Kako spone za vezanje odolevaju vibracijama?

Izazov vibracija: Zašto zavjese moraju izdržati vjetrovite i dinamičke opterećenja

Mehanizmi eolske vibracije i njihov utjecaj na sučelje za postavljanje provodnika

Kada ustalni vjetrovi između oko 5 i 25 kilometara na sat puše preko električnih cijevi, oni stvaraju nešto što se zove eolijska vibracija. To se događa zato što vjetar stvara vrtlog oko žica, zbog čega se one tresu naprijed-nazad na frekvencijama od otprilike 3 do 150 hertza. Trzanje nije jako veliko, ali je dovoljno brzo da se vrši ponavljajući stres na mjestu gdje žica susreće svoje spojeve za spone, posebno primjetne na oba kraja tih spojeva. S vremenom, to dovodi do onoga što inženjeri nazivaju "nevoljnim umorom". Ako se ništa ne učini, stalno trljanje uništava površine i stvara male pukotine koje mogu prerasti u veće probleme. Studije pokazuju da u područjima s jakim vjetrovima, takva šteta može dovesti do kvarova vodnika čak 40% češće, prema istraživanju koje je prošle godine objavila Transmission Research Group. Srećom, nove vrste spona za vezanje dizajnirane posebno za otpornost na vibracije rade na tome koristeći tri glavne karakteristike dizajna:

• Elastomer integracija , pretvarajući kinetičku energiju u toplinu putem histereze
• Optimizirana geometrija vilice , distribuirajući pritisak daleko od oštih rubova sklonih početku umora
• S druge strane, za proizvodnju električnih vozila , narušavajući harmoniku rezonancije i sprečavajući lokalizirano pojačanje stresa

Posljedice u stvarnom svijetu: Umoranost, mali klizi i preuranjen neuspjeh

Neadekvatna kontrola vibracija dovodi do tri međusobno povezana načina kvarova koji ugrožavaju pouzdanost sustava i dugovječnost:

Oko jedan od pet neplaniranih prekida rada u starijim prenosnim sustavima zapravo je povezan s ovim specifičnim mehanizmima. Kada pogledamo mikro-sklizanje posebno, to je prilično štetne stvari. U područjima gdje su vibracije uobičajene, ovaj mali pokret može skratiti životni vijek spona za 15 do 20 godina. To znači puno novca potrošeno na inspekcije koje nitko ne želi raditi, plus zamjena dijelova prije vremena. Novije spone za vezanje rešavaju ovaj problem drugačije. Ne pokušavaju zaustaviti sve pokrete, što bi bilo nemoguće. Umjesto toga, rade pametnije, kontrolirajući kako se energija kreće kroz sustav i raspršivši točke napetosti između žice i samog priključka.

Strategije ublažavanja vibracija u modernom dizajnu spona za obustavu

Elastomer integracija: histereza umanjena i dinamička krutost

Gume dijelovi igraju vitalnu ulogu u smanjenju vibracije danas, ali oni nisu samo jednostavni podloga materijal više. Te komponente su postale sofisticirane dinamičke elemente kroz nešto što se zove histereza deformiranje. Ono što se događa je da uzimaju te visokončastne vibracije iz vjetra i drugih izvora, a zatim ih pretvaraju u toplinsku energiju. To zaustavlja opasne rezonančne nagomilave na specifičnim frekvencijama provodnika koje bi mogle uzrokovati probleme. Dobra vijest za inženjere je da moderni gumeni materijali zadržavaju snagu i fleksibilnost čak i kada se temperature miču od minus 40 stupnjeva Celzijusa do plus 80. To znači da se mogu dobro poklopiti s različitim uzorcima vibracija tijekom vremena. Testovi su pokazali da ova gumena rješenja smanjuju amplitude vibracija za oko 60% u usporedbi s tradicionalnim metalnim spona. I to nije samo teorijski materijal, to zapravo sprečava male pukotine da se formiraju i sprečava da se niti prerano istrošu, sve dok održava napetost provodnika i spuštanje točno tamo gdje trebaju biti za pravilno funkcioniranje.

Geometrija pre-prevrtanog žice i optimizirane kontaktne površine za raspodjelu napetosti

Geometrija pre-izokrivljene žice predstavlja pametan pristup upravljanju stresom u provodnicima. Izvrtavanjem žica u spiralni oblik, ona ravnomjerno raspoređuje silu za spajanje po cijeloj dužini umjesto da koncentriše pritisak na određene točke. To pomaže izbjeći iznenadne poremećaje napetosti koje se obično javljaju na kontaktnim mjestima gdje se najprije počinju formirati pukotine zbog umora. Još jedna ključna značajka dolazi iz CNC procesa obrade koji se koristi za kontaktne žlijezde. Ovi žlijezde imaju zaobljene rubove koji zapravo povećavaju površinu prijemnog prostora za oko 40 posto u usporedbi s tradicionalnim dizajnima, a sve to smanjuje habanje od abrazije. Kombinujte ove žlijezde sa posebnim premazima protiv trenje i vidimo oko 70 manje problema s mikro klizanjem prema podacima Konzorcijuma za pouzdanost prijenosa na površini u 2022. Ono što je zaista impresivno je kako se sve drži zajedno čak i kada se suočavamo s ozbiljnim događajima iznad 15 Hz frekvencija. Sistem pokazuje izvanrednu izdržljivost koja daleko premašuje ono što bi se normalno očekivalo u standardnim eolijskim uvjetima vjetra.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji električne energije, za koje se primjenjuje točka (a) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (b) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (c) ovog članka, za koje se

U stvarnom svijetu potvrđeno je da integrirano ublažavanje vibracija donosi mjerljive prednosti infrastrukture, posebno kada stresori iz okoliša povećavaju mehaničko umorstvo.

Studija slučaja: 72% smanjenje neuspjeha u opterećenju na obalnim zračnim vodama snage 230 kV

U 34-mjesečnom terenskom ispitivanju na obalnim 230 kV vodama uspoređene su stare spone za vezanje s naprednim jedinicama s elastomerskim ugasjenim interfejsima i legurama otpornim na koroziju. Rezultati su pokazali:

• 72% manje neuspjeha zbog umora voditelja
• u slučaju da se ne provede ispitivanje, potrebno je utvrditi:
• Uređivanje i održavanje

Uspjeh je nastao zbog sinergijske preraspodjele napona omogućene pred-izkrivljenom geometrijom i poboljšanom raspršenosti energije na sučelu provodnika-začepice. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. ovog Pravilnika, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji električne energije, za koje se primjenjuje Uredba (EZ) br.

Integriranje dizajna: Ravnoteža otpornosti na vibracije s trajnosću okoliša i nosivosti

Dizajniranje dobre spone za vješanje zahtijeva ravnotežu između tri ključna čimbenika: smanjenje vibracija, izdržljivost u teškim uvjetima i pravilno rukovanje konstrukcijskim opterećenjima. Izazov je osigurati da steza može odoljeti vibracijama bez da se razbije kada je izložena ekstremnim uvjetima. Razmislite o situacijama kada se led nakuplja na električnim vodovima ili kada iznenadni električni kvarovi stvaraju sile veće od 15 kilonewtona. Kako bi se riješili tih problema, inženjeri često koriste posebne plastike gumene ometače u kombinaciji s iskrivljenim oblicima u konstrukciji spona. Ove komponente trebaju temeljito testirati pomoću računalnih simulacija kako bi se provjerilo mogu li stvoriti problematične točke ili slabe područja kada su izložene jakim vjetrovima ili one uznemirujuće galopirajuće pokrete koje se ponekad javljaju u zračnim vodama.

Odabir odgovarajućih materijala je važan kao i sve ostalo u ovom procesu. Spojine moraju zadržati svojstva histereze čak i nakon što prođu kroz ekstremne temperaturne promjene od minus 40 stupnjeva Celzijusa sve do plus 80. Također moraju odoljeti oštećenju UV zračenjem i krhkostju povezane s solju, osobito oko onih sučelja provodnika gdje korozija umora obično počinje prvi. Kada provodimo ubrzane životne testove na tim materijalima, ono što otkrivamo je da bolje dizajnirani sustavi zapravo zaustavljaju te male pukotine od širenja na kontaktnim točkama, što znači da se intervali održavanja produže za oko pola. Za stvarno pouzdana rješenja, proizvođači ih obično podvrgavaju posebnim komorama vibracija u okolišu koje simuliraju ono što se događa duž obale tijekom mnogih godina, ali umjesto toga su stisnute u samo nekoliko tjedana. Ovi sveobuhvatni testovi prilično jasno pokazuju da kada se tvrtke usredotoče na smanjenje vibracija, uz istovremeno održavanje trajnosti i čvrstoće pod opterećenjem, na kraju uštede otprilike 34 posto troškova zamjene tijekom vremena, prema istraživanju koje je objavio Transmission R&D još 2023.

Česta pitanja

Što je eolska vibracija?

Aeolska vibracija nastaje kada stalni vjetrovi stvaraju vrtlogove oko električnih žica, uzrokujući da se tresu određenim frekvencijama, što može dovesti do stresa na spojevima spajača.

Kako su moderni spona za vezanje pomagali u smanjenju problema povezanih s vibracijama?

Moderne spone za suspenziju koriste elastomersku integraciju, optimiziranu geometriju vilice i unaprijed iskrivljene konfiguracije žice kako bi poremetili harmoniku rezonance i smanjili lokalizirani stres.

Koju ulogu u ublažavanju vibracija igra integracija elastomera?

Elastomer integracija pomaže pretvoriti energiju vibracija u toplinu, smanjujući amplitude i sprečavajući stvaranje pukotina od umora.

Koliko su napredne spone za vezanje učinkovite u usporedbi s tradicionalnim?

Ispitivanja na terenu pokazuju da napredne spone za vezanje mogu smanjiti neuspjeh od umora za 72% i slučajeve mikro-sklizanja za 68%, što značajno produžava intervale održavanja.