Почему вес на кабелях между вспомогательными столбами?

53

Вчера я видел, как выглядят гири, висящие на тросе между опорами. Это было в северо-восточной Аризоне на трассе 60 между Show Low и Springerville. Вот картина целого периода:

Белые пятна - это вес. Вот крупный план одного веса:

Они кажутся просто бетонными блоками без приборной панели или каким-либо другим видимым способом рассеивания энергии. Кажется, что эти веса составляют 1/4 и 3/4 каждого пролета, которые будут узлами стоячей волны первой гармоники. Они добавляют инерцию и влияют на частоту, но действительно ли это их цель? Я могу предположить некоторые возможности, но я хотел бы услышать, для чего эти вещи от кого-то, кто действительно знает.

Из-за того, что это один кабель, он должен быть для связи, а не для питания, но я думаю, это не имеет значения.

добавленной

Извините, я добавил эту заметку раньше, но, видимо, каким-то образом прервал редактор, чтобы он не был опубликован.

Чтобы ответить на вопрос PlasmaHH, да, они были примерно на каждом этапе. Нижняя часть кабеля была довольно высокой, а чуть ниже не выглядело, как будто это было бы проблемой. Кусты, которые вы видите на первом снимке, находятся прямо перед кабелем. Под фактическим кабелем имеется большой зазор. Даже если бы там был высокий куст, там все равно было бы много свободного пространства.

Олин Латроп
источник
5
Возможно, это препятствует тому, чтобы линии дули вокруг на ветру?
Брендан Симпсон
1
Я могу в значительной степени гарантировать, что они используются для предотвращения вибраций и «скачка» кабеля, вызванного ветром, который может нарушить соединение. Боюсь, на данный момент у меня нет никаких подробностей.
DerStrom8
Они на каждом кабеле или только на одном участке? Бетонный блок не выглядит так, как будто ему несколько десятилетий, поэтому для демпфирования я бы ожидал чего-то более современного. Надуманным предположением было бы поднять самую низкую точку кабеля, так что это, вероятно, будет применяться только там, где это необходимо
PlasmaHH
1
Резонансная частота обратно пропорциональна массе, поэтому, возможно, она предназначена для ослабления стоячих волн между опорами. ω
Спехро Пефхани
1
Их можно использовать только для того, чтобы утяжелить линию, чтобы уменьшить большинство колебаний, возникающих в определенном диапазоне скорости ветра. Но, опять же, учитывая видимую площадь поверхности бетонных блоков, трудно представить, что они не будут иметь какое-либо влияние маятника на ветру - но тогда это колебание может быть не таким напряженным на линиях, как обычный ветер вызванные колебания ... Если они установили много из них, кто-то, вероятно, смоделировал и проверил это, чтобы убедиться, что это мудрая реализация.
Zeffur

Ответы:

31

Существует несколько режимов вибрации на проводниках между полюсами. Разные устройства гасят разные вибрации. Эти грузы предназначены, прежде всего, для демпфирования крутильных колебаний.

Крутильные колебания более тесно связаны с низкочастотными колебаниями высокой амплитуды - скачком проводника - с высокочастотным колебанием низкой амплитуды, которое чаще всего укрощается с настроенными демпферами массы.

Другими словами, эти веса более эффективны для низкочастотных колебаний, связанных, в частности, с крутильными колебаниями, ожидаемыми в этом конкретном месте, чем амортизаторы сток-мостика. Заслонки Stockbridge более полезны для высокочастотных колебаний (трепетание, 10 Гц или около того).

Поэтому я ожидаю, что это маятниковые детонеры:

Проводник с прикрепленным весом

Маятниковые детонеры.

Эти устройства против галопа основаны на том факте, что крутильное движение пучка динамически взаимодействует с вертикальным движением. Энергия ветра вводится в вертикальное движение посредством крутильного движения. Контроль за кручением может контролировать вертикальное движение. Это происходит только тогда, когда крутильное движение близко к частоте вертикального движения, что справедливо для пучка проводниковых линий. Чтобы избежать слияния частот между кручением и вертикальным движением, которое лежит в основе нестабильности, необходимо отделить частоты друг от друга (так называемая отстройка). Таким образом, принцип отстройки заключается в том, чтобы избежать такого слияния частот из-за увеличения жесткости при кручении.

Таким образом, в то время как метод удаления швов основан на изменении формы льда с потенциально нестабильной формы на стабильную, отстройка принимает форму льда, но изменяет динамику проводника, чтобы предотвратить потенциальную аэродинамическую нестабильность.

Некоторые из испытаний, проведенных с отстройкой от маятника на пучках проводников, дали удовлетворительные результаты. Их отрицательные воздействия на линии довольно малы: некоторые испытания показали, что масса маятников может привести к высоким значениям динамической деформации изгиба проводника на фиксирующих зажимах от эоловых колебаний. Соответствующий дизайн (вес, длина руки, местоположение) является обязательным условием.

( источник , акцент добавлен)

Существуют более новые устройства, которые лучше контролируют крутильную вибрацию , каждое с определенными преимуществами (обычно меньшим весом), но они также более дорогие и требуют новых инженерных работ для определения правильных параметров, поэтому вы все равно увидите множество простых весов, таких как те, что вы изобразили.

Адам Дэвис
источник
2
Адам Дэвис понял это правильно. Увлекательные вещи; начните здесь tdee.ulg.ac.be/doc-25.html и прочитайте через для получения дополнительной информации. Вы должны увеличивать номер страницы в адресе каждый раз.
Я видел их и в Калифорнии, и мне всегда говорили, что они должны гасить вибрацию в кабеле.
Доктор Дж
23

Я думаю, что это незаконченное дело. Я подойду к этому ниже.

Если у вас есть проложенный между полюсами тонкий кабель связи, его необходимо поддерживать в нескольких местах из «конструкционной» стальной проволоки. Стальная проволока подвешена между полюсами и необходима, потому что собственный вес кабеля связи неизбежно приведет к его растяжению и разрушению. Инженеры-монтажники, занимающиеся подключением этих кабелей, используют такие вещи для поддержки тонкого кабеля связи: -

введите описание изображения здесь

Теперь рассмотрим сценарий, в котором ожидается добавление большего количества кабелей на более поздний срок, например:

введите описание изображения здесь

Веса бетона должны быть сняты (или уменьшены) в процессе добавления большего количества кабелей, чтобы поддерживающий стальной трос (иногда называемый соединительным проводом) оставался под тем же напряжением, то есть он не удлинялся из-за дополнительного веса новых кабелей. Если он удлиняется, то он может либо растянуть оригинальный кабель связи (если он был жестко прикреплен к проводу), либо уменьшить опору тонкого кабеля связи и повредить его.

Энди ака
источник
1
Я проголосовал за это, потому что это звучит как наиболее разумное, но теперь я не уверен. Вы начинаете с «Я думаю», и ваш ответ отличается от других ответов. У вас есть что-то, на что можно указать?
труба
@pipe хорошо, изображения являются своего рода ссылкой: мы считаем эти изображения самоочевидными ...
Маркус Мюллер
3
Я провел исследование, когда увидел вопрос, который заставил меня поверить в то, что это вероятная причина, но, учитывая, что вы можете найти изображения овец, висящих мертвыми на воздушных кабелях, понять, что случайный человек вешает на провод бетонные блоки, трудная задача.
Энди ака
1
Я действительно не покупаю этот ответ. Если бы веса, проводка и кабели были установлены одновременно в следующем порядке: кабель -> веса -> проводка, то нет смысла оставлять веса включенными. Если бы они были установлены в единственном другом соответствующем порядке: кабель -> проводка -> вес, то веса растягивали бы проводку. Этот ответ действительно нуждается либо в цитатах, либо, по крайней мере, в проверке инженера, который их установил. Демпфирование ветра / гармоник имеет гораздо больше смысла и является единственным объяснением, которое вы найдете, когда исследуете их в Интернете.
Джейсон С
1
Это очень интересная гипотеза, которую еще никто не рассматривал, +1. Тем не менее, я принимаю ответ, что они являются маятниковыми детонаторами, так как я думаю, что это более характерно для примеров очень похожих устройств, которые, как известно, используются для этой цели. Я также помню, как ехал по той же дороге, может быть, 10 лет назад, и мне тоже было интересно узнать о весе. Они были там некоторое время. На этот раз я остановился, чтобы сфотографировать, чтобы я мог спросить здесь. Если кто-то из окрестностей Шоу-Лоу и Спрингвилля, они могут проверить их сами, может быть, они дадут нам историю.
Олин Латроп
15

Я почти уверен, что они служат определенной механической цели, которая в настоящее время обычно решается с амортизаторами Стокбриджа :

Они поглощают энергию механических колебаний в линии.

Маркус Мюллер
источник
2
Я ожидаю, что вы правы в том, что они как-то связаны с тем, чтобы избежать определенных механических колебаний, но я не понимаю, как тупой бетонный блок поглощает энергию. Если бы между блоком и линией была бы приборная панель или демпфер, это было бы, но в связи не было бы ничего, что рассеивало бы механическую энергию. Вот почему я спрашиваю. Я ожидал чего-то рассеянного, но ничего подобного не происходит.
Олин Латроп
9
Насколько я понимаю, просто добавляя вес, вы изменяете внутреннюю часть системы, затрудняя ее возбуждение при нормальных ветровых условиях
Маркус Мюллер
1
... Кроме того, не постоянная боковая сила ветра создает проблемы, а эффект "трепетания", как в случае обрушения моста Такома Узроус. Пара относительно тяжелых грузов, которые не дают кабелю свободно развеваться на ветру, убивают проблему у ее источника.
alephzero
2
При защите кабелей от ветра последнее, что вам нужно, это добавить больше подверженной воздействию ветра поверхности и создать потенциальный маятник с бетонным блоком.
Дмитрий Григорьев
2
@DmitryGrigoryev, если механические силы, которых вы боитесь, являются высокочастотными, а не низкочастотными.
Маркус Мюллер
9

Они увлажнители. Они предназначены для того, чтобы не допустить взлета и падения линии во время сильного ветра. Эти колебания могут создавать больше растягивающей силы, чем может выдержать линия. Размещение гирь на линии немного увеличивает тяговое усилие на линии, но не дает этой силе стать слишком большой.

введите описание изображения здесь

Крис
источник
2
К вашему сведению, увлажнители - это те вещи, которые поддерживают растения в горшках влажными. И почему вы предполагаете, что середина линии остается неподвижной во время колебаний? Это, конечно, не правда.
Дмитрий Григорьев
3
@DmitryGrigoryev Нет, демпфер может значить много вещей. Амортизатор, который я использую, относится к чему-то, что гасит вибрации. Да, увлажнитель - это тоже то, что можно использовать для сохранения влаги в горшках, но я здесь не так его использую. И я не предполагаю, что эта точка в середине остается неподвижной. Я не уверен, как вы получили это из рисунка, кроме того, что вы прочитали слишком много в него. Я знаю, что это движется ...
Крис
3
Я думаю, что вы имеете в виду демпфер, а не демпфер.
markrages
3
Похоже, что damper(устройство, которое демпфирует , то есть делает (что-то) менее сильным или активным ) и dampener(существительное в форме демпфирования, чтобы проверить или уменьшить активность или силу ) оба являются правильными, хотя «демпфер вибрации» исторически довольно немного более популярный на нграм поиск . Ничего страшного.
Джефф Боуман
8
Я думаю, что мы все знаем, что описывает Крис, потому что у нас есть мозги, и не имеет значения, есть ли там «нэ». Просто назовите их увлажнителями и двигайтесь дальше.
Джейсон С
6

Я считаю, что он оказывает влияние статического гармонического балансировщика на основные стоячие волны.

Это может быть экономичным решением для одиночных кабелей, изготовленных из меди, которые подвержены вибрационной усталости, поскольку стальной кабель снижает осевое напряжение на коаксиальном кабеле.

Этот метод, по-видимому, дает больше провисания и не используется для фазовых линий переменного тока, так как колебание может создать проблемы с пропусками и является всего лишь вспомогательным средством при длительном падении однофазных падений в сельских районах.

Я бы никогда не ожидал, что этот метод будет использоваться Квебек-Гидро с рисками весовой нагрузки на лед, усугубленными взвешенными решениями, такими как это с 3-фазными линиями, но хорошо для сельских пользователей Аризоны, которые ожидают кабельное телевидение и интернет.

От работы в телекоммуникационной / кабельной промышленности и отсутствия высоковольтных изоляторов. Я ожидаю, что это будет примерно 3/4 "сплошной медный коаксиальный кабель с пенопластовым сердечником . Корпус квасцов типа" Hibachi "должен быть встроен каждые несколько миль или около того, чтобы усилить и выровнять видеосигналы и двухсторонние интернет-модемные соединения. Низкое напряжение AC будет включен для питания встроенных повторителей.

Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
источник
2
Не вся Аризона - жаркая пустыня. Область картины находится на высоте около 7000 футов, и зимой выпадет снег и лед.
Олин Латроп
1
Да, но это сухой климат, в отличие от зимы в Квебеке. На самом деле, в Торонто даже в Торонто было 10% деревьев, которые накапливались в ледяных покровах.
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
Половина смещения с удвоенной частотой для меня звучит примерно так же, как усталость. Дополнительная поверхность и дополнительный вес только увеличивают его.
Дмитрий Григорьев
Возможно, нужна лучшая модель, такая как линия электропередачи с утяжеленными штырями импеданса, чтобы ослаблять стоячие волны от отражений от полюсов с помощью линии с потерями.
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
Как неподтвержденное свидетельство суровых зим в этой области, местный футбольный стадион средней школы - закрытый купол.
Майкл Ричардсон
3

Вы правы, они для изменения собственной резонансной частоты. Я могу видеть этот тип подавления стоячих волн также в моей стране в регионах с сильным ветром. На самом деле ветер дует пачками, это не постоянный ветер. Также установлены демпферы стокового моста, но я думаю, что они не могут избежать резонанса.

Марко Буршич
источник
1
Конечно, изменение резонансной частоты помогает только против ветра, который дует с постоянной частотой, что очень вежливо с их стороны.
Дмитрий Григорьев
Они дуют турбулентно, поэтому, добавляя вес, новая резонирующая частота намного ниже частоты возбуждения индуцированного ветра. Ветер, дующий с гор, никогда не имеет постоянной низкой частоты.
Марко Буршич
Ваш ответ будет очень полезен при подсчете необходимого веса.
Дмитрий Григорьев
1

Я думаю, что эти веса должны отключить 1-ю гармонику и включить осцилляцию 3-й гармоники. Кабель имеет большее затухание 3-й гармоники, чем 1-я гармоника, или возбуждение от ветра ниже для 3-й гармоники.

Расстояния между полюсами и блоками выглядят по-разному, это может помешать устойчивым колебаниям, которые постоянно усиливаются ветром до тех пор, пока стальной кабель не сломается.

Uwe
источник
1

Расположение вниз по склону, показанное на фотографиях, говорит о том, что проблема может заключаться в "сплетении", вызванном вихрями, пролитыми на подветренной стороне холма. Buffeting имеет эффект скачки - длинноволновое колебание.

Галопом, вызванным взаимодействием вихрей с вращением кабеля, можно управлять, контролируя вращение жгута кабеля. Шведский стол нельзя контролировать таким образом, потому что вихри сбрасываются с холма, а не с кабеля.

Обычное решение для защиты от перенапряжения - не помещать кабели в вихри со стороны подветренной стороны. Это только фотография, которая предполагает, что это может быть проблемой здесь: одни и те же статические демпферы размещены в местах, удаленных от холмов?

Дэвид
источник
Эти демпферы были на каждом участке этого кабеля, который простирался на мили, иногда вверх и вниз по холмам.
Олин Латроп