1~5級的風就可能讓電線散架
看起來人畜無害的微風,其實也并不溫柔。
我們頭頂的電線很多時候是由多股金屬線絞合而成。這種電線韌性好、強度大,很早就被廣泛應用了。但它也存在一個問題…
20世紀20年代,加拿大一條從伊利堡至布法羅的全鋁絞線輸電線路,在跨越尼亞加拉河段發生了導線斷股和斷線;
美國南加州一條220千伏線路,導線采用鋼芯鋁絞線,地線采用鋼絞線,在運行中導線和地線都發生多處斷股,其中一處54股鋁線斷了28股。
經專家調查,這些線路的斷股、斷線都是由“小風”造成的。這么不扎實,一陣微風就能給吹散了?朋友們一定已經猜到了。沒錯,就是與“卡門渦街”有關。
架空輸電線路懸掛在桿塔上,承受一定張力,具有多個自振頻率。水平方向的層流風吹過輸電線后,背風側產生的卡門渦街就會對輸電線產生一個豎向交變力(又稱循環應力、重復應力,隨時間作周期性變化)。
當交變力的頻率與輸電線的自振頻率一致時,便會引起輸電線垂直方向的振動。是不是和塔科瑪橋風毀事故很像?
引起電線振動的風速通常在0.5米每秒至10米每秒范圍內,0.5米每秒的風只有1級,10米每秒的風也沒超過5級。因此,這種豎向的振動稱為“微風振動”。
自然界中的風每時每刻都存在,因此輸電線的微風振動也是長期存在的。日常生活中所聽到的風吹電線的聲音就是渦街脫落引起的