Რა არის საჭირო ღონისძიებების მიმართ მოთხოვნები სასარგებლო ბოძებისთვის?

Რა ტვირთები მოქმედებს სადენის სვეტებზე? ძირეული ტვირთების ტიპები და მათი ინჟინერიული გავლენა

Სადენის სვეტები განიცდიან რთულ ძალებს, რომლებიც განსაზღვრავენ სტრუქტურულ დიზაინს. ამ ტვირთების სწორი შეფასება თავიდან აცილებს სისტემის დაზიანებას და გაზრდის ინფრასტრუქტურის სიცოცხლის ხანგრძლივობას ელექტროენერგიის განაწილების ქსელებში.

Ვერტიკალური ტვირთები: გამტარების, ტრანსფორმატორების და მიბმული კომპონენტების წონა

Სადენის მილებზე ქვედა წნეხი ძირითადად გამოწვეულია ყველა იმ მოწყობილობით, რომლის მაგიდაც ისინი უნდა იყონ. სადენები, ტრანსფორმატორები, კომუნიკაციური ყუთები, გადახურების მაჩვენებლები და პატარა კერამიკული იზოლატორები ქმნიან იმას, რასაც ინჟინრები უწოდებენ მკვდარ ტვირთებს, რომლებიც არასოდეს ქრებიან. უმეტეს შემთხვევაში, მილები იტვირთებიან სადაპირისოდ 2,000-დან 3,500 ფუნტამდე მოწყობილობებით, თუმცა ეს რიცხვი მნიშვნელოვნად იზრდება ქალაქის ქვედა სადგურების არეალში, სადაც ინფრასტრუქტურა მჭიდროდ არის დაგეგმილი. როდესაც მილებს არ აქვთ საკმარისი სიმტკიცე ამ ვერტიკალური ძალების გასაღებად, პრობლემები სწრაფად წარმოიშვება. ჩვენ ვადევნეთ თვალი შემთხვევებს, როდესაც მილები არიან დამაგრებული დაძაბულობის ქვეშ ან მათი საფუძვლები ჩაიძირებიან სველ მიწაში, განსაკუთრებით მძიმე წვიმების შემდეგ, როდესაც ნიადაგი გაჯერდება. ამიტომ კარგი ინჟინრული პრაქტიკის მიზანია ყველა ამ წონის ზუსტად შეკრება. მიზანი არ არის მხოლოდ მათემატიკური სრულყოფილება, არამედ დარწმუნება იმაში, რომ მასალებს შეუძლიათ გაუძლონ დღესა დღეს მომდევნო დატვირთვა გარეშე გატეხვის.

Ჰორიზონტალური დატვირთვები: ქარის წნევა, გამტარების დაძაბულობის დისბალანსი და ყინულის დაგროვება

Სვეტები ბრუნვითი ძალებისგან გამომდინარე მნიშვნელოვან გამოწვევებს უპირისპირდებიან, რომლებიც იწვევს მათ დაღუნვას დატვირთვის ქვეშ. როდესაც ქარი სვეტზე ეცემა, წნევა დამოკიდებულია იმ ზედაპირის ფართობზე, რომელიც ქარს ექვემდებარება. იმავე დროს, როდესაც გამტარები ხანგრძლივობის გასწვრივ კუთხით არის დაჭიმული, ისინი ქმნიან დამატებით მოქმედი ძალებს, რომლებიც შეიძლება დაუმყარონ სტრუქტურები. ეროვნული ელექტრო უსაფრთხოების კოდების მიხედვით, სხვადასხვა რეგიონს განსხვავებული მოთხოვნები აქვს ქარისა და ყინულის დატვირთვების მართვის მიმართ. ავიღოთ ზონა 2, სადაც სვეტები უნდა იყოს აგებული ნახევარი ინჩის სისქის ყინულის დაგროვების და ორმოცი მილი საათში ქარის გამძლეობისთვის. რაც მდგომარეობას კიდევ უარესას ხდის, არის ის, რომ გამტარებზე მიბმული ყინული ფაქტობრივად აორმაგებს ქარის დატვირთვის ეფექტს. ყველა ამ დატვირთვის ერთობლივი ზემოქმედება ნიშნავს, რომ სტაბილურობისთვის საჭიროა უფრო ღრმა საძირკვლები, ხანდახან კი ინჟინრებს საჭიროებენ დამაგებელი კაბელების (guy wires) დაყენებას სუსტი ინსტალაციების დასამაგრებლად.

Ტორსიული და დინამიური დატვირთვები: შეღუჭული მოწყობილობები, გალოპირებადი გამტარები და მიწისძვრის მოვლენები

Როდესაც საქმე გვაქვს ბრუნვით ძალებთან და მოკლე ხანგრძლივობის გადასვლით ზემოქმედებებთან, ინჟინრები ხვდებიან სხვადასხვა რთულ მეთოდებს, რომლითაც შეიძლება გაფუჭდეს სისტემა. მოდით, მაგალითად, ელექტროგადაცემის ხაზები — როდესაც ისინი ძლიერ ქარში იწყებენ გალოპირებას, მათზე მოქმედი დატვირთვა ბევრად მეტი ხდება, ვიდრე ჩვეულებრივი გამოთვლები უწინასწარმეტყველებენ, ზოგჯერ სამზე მეტჯერ! შემდეგ მოდის მიწისძვრები, რომლებიც იწვევენ სამყაროს შერხევას და ქმნიან ამ შეშლილ რეზონანსულ სიხშირეებს. ტრანსფორმატორების შეღუჭვაც თავისთვის ამატებს პრობლემებს, რადგან ისინი ახდენენ მორგვის ზემოქმედებას. ყველა ამ მოძრავ ნაწილს სერიოზული ანალიზი სჭირდება, როგორიცაა სასრული ელემენტების მოდელირების მეთოდი. იმ შენობებისთვის, რომლებსაც საჭიროებთ მიწისძვრის მიმართ უსაფრთხოების ამაღლება, სამშენი კონტრაქტორები ჩვეულებრივ აყენებენ ხანგრძლივ სპირალური ანკერებს და ისეთ მასალებს, რომლებიც შეიძლება დაიქნიონ გატეხვის გარეშე, რათა შეიწოვონ შოკური ტალღები დაზიანების შესახებ დროს.

Როგორ განსაზღვრავს NESC საშენი ბოძების დატვირთვის მოთხოვნებს და უსაფრთხოების მარჟებს

Ეროვნული ელექტრო უსაფრთხოების კოდექსი, ანუ NESC, როგორც ხშირად მოიხსენიება, ადგენს საკმაოდ მკაცრ მითითებებს იმის შესახებ, თუ როგორ უნდა იყოს აგებული ელექტრო მავთულების სვეტები მათი მდებარეობის მიხედვით. ამ ზონები დაყოფილია სამ ძირეულ კატეგორიად: მძიმე, საშუალო და მსუბუქი დატვირთვის ზონები. თითოეულ კატეგორიას აქვს საკუთარი წესების ნაკრები იმის შესახებ, თუ რა ტიპის ამინდის პირობები უნდა გაუძლოს სვეტებს. მაგალითად, მძიმე ზონებში სვეტებს უნდა გაუძლოს 80 მილი საათში ქარს და ნახევარი ინჩის ღრუბლის დაგროვებას. მეორე მხრივ, მსუბუქ ზონებში არ არის ასეთი ექსტრემალური პირობები, ამიტომ მოთხოვნებიც არ არის იმდენად მკაცრი. ეს მთელი სისტემა უზრუნველყოფს იმას, რომ ელექტრო ხაზები მყარად დგას, მიუხედავად იმისა, მდებარეობენ ისინი შტორმების მიერ დაჭიმულ მთის რეგიონში თუ უფრო მშვიდ ბრტყელ ადგილებში.

NESC-ის დატვირთვის ზონები და საზოგადო მიზნის სვეტების რეგიონალური დიზაინის კრიტერიუმები

Კრიტიკული ზონის სპეციფიკაციები მოიცავს მაქსიმალური ქარის წნევის გამოთვლებს 50-წლიანი შტორმის განმეორების ინტერვალზე დაყრდნობით; რადიალური ყინულის სისქის სტანდარტებს ისტორიული ნალექების მონაცემებზე დაყრდნობით; ტერენის მამრავლებს გახსნილ სიმაღლეებზე ან სანაპირო კორიდორებზე; და საფუძვლის სტაბილურობისთვის საჭირო მიწის კლასიფიკაციის მოთხოვნებს.

Მინიმალური უსაფრთხოების ფაქტორები: რატომ არის 1.5× სასულელო ტვირთის მაჩვენებელი არაშეთავსებელი

NESC-მა დაადგინა სასულელო ტვირთის მაჩვენებლის 150% როგორც მინიმალური უსაფრთხოების ზღვარი სამი ძირეული მიზეზის გამო:

1. Მასალის დეგრადაციის კომპენსაცია : ხის სვეტები 40 წლის განმავლობაში კარგავენ 20–40% სიმტკიცეს
2. Უცნობი დინამიური ტვირთები : ყინულიანი ქარიშხლის დროს გადამყვანი გამტარების გადაადგილება აძლევს ძალებს 300%-ით მეტ მნიშვნელობას
3. Მშენებლობის განსხვავებები : ველური მოდიფიკაციები ხშირად არ შეესაბამება ინჟინერიის დიზაინებს

Ეს მამრავლი უზრუნველყოფს სტრუქტურული მთლიანობის შენარჩუნებას მიუხედავად ხის ბოჭკოების პროგრესიული დეგრადაციისა, საფუძვლის ჩაშლის ანომალიებისა, უცნობი დამატებითი მოწყობილობებისა და ისტორიულ მოდელებს აღმატებული ექსტრემალური ამინდისა.

Ძირითადი ტვირთის წყაროები: გამტარები, მოწყობილობები და საშენ პილოტებზე მოდერნიზებული აგრეგატები

Გამტარის დაჭიმულობა და შუალედის გეომეტრია როგორც ძირეული მომენტის ძირეული მმართველი

Ელექტროგადაცემის ხაზების დაჭიმულობა მოწყობილობის პილოტებზე იწვევს სერიოზულ დატვირთვას, განსაკუთრებით იმ ადგილებში, სადაც ისინი მკვეთრად იღუზებიან ან მოკლებულნი არიან. პილოტების ერთმანეთიდან დაშორების მანძილი გადამწყვეტ მნიშვნელობას აქვს დატვირთვის დონის განსაზღვრაში. როდესაც შუალედები გრძელდება, დაჭიმულობა არ იზრდება წრფივად — ის ბევრად უფრო მეტად იცვლება. ჩვენ დავაკვირდით შემთხვევებს, როდესაც პილოტებს შორის მანძილის 25%-ით გაზრდა იწვევს დაახლოებით 56%-ით მაღალ ღუზვის დატვირთვას, რადგან მომენტების მათემატიკური კანონები ასე განისაზღვრებიან. მდგომარეობა კიდევ უარესდება, როდესაც სხვადასხვა მონაკვეთებში არათანაბარი ჩამოკიდება ხდება ან როდესაც ხაზები უცებ იცვლიან მიმართულებას. ამიტომ საველე ინჟინრები ძალების გამოსათვლელად მნიშვნელოვანწილად იყენებენ ვექტორულ გამოთვლებს, სანამ რამე გატეხილა. შესაბამისი ანალიზის გარეშე ვაპირებთ პილოტების დაშლას, რაც შეიძლება შეწყვიტოს მთელი ელექტრო ქსელის მუშაობა ქარიშხლის ან მძიმე ქარის დროს.

Ოპტიკური ბოჭკოების და თავისუფალი მიმღები აპარატურის გამო: საჯარო სვეტებზე ზრდადი დამატებითი нагрузкვა

Საჯარო სვეტებზე ახალი მოწყობილობების დამატება წონის დროთა განმავლობაში გადიდებას იწვევს. მაგალითად, ოპტიკური ბოჭკოები თითოეულ ფუტზე 3-დან 7 ფუნტამდე წონას ამატებს სვეტზე. შემდეგ არის 5G პატარა უჯრები, რომლებიც თითოეული 75-დან 150 ფუნტამდე იწონიან. სულ ეს დამატებითი ელემენტები დროს ქალაქის ელექტრო სვეტების მთლიანი ტევადობის დაახლოებით 12-18 პროცენტს შეადგენს. და ეს არ შეეხება მხოლოდ წონას. თითოეული მიმაგრება ზრდის იმ ზედაპირის ფართობს, რომელიც ქარს უბრუნდება, რადგან საჭიროა დამაგრების ყველა მაური და მხარდამჭერი ელემენტი. ეს ძალიან მნიშვნელოვანია. როდესაც სვეტები დატვირთულია მათი 85%-ზე მეტი ტევადობით, ინჟინრებს ხშირად შეუძლიათ შეხვდნენ ძვირადღირებულ გაუმჯობესებებს ან სრული ჩანაცვლების აუცილებლობას.

Ტევადობის შეფასება: გამოყენების პროცენტულობა, გამაგრება და საჯარო სვეტების ჩანაცვლების გადაწყვეტილებები

Სატელეკომუნიკაციო სვეტები მოითხოვენ შესაბამისი მოცულობის შეფასებას სამი ძირეული მეტრიკის მეშვეობით: გამოყენების პროცენტი, გაძლიერების შესაძლებლობა და ჩანაცვლების სიგნალები. გამოყენების პროცენტი არის დატვირთვის შეფარდება სვეტის ნომინალურ მაჩვენებელთან — 67%-ზე მეტი არღვევს NESC-ის ვალდებულებრივ 1.5× უსაფრთხოების კოეფიციენტს. მრეწველობის ანალიზი აჩვენებს, რომ 85%-ის მახლობლად მყოფ სვეტებს სჭირდება დამატებითი გაძლიერება შემდეგი მეთოდებით:

• Სტალის ბარათის დაყენება (აღდგენს 25–40% სიმტკიცეს)
• Დამხმარე მავთულის სისტემები (შეამცირებს გამრუდავების დაძაბულობას 30–50%-ით)
• Ეპოქსიდური კონსოლიდაცია (ჩერდება ხის გადაჟანგვა შემთხვევების 92%-ში)

Შეცვლა უნდა მოხდეს მაშინ, როდესაც გამოყენება 90%-ს გადააჭარბებს ან როდესაც დეგრადაცია შესაძლებლობას ამცირებს ნორმალური ექსპლუატაციისთვის საჭირო ზღვარს. ამ ზღვრების დადგენის მთავარი მიზანია კატასტროფული გამორთვების თავიდან აცილება უარესი ამინდის პირობების დროს. მაგალითად, ელექტრო სვეტები ხდებიან დაზიანებული დაახლოებით ოთხჯერ ხშირად ზედმეტი დატვირთვის დროს, იმ შემთხვევასთან შედარებით, როდესაც ისინი შესაბამისად გამაგრებულია. დღესდღეობით აქტივების მენეჯერები ამ ყველაფერს აფასებენ რისკების შეფასების ინსტრუმენტების საშუალებით, რომლებიც აწონ-წონას აკეთებენ დანაკარგებს გამორთვების შედეგად და იმ ხარჯებს, რომლებიც დაკავშირებულია პრობლემების წინასწარ გადაჭრასთან. ეს ეხმარება ელექტრო ქსელს გამძლედ და სტაბილურად იმუშაოს უარყოფითი ხარჯების გარეშე არასაჭირო განახლებების გარეშე.

Ხელიკრული

Რა არის NESC-ის ძირითადი მიზანი საჯარო სვეტების მიმართ?

Ეროვნული ელექტრო უსაფრთხოების კოდექსის (NESC) ძირეული მიზანია განსაზღვროს მითითებები საელექტრო პირების მშენებლობისა და მოვლის შესახებ, რათა უზრუნველყოს უსაფრთხოება და საიმედოობა სხვადასხვა დატვირთვის ზონებში და გათვალისწინოს რეგიონული ამინდის პირობები, როგორიცაა ქარის და ყინულის დაგროვება.

Რატომ არის ვერტიკალური დატვირთვები მნიშვნელოვანი საელექტრო პირებისთვის?

Ვერტიკალური დატვირთვები, როგორიცაა გამტარების, ტრანსფორმატორების და აგრეგატების წონა, მნიშვნელოვანია, რადგან ისინი პირდაპირ ზემოქმედებენ საელექტრო პირების სტრუქტურულ მთლიანობაზე. შესაბამისი შეფასების გარეშე, ეს დატვირთვები შეიძლება გამოიწვიოს პირების დაღუნვა ან მათი საფუძვლების ჩაძირვა, რაც უკავშირდება სისტემის დაშლას.

Როგორ ზემოქმედებს ჰორიზონტალური და ტორსიული დატვირთვები საელექტრო პირებზე?

Ჰორიზონტალური დატვირთვები ქარის წნევიდან და გამტარების დაჭიმულობიდან, ასევე ტორსიული ძალები დინამიური მოვლენებიდან (მაგალითად, გამტარების გალოპირების და მიწისძვრის დროს) შეიძლება გამოიწვიოს პირების დაღუნვა ან მოხვევა, რაც მოითხოვს უფრო ღრმა საფუძვლებს და დამაგრებულ მონტაჟს, მაგალითად, მიმდევრობით გამაგრებულ დროშებს.

Როდი უნდა შეიცვალონ საელექტრო პირები?

Საჭიროა გამძლეობის 90%-ზე მეტი გამოყენების ან ოპერაციული საჭიროებების ქვეშ მყოფი მდგომარეობის შემთხვევაში ელექტროგადაცემის სვეტების ჩანაცვლება, რათა თავიდან იქნეს აცილებული კატასტროფალური გამორთვები სიმძლავრის ბადის გამორთვის დროს ექსტრემალურ ამინდში.