VSD防振方案通用

1、beijing plp conductor line products co.，ltd.guohuai street，liangxiang developing zone fangshan, beijing，china, j02488opgw光纜防振方案及相關(guān)原理一.微風(fēng)振動(dòng)的產(chǎn)生微風(fēng)振動(dòng)是一種發(fā)生在架空導(dǎo)線、地線及光纜（opgw或adss等）的渦 流回流現(xiàn)象。微風(fēng)振動(dòng)的基本原理是穩(wěn)定的層流風(fēng)垂直（或可分解的垂直分量） 吹過(guò)關(guān)柱形物體（如纜線）而發(fā)生的物體乖直于風(fēng)向的止:諧周期性運(yùn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)吹 向i員i柱形物體時(shí)，在它的后面分層交錯(cuò)的渦流形成一定的壓力差，這樣就使閼柱 形物體在與風(fēng)吹動(dòng)方向相垂直

2、的方向產(chǎn)生移動(dòng)的趨勢(shì)。如果渦流的頻率與纜線的 0然頻率相一致時(shí)，纜線將發(fā)生微風(fēng)振動(dòng)（如圖1所示）。微風(fēng)振動(dòng)難木原理示意圖微風(fēng)振動(dòng)的幅度與線路的設(shè)計(jì)參數(shù)和周ra運(yùn)行環(huán)境密切相關(guān)。振動(dòng)的嚴(yán)重 程度不同，觀測(cè)方法也不一樣。一般情況不肉眼近距離可以觀測(cè)到具宥一定幅度 的微風(fēng)振動(dòng)，但要詳細(xì)記載并研究一定線路的微風(fēng)振動(dòng)程度，必須通過(guò)高精度的 儀器汴能測(cè)量。例如應(yīng)力計(jì)和線路動(dòng)態(tài)記錄儀，圖2是線路動(dòng)態(tài)記澩儀所記澩的 典型微風(fēng)振動(dòng)軌跡。圖2微風(fēng)振動(dòng)測(cè)景軌跡圖二.常見(jiàn)防振器簡(jiǎn)介對(duì)于普通架空線路，常見(jiàn)防振器主要奮防振錘、防振鞭、阻尼間隔棒、防 振環(huán)和阻尼線等。對(duì)于光纜（opgw或adss）來(lái)說(shuō)，由于光信號(hào)怕側(cè)壓，常

3、用的 防振器通常只脊防振錘、防振鞭和阻尼線（花邊）。1. 防振錘plp公司用于opgw光纜的防振錘為“斯托克布里奇”結(jié)構(gòu)型式的四諧振頻 率防振錘。它是抑制導(dǎo)線、普通地線及opgw等纜線在張力情況下微風(fēng)振動(dòng)的常 用有效措施之一。圖2所示的是plp公司最新vsd系列防振錘。防振錘通過(guò)夾子 掛在纜線上，將纜線的微風(fēng)振動(dòng)傳遞到防振錘。鋼絞線兩端懸掛的錘義能夠隨著 纜線的運(yùn)動(dòng)而自由振動(dòng)，使得鋼絞線股間相互摩擦，將傳遞到防振錘上的振動(dòng)能 量轉(zhuǎn)化為鋼絞線股間摩擦熱能而耗散掉。通過(guò)平獨(dú)設(shè)計(jì)各個(gè)組件，ph史防振錘在 整體上具備特定要求的性能閹2 plp公司vsd-20防振錘示意閣防振錘是一種調(diào)頻率減振器,對(duì)于直

4、徑較大的opgw光纜（外徑lonnn及以上） 和導(dǎo)地線，具宥非常宥效的防振效采。通常情況卜調(diào)頻率減振器都宥一個(gè)特定 的頻率特征范圍。2.防振鞭防振鞭（svd/fdd）足h前常用的一種沖擊型減振器，由耐沖擊、抗老化的高強(qiáng)度工程塑料制成。防振鞭對(duì)小直徑（外徑不大于19.3iwn）的輸配電導(dǎo)地線和 光纜（opgw，adss）的高頻率振動(dòng)的減振非常有效。svd或fdd通過(guò)與線纜 的撞擊來(lái)消散振動(dòng)能量進(jìn)而達(dá)到減弱線路微風(fēng)振動(dòng)的效果。由于防振鞭整體纏繞 在光纜上，纜線脫冰跳躍時(shí)svd會(huì)隨纜線一起運(yùn)動(dòng)，其高強(qiáng)度pvc材質(zhì)既不會(huì) 損壞金屬纜線，也不會(huì)自身受損，特別適用于重冰區(qū)的opgw光纜防振。在普通氣象條件

5、、無(wú)重要跨越的情況下，檔距大約1000m吋，建議防震錘 和防振鞭聯(lián)合防振，使用數(shù)景如下：檔距span （米）該椚距內(nèi)防振錘數(shù)量（只）該捫距內(nèi)防振鞭數(shù)量（只）1000<span 彡 1250841250<span<150086遇有小纜徑、大跨越、重冰等情況，請(qǐng)向北京plp公司垂詢2.1防振鞭安裝位置對(duì)于一般檔距的線路，工程上為便捷起見(jiàn)，我們通常采用如下原則計(jì)算：在線夾出口處向外推100mm安裝第一支防振鞭，間隔100mm再安裝第二只 防振鞭，依次類推。為方便施工，也吋以將兩只防振鞭并成一組，且最多一組安 裝三只。2.2防振鞭數(shù)量確定常規(guī)下防振錘數(shù)量的計(jì)算方法如下:檔距span

6、（米）該檔距內(nèi)防振鞭數(shù)量（只）每一邊安裝數(shù)量（只）span 彡 20021200<span<40042400<span 彡 60063600< span 彡 80084800 < span 彡 1000105span1000遇有小纜徑、人跨越、重冰等情況，請(qǐng)句北京plp公司垂詢3. 阻尼線（花邊）“花邊”是將幾組與纜線相同（或相近）的線段用夾子固定在纜線上，其外 型像綁在纜線上的花葉一樣。通過(guò)花邊的阻尼運(yùn)動(dòng)來(lái)耗散微風(fēng)振動(dòng)能量。有時(shí)在 花邊中還要加裝防振錘?；ㄟ呁ǔＴ诖罂缭缴蠎?yīng)用較多，重冰區(qū)有部分應(yīng)用。4. 防振錘和防振鞭被廣泛使用的主要原因防振原理成熟，防振效果在

7、實(shí)驗(yàn)室和安裝現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果均較理想。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，易于維護(hù)。三.opgw防振方案1. 輸入風(fēng)能前面提到，opgw微風(fēng)振動(dòng)是由穩(wěn)定的層流風(fēng)引起的。激振能量就足輸入 風(fēng)能。iec61897和w標(biāo)gb/t2336都提到，輸入風(fēng)能的計(jì)算公式為：p= lxd4xf3xfnc(y/d) 其中：p表示輸入風(fēng)能(w)f衷示微風(fēng)ite動(dòng)的頻率(hz)d表示光纜的外徑(m)l表示椚距(m)y表示波腹點(diǎn)雙振幅(m)fnc(y/d) 表示輸入風(fēng)能函數(shù)，在稱準(zhǔn)附錄屮給出了數(shù)學(xué)計(jì)算模型。2. 光纜振動(dòng)頻率計(jì)算公式f=185v/d (hz)其中：185為常數(shù)；v為引起振動(dòng)的層流風(fēng)速m/s; d為光纜直徑mm。微風(fēng)振動(dòng)的

8、層流風(fēng)速范同，各種資料介紹很不一致，國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議 (cigre)認(rèn)為微風(fēng)振動(dòng)m流風(fēng)速應(yīng)在17m/s范圍內(nèi)，最大不超過(guò)llm/s。需要指出的是，穩(wěn)定的層流風(fēng)速并不等于該地區(qū)的實(shí)際風(fēng)速。層流分速與 地形、地貌密切相關(guān)。一般高山大嶺等地區(qū)的m流風(fēng)速很小，而江河大跨越的m 流風(fēng)速則很大。3. 防振錘選型及防振方案3.1防振錘的選型北京帕爾普公司釆用斯托可布里奇(stockbridge)結(jié)構(gòu)型式的四諧振頻率防 振錘來(lái)育效抑制opgw光纜的微風(fēng)振動(dòng)。vsd-20，vsd-35及vsd-40等分別代 表不同的防振錘重量和固冇頻率。防振錘的重量是防振錘的基本參數(shù)，選用多大的錘頭，主要看opgw光纜 的特征阻

9、抗值z(mì):z= (t m)12其中：t*為光纜每口運(yùn)行張力(n)； m為光纜單位長(zhǎng)度質(zhì)量(kg/m)如果:z (n.m/s)防振錘型號(hào)z130vsd-20xx130<z 彡 168vsd-25xx168<z 彡 189vsd-35xx其中” xx”代表防振錘鋁合金夾子型號(hào)，它取決于光纜線夾的|a）層預(yù)絞絲外直 徑或光纜加裝護(hù)線條后的外直徑。防振錘型號(hào)鋁合金線夾型號(hào)鋁合金線夾夾持范圍vsd-202015.5 20.0mmvsd-252520.1 25.0mmvsd-352520.1 25.0mm一般情況下，鋁合金線夾的夾持范圍向上會(huì)有2mm的余量.例:opgw光纜外徑12.6mm，單位

10、長(zhǎng)重量(m)527kg/km，rts為80.7kn，門平均 應(yīng)力(eds)為 18%rts,則對(duì)于該 * 12.6mm opgw zl= (t* x m) 1/2=(18%rtsxm) 1/2=(18%x80.7x527) 1/2=87.5 (n.m/s) <130 n.m/s,選用 vsd-20特別提出的是，大檔距（或大跨越）光纜的實(shí)際微風(fēng)振動(dòng)是極其復(fù)雜的，振 動(dòng)的頻率范圍也可能是極其寬泛的。由于一種類型防振錘的響應(yīng)頻率范圍是固 定的，所以對(duì)于大檔距或大跨越，可能要通過(guò)采用幾種防振錘聯(lián)合防振，這樣它 的響應(yīng)頻率范圍更廣，防振效果更好。我們采用plp公司特有的大型防振軟件 充分考慮光纜結(jié)

11、構(gòu)參數(shù)、代表檔距、年平均風(fēng)速、覆冰厚度、線路電壓等級(jí)和 地形條件等因素，可以進(jìn)行專業(yè)的防振設(shè)計(jì)計(jì)算。防振軟件是按照能量平衡的 原理來(lái)計(jì)算的，即一個(gè)檔距內(nèi)防振錘耗散的能量加上opgw的自阻尼應(yīng)不小于 輸入該檔距的風(fēng)能。3.2安裝位置對(duì)于一般檔距的線路，工程上為便捷起見(jiàn)，我們通常采用如下原則計(jì)算a. 原則上第一防振錘（即離桿塔最近的防振錘）安裝在0.6倍半波長(zhǎng)度（取風(fēng)速為67m/s,指穩(wěn)定的層流風(fēng)速）或更長(zhǎng)距離上。計(jì)算公式為:半波長(zhǎng)：l=（0.5/f）x （t7m）l/2 （m）第一掛點(diǎn)位置：ll=0.6l（m）其屮：f=0.185v/d，v為風(fēng)速，取67m/s; d為光纜直徑（m） ; 丁為光纜

12、每 日工作張力（n）； m為光纜單位長(zhǎng)度質(zhì)量（kg/m）。 若以上公式計(jì)算得出的防振錘安裝位置在光纜耐張（懸垂）線夾的外層預(yù) 絞絲上時(shí)，推薦將第一掛點(diǎn)放在線夾的內(nèi)m預(yù)絞絲上，距離線夾外展預(yù)絞絲端部5080mm； 若計(jì)算得出的防振錘安裝位置在光纜耐張（懸垂）線夾的內(nèi)層預(yù)絞絲上， 則將第一掛點(diǎn)放在線夾的a層預(yù)絞絲上，但距離線夾外層預(yù)絞絲端部應(yīng)不小于 50mm,距離線夾內(nèi)預(yù)絞絲端部應(yīng)不小于150mm； 若計(jì)算距離位丁光纜耐張（懸垂）線夾的a層預(yù)絞絲之外大子150mm的 opgw光纜上，則將防振錘第一掛點(diǎn)放在opgw光纜上，并在防振錘夾子十*而 安裝plp公司防振錘專用護(hù)線條。b. 第二防振錘掛點(diǎn)位置第二個(gè)防振錘與第一個(gè)防振錘的間隔距離計(jì)算公式為：l2=0.8l (m)其中：l半波長(zhǎng)（見(jiàn)公式）c. 第三個(gè)防振錘的掛點(diǎn)位置第三個(gè)防振錘與第二個(gè)防振錘的間隔跑離計(jì)算公式為:l3=0.6l (m)其中：l半波長(zhǎng)（見(jiàn)公式）安裝方向：一般情況下，防振錘錘頭的朝向并不影響防振效果。plp公司推 薦大錘頭指向同一方向的安裝方法。3.3防振錘數(shù)量確定常規(guī)卜*防振錘數(shù)量的計(jì)算方法如下:檔距span （米）該檔距內(nèi)防振錘數(shù)量（只）每一邊安裝數(shù)量（只）span 彡 25021250 < span