تحلیل ارتعاشات آئولین خطوط انتقال نیرو با وجود جداکننده

در این مقاله ارتعاشات آئولین خطوط انتقال نیرو مورد بررسی قرار گرفته و اثر وجود جداکننده بین هادی ها بررسی شده است. هر کدام از هادی ها بصورت یک تیر اویلر برنولی مدلسازی شده است و جداکننده بصورت یک فنر و دمپر بین آن دو قرار گرفته است. ضریب سفتی و میرایی جداکننده با استفاده از آزمایشات تجربی برای یک جداکننده استفاده شده در خطوط توزیع برق ایران بدست آمده است. معادلات حرکت با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده است. این معادلات با استفاده از روش گلرکین به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده و سپس با روش رانگ کوتا حل عددی شده است. در ادامه تاثیر استفاده از جداکننده بر ارتعاشات خطوط انتقال و تاثیر پارامترهای مختلف طراحی، اعم از مقدار جرم، ضریب سفتی و میرایی جداکننده، محل قرارگیری جداکننده، طول دهانه خط انتقال و جرم واحد طول کابل بر دامنه ارتعاشات هادی ها بررسی می شود. نتایج شبیه سازی نشان داده است که وجود جداکننده تا چه اندازه برای حفظ ایمنی خطوط لازم است و برخلاف تصور، جداکننده با ساختار بسیار سفت، تاثیر چندانی بر کنترل ارتعاشات ندارد بلکه می تواند تاثیر سوء نیز داشته باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که افزایش جرم جداکننده تا 10 برابر، دامنه ارتعاشات را تنها تا 11 درصد کاهش می دهد و حداقل سفتی برابر با 2000 کیلو نیوتن بر متر برای جداکننده نیاز است؛ چرا که در این مقدار دامنه ارتعاشات تا 2 برابر نسبت به سفتی های کمتر کاهش می یابد.

aeolian vibration analysis of transmission lines withspacers

in this paper, aeolian vibrations of power transmission lines are studied and effects of spacers are considered. each of the conductors is modeled as an euler-bernoulli beam and the spacer is placed as a spring and damper between them. thestiffness and damping coefficient of the spacer has been obtained using experimentaltests for a spacer used in iran's transmission lines. the equations of motion are derivedusing hamilton's principle. these equations have been converted into ordinarydifferential equations using the gelkerkin method and then numerically solved using therang-kutta method. the effect of using the spacer on the transmission lines and theeffect of different design parameters, such as the amount of mass, the stiffness anddamping coefficient of the spacer, and the location of the spacer on the amplitude of thevibrations of the conductors have been studied. the results of the simulation haveillustrated that the existence of the spacer is necessary to maintain the safety of the lines.however, despite our expectations, not only does a hard and heavy spacer have minimalimpact on the control of vibrations but also can have adverse effects. it was also shownthat increasing the mass of the spacer up to 10 times reduces the range of vibrations by11% and the minimum stiffness equal to 2×106 (n⁄m) is needed for the spacer. becausein this value, the amplitude of vibrations decreases up to 2 times compared to lowerstiffnesses.