr göstərir ki, kamberli blokların orta aralıq deformasiyası beş ildən sonra düz eninə qollarla müqayisədə 35% az olur.

Eninə qolların sabitliyinə təsir edən ətraf mühit və iş şəraiti

Nəmliyin, UV şüalanma və temperatur dalğalarının eninə qolların bütövlüyünə təsiri

Mühit uzun müddət keçirmələrə ciddi təsir göstərir. Ağac xüsusilə həssasdır, çünki öz çəkisinin təxminən dörddə birinə bərabər suyu udma qabiliyyətinə malikdir, bu da struktur möhkəmliyini 2023-cü ildə Ponemon tərəfindən aparılan tədqiqatlara əsasən təxminən 12%-dən 18%-ə qədər azaldır. Şüşə tə reinforced plastik (FRP) nəmə qarşı daha yaxşı müqavimət göstərir, lakin UV zərərləri ilə bağlı problemlər yaranır. Gündüz işığına illər boyu məruz qaldıqdan sonra bu materialların səthində aşınma əlamətləri görünür və onlar öz səth sərtliyinin təxminən 40%-ni itirir. Əksər bölgələrdə gündəlik müşahidə olunan temperatur dəyişiklikləri — gecələr dondurucu soyuqluqdan gündüzlər kəskin istiliyə qədər — genişlənmə və daralma dövrlərinə səbəb olur. Bu daimi hərəkət ağac və FRP keçirmələrdə mikro çatlar yaradır. 2024-cü ildə aparılan materialların parçalanması ilə bağlı son tədqiqatlar göstərdi ki, kəskin temperatur dalğalanmaları olan yerlərdə FRP keçirmələrin istifadə müddəti temperatur sabit qalan yerlərlə müqayisədə təxminən 30% azalır.

Körpüdən qaynaq yaranan qeyri-sabitliyin gücləndiriciləri kimi buz yüklənməsi və kəsmə qüvvəsi

Buzun yığılması infrastrukturda mexaniki yükləri əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Təsəvvür edin ki, sadəcə 2 düym qalınlığında buz təbəqəsi körpünün ətrafında yığılsa belə əlavə olaraq təxminən 1800 funt çəki əlavə edir. Həmin buzla örtülü şəraitə 55 mildən artıq sürətlə külək əlavə olunanda isə vəziyyət sürətlə ciddiləşir. Yan təzyiq hər fut üçün təxminən 1200 funta çatır ki, bu da əksər direklərin strukturunun dəstəkləyə bilmədiyi bir qiymətdir. Keçən qış Amerikanın müxtəlif yerlərində baş verən qəzəbli buz fırtınaları zamanı bunu şahidlik etmişdik. Bütün körpülərin pozulmaları arasında təxminən 10-da 8-i küləyin kəsmə qüvvətindən zərər çəkmişdi. Əksər hallarda körpülər materialların sıradan çıxmasından deyil, əksinə metall birləşdirici hissələrin zamanla aşınmasından dolayı pozulurdu. Vəziyyəti daha da pisləşdirən amil isə bu cür təzyiqlərin direyin özünlə eyni zamanda təbii rəqslərini dəyişməsidir. Xüsusilə iskelet qüllələr üçün bu cür rezonans problemləri adi halda olduğu qədər dörd dəfə artıq ehtimalla baş verir.

Uzunmüddətli sabitliyin yaxşılaşdırılması üçün travers konstruksiyasında innovasiyalar

Xidmət göstərən təşkilatlar deqradasiyanı aradan qaldırmaq və konstruksiya etibarlılığını artırmaq üçün üç əsas innovasiyadan istifadə edirlər:

Reallıqda izləmə üçün daxili deformasiya sensorları ilə kompüter traversləri

Kompozit traverslər artıq mikro-deformasiya dəyişikliklərini ±0.5% dəqiqliklə müəyyən edən lif-optik sensorları inteqrasiya edir. Bu sistemlər konstruksiya sağlamlığının kəsilməz izlənilməsinə imkan verir və görünən əlamətlər görünməzdən 72 saat əvvəl ağac traverslərdə daxili çatlamaların müəyyən edilməsinə və vaxtında müdaxiləyə imkan verir.

Strategiya: Defleksiya məlumatlarından istifadə edərək reaktiv təmiri proqnozlaşdırıcı təmirə keçid

Maşın öyrənmə modelləri traverslərin ömrünü və yorğunluq irəliləməsini proqnozlaşdırmaq üçün tarixi defleksiya nümunələrini təhlil edir. Proqnoz analitikasından istifadə edən enerji şirkətləri komponentlərin nəzəri yorğunluq həddinin 80%-ində dəyişdirilməsi hesabına qeyri-planlı fasilələrin sayını 40% azaldır və dayanıqlılığa əsaslanan təmiri aradan qaldırır.

Yeni materiallar: Hibrid kompozitlər və nano-emal edilmiş ağac

Son testlər göstərir ki, qol ilə gücləndirilmiş kompozit enli armaturlar 20 illik simulyasiya xidmətindən sonra öz orijinal sərtliyinin 66%-ni saxlayır – işlənməmiş ağacın saxladığı 25%-lik nisbətə nisbətən iki dəfə çox. Bu hibrid dizayn, ənənəvi materiallara nisbətən buz yükü altında şaquli deformasiyanı 45,3% azaldır və uzunmüddətli sabitlikdə əhəmiyyətli irəliləyiş əldə edir.

SSS

Elektrik dirəklərində armaturlar üçün hansı materiallardan istifadə olunur?

Armaturlar üçün ən çox istifadə olunan materiallar ağac və şüşə lifi ilə gücləndirilmiş polimerlərdir (PGFRP). PGFRP materialı öz yüksək möhkəmliyi və davamlılığı səbəbindən son zamanlarda daha çox üstünlük təşkil edir.

Armaturların dizaynı elektrik dirəklərinin sabitliyinə necə təsir edir?

Armaturların dizaynı elektrik dirəklərinə təsir edən mexaniki qüvvələrin, o cümlədən yan, şaquli və burulma təzyiqlərinin paylanmasını təyin edir. Düzgün dizayn edilmiş armaturlar dirəklərin dib hissəsində yaranan təzyiqi azalda və yükün paylanmasını yaxşılaşdıra bilər.

Elektrik dirəklərində qolun uzunluğunun hündürlüyə nisbətini nəzərə almaq nə üçün vacibdir?

Uyğun qol uzunluğu-uzunluq nisbəti şaquli və yan təzyiq balansını optimallaşdıraraq konstruksiyanın sıradan çıxma riskini azaldır və ümumi elektrik dirəyinin sabitliyini artırır.

Təbii amillər enliyin bütövlüyünə necə təsir edir?

Yağışlı hava, ultrabənövşəyi şüalar və temperaturun dəyişməsi kimi təbii amillər enliyin materiallarını ciddi şəkildə zəiflədə bilər. Ağac nəm udur və bu da konstruksion zəifləməyə səbəb olur, ultrabənövşəyi şüalar isə şüşətək materialdan hazırlanmış enliyin səthini təsir edir.

Enliyin sabitliyini artırmaq üçün hansı innovasiyalar tətbiq edilir?

İnnovasiyalara real vaxtda nəzarət üçün lif-optik sensorların inteqrasiyası, proqnozlaşdırıcı təmir strategiyalarının istifadəsi və uzunmüddətli sabitliyə nail olmaq üçün hibrid kompozitlərin və nano-emal edilmiş ağac materiallarının hazırlanması daxildir.