Који су захтеви за оптерећење на комуналним стубовима?

Који наметњавају на комуналним стубовима? Типови коренских оптерећења и њихов инжењерски утицај

Употребљени столбови издржавају сложене силе које диктују конструктивни дизајн. Тачно процене ових оптерећења спречавају неуспјехе и продужују трајање инфраструктуре у мрежама за дистрибуцију енергије.

Вертикално оптерећење: тежина проводника, трансформатора и причвршћања

Натисак на јачни столбови углавном долази од свег опреме коју морају држати. Ствари као што су електрични линији, трансформатори, комуникацијске кутије, прекрсне руке и ти мали керамички изолатори стварају оно што инжењери називају мртвим оптерећењем које никада не нестаје. Већина стубова на крају носи нешто између 2.000 и 3.500 килограма опреме, иако овај број расте далеко око градских подстаница где има толико инфраструктуре спакованих заједно. Када стубови немају довољно снаге да се носе са овим вертикалним силама, проблеми се брзо почињу јавити. Видели смо случајеве када се стубови скрчу под притиском или њихови темељи потоне у мокро тло, посебно након јаких киша када се земљиште насити. Зато добра инжењерска пракса подразумева пажљиво сабирање свих тих тежина. Циљ није само математичко савршенство, већ да се осигура да материјали могу да изнесу казну дан за даном без оштећења.

Хоризонтална оптерећења: притисак ветра, неуравнотеженост напетости проводника и акумулација леда

Пољци се суочавају са озбиљним изазовима од стране сила које их чине да се савладају под притиском. Када ветар удари поол, притисак зависи од тога колико је површине изложено. У исто време, када се проводници истегну у углу преко просек, они стварају додатне силе за вучење које могу дестабилизовати структуре. Према националним кодовима електричне безбедности, различите регије имају специфичне захтеве за управљање ветровим и леденим оптерећењима. Узмимо зону 2, на пример, где се дугови морају изградити како би се носили са и саплављеном ледом дебелине пола инча и ветром брзином од 40 миља на сат. Оно што ствари још погоршава је то што лед који се лепи за проводнике у ствари удвостручује утицај ветра. Сви ови притисци у комбинацији значи да су дубље темеље неопходне за стабилност, а понекад инжењери морају да инсталирају жице за јачање рањивих инсталација.

Торзионални и динамички оптерећења: Обучавање за клањање, галопирање проводника и сеизмички догађаји

Када се баве силама ротације и тим краткотрајним прелазним ударима, инжењери се суочавају са свим врстама компликованих начина на које ствари могу пропасти. На пример, кад електрични жици почну да галопирају у јаким ветровима, натеза на њих постаје много већа него што би обично прорачунале, понекад и три пута већа! Затим постоје земљотреси који тресе земљу и стварају ове досадне резонансне фреквенције. Трансформатори који се крећу напред и назад такође додају своје проблеме тако што примењују силе за окретање. Сви ови покретни делови требају озбиљну анализу методама као што је моделирање коначних елемената. За зграде којима је потребно сеизмичко унапређење, извођачи послова обично постављају те спирално обличне сидбице заједно са материјалима који се могу савити без кршења, помажући у усачавању ударних таласа пре него што изазову оштећење.

Како НЕСЦ дефинише захтеве за оптерећење на корисни пољ и безбедносне маржине

Национални кодекс за електричну безбедност, или НЕСЦ како се обично назива, поставља прилично строге смернице за то како би се требали градити јачни столбови у зависности од тога где се налазе. Ове области се категоризују у три главне врсте: тешке, средње и лаке зони за оптерећење. Свака категорија има своје правила о томе каквим временским условима треба да издржавају полюси. Узмимо на пример Тешке зоне. Пољски пољ мора да се носи са брзинама ветра до 80 миља на сат плус да се носи са пола инча леда. С друге стране, светлосне зоне се не суочавају са таквим екстремним условима, тако да њихови захтеви нису толико захтевни. Цео овај систем помаже да линије струје буду чврсте без обзира да ли су у планинским подручјима подложним олујама или равнањима са блажим временским поремећајима.

Зоне за оптерећење НЕСЦ и критеријуми регионалног пројектовања за јавне стубове

Спецификације критичних зона укључују максималне прорачуне притиска ветра на основу 50-годишњих интервала поновног појављивања олуја; стандарде радијалне дебљине леда изведене из историјских података о падавинама; мултипликаторе терена за изложене надморске висине или обалне

Минимални фактори безбедности: Зашто је 1,5× коначни капацитет оптерећења неразговарајући

НЕСЦ обавезује 150% крајњег капацитета оптерећења као минимални праг безбедности из три основна разлога:

1. Компенсација за деградацију материјала : Дрвени стубови губе 2040% чврстоће током 40 година
2. Непредвиђене динамичке оптерећења : Галопирајући проводници током ледених олуја појачавају силе за 300%
3. Разлике у конструкцији : Модификације поља често одступају од инжењерских дизајна

Овај мултипликатор осигурава да структурни интегритет траје упркос прогресивном погоршању дрвених влакана, аномалијама у постављању темеља, неочекиваним додацима опреме и екстремним временским условима који надмашују историјске моделе.

Кључни извори оптерећења: проводници, опрема и модерни причвршћивања на јавним стубовима

Напетост проводника и геометрија распона као доминантни покретачи момента савијања

Напетост у електричним жицама озбиљно притиска електричне стабла, посебно када се нагло савијају или прекидају. Колико су одвојени ти полови чини разлику када је реч о нивоу стреса. Када се растојања продуже, напетост не само да линеарно расте, већ и много више скочи. Видели смо случајеве када повећање удаљености између пола за само 25% доводи до око 56% већег стреса савијања због математичког функционисања тренутака. Ствари се још горе погоршавају када постоји неједнако спојеност на различитим секцијама или када линије неочекивано мењају правац. Зато се инжењери на терену ослањају на векторска израчунавања да би утврдили те снаге пре него што се нешто сломи. Без одговарајуће анализе, ризикујемо да се поломски стабљици не почну радити, што би могло да уништи целу електричну мрежу током олуја или јаких ветрова.

Оптички кабли и бежична опрема: Узвишавање секундарних оптерећења на јавним стабљицама

Додавање нове опреме на јачни столбови временом повећава тежину. На пример, оптне линије могу додати било где од 3 до 7 килограма на сваки корак који прођу дуж стуба. Затим постоје те мале 5G клетке које сами сачувају око 75 до чак 150 килограма. Све у свему, ове додатне ствари чине отприлике 12 до 18 посто онога што наши градски електрични стубови морају носити данас. И није само због тежине. Свака причвршћеност повећава површину површине која се налази испред ветра због свих заграда и подршка потребних за држање ствари на месту. Управо ово урадити је веома важно. Када се стубови преоптерете преко 85% капацитета, инжењери често траже скупе надоградње или потпуне замене.

Проценка капацитета: проценат коришћења, одлуке о појачању и замене јавних стубова

Употребљиви пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољски пољ Проценат коришћења квантификује однос примењених оптерећења према номинираном капацитету стабла, превазилазећи 67% крши обавезан фактор безбедности НЕСЦ-а од 1,5×. Анализа индустрије показује да полови који се приближавају 85% коришћења захтевају хитно појачање путем:

• Инсталација челичне маски (уношава 25~40% чврстоће)
• Системи за жицу за мушкарце (снижавају напетост нагињања за 3050%)
• Епоксична консолидација (у 92% случајева зауставља распад дрвета)

Замена се једноставно мора десити када потрошња пређе 90% или када погоршање доведе капацитет испод онога што је потребно за нормалне операције. Цела сврха постављања ових прагова је да се зауставе катастрофалне отказе током лоших временских услова. Узмимо на пример електричне стубове, они се распаљају око 4 пута чешће када су преоптерећени у поређењу са онима који су правилно појачани. Данашњи менаџери средстава гледају на све ово кроз алате за процену ризика које балансирају колико новца се губи од прекида у односу на оно што би коштало да се ствари поправе унапред. То помаже да електрична мрежа остане јака без трошења новца на непотребне надоградње.

Често постављене питања

Која је главна сврха НЕСЦ-а у погледу комуналних стубова?

Главна сврха Националног кодекса за електричну безбедност (НЕСЦ) је да се утврде смернице за изградњу и одржавање комуналних стубова како би се осигурала безбедност и поузданост у различитим зонама оптерећења и да се узму у обзир регионални временски услови као што су акумулација ветра и ле

Зашто су вертикална оптерећења критична за електричне стубове?

Вертикални оптерећења као што је тежина проводника, трансформатора и причвршћивања су критична јер директно утичу на структурни интегритет корисних стубова. Без одговарајуће процене, ова оптерећења могу довести до тога да се стубови изгибају или да се њихови темељи потону, што доводи до неуспеха.

Како хоризонтално и торзионално оптерећење утиче на електричне стубове?

Хоризонтално оптерећење од притиска ветра и напетости проводника, као и торзионалне силе од динамичких догађаја (као што су галопирајући проводници и сеизмичке активности), могу изазвати савијање или окретање стубова, што захтева дубље темеље и појачане ин

Када треба заменити електричне стубове?

Пољски пољеви треба да се замењују када је коришћење преко 90% или када се погоршање смањује капацитет испод оперативних потреба, како би се спречили катастрофални откази у екстремним временским условима повезаним са прекидом електричне мреже.