Badania modeli aeroelastycznych przewodów linii wysokiego napięcia dla różnych przypadków ich ośnieżenia i oblodzenia

Andrzej Flaga, Łukasz Flaga, Piotr Krajewski, Aleksander Pistol1
1Laboratorium Inżynierii Wiatrowej, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

© 2016 Budownictwo i Architektura. Publikacja na licencji Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 (CC BY-NC-SA 4.0)

Cytowanie: Budownictwo i Architektura, 17(4) (2018) 155-169, ISSN 1899-0665, DOI: 10.24358/Bud-Arch_18_174_13

Historia:
Opublikowano: 28-02-2019

Streszczenie:

W pierwszej części pracy wyprowadzono kryteria podobieństwa dla badań modeli aeroelastycznych odwzorowujących przewody linii wysokiego napięcia. Kryteria te uwzględniają drgania przewodów przy występowaniu zjawisk aeroelastycznych: wzbudzenia wirowego, galopowania oraz interferencji i drgania w śladzie aerodynamicznym innych przewodów. Druga część pracy przedstawia przeprowadzone w Laboratorium Inżynierii Wiatrowej Politechniki Krakowskiej badania modeli aeroelastycznych wiązki trzech przewodów linii wysokiego napięcia. Badania te miały na celu identyfi kację drgań aeroelastycznych spowodowanych wzajemną interferencją przewodów, a w szczególności wyznaczenie prędkości krytycznej dla galopowania przewodów dla wybranych przypadków ośnieżenia i oblodzenia przewodów.

Słowa kluczowe:

inżynieria wiatrowa, badania modelowe, model aeroelastyczny, linie wysokiego napięcia, oblodzenie, pokrywa śnieżna

Wind tunnel tests of aeroelastic models of overhead transmission lines under different snow and ice covers

Abstract:

In the first part of this paper, similarity criteria were elaborated for investigations of aeroelastic sectional models of high voltage line wires. These criteria consider wire vibrations caused by aeroelastic phenomena: vortex excitation, wake galloping and interference between the wires causing vibration in aerodynamic trace of other wires. Second part of the paper describes the tests conducted in Wind Engineering Laboratory of Cracow University of Technology. The subject of this set of tests was identifi cation of aeroelastic vibrations caused by aeroelastic interference of wires, mainly determination of critical velocity of wires galloping and wake galloping for selected cases of snow and ice covers on the wires.

Keywords:

wind engineering, model tests, aerodynamic model, transmission lines, icing, snow cover

Literatura / References:

[1] Cosmai U., Van Dyke P., Mazzola L., Lillien J. Conductor motions – Chapter 10. Reference Work CIGRE Green Books, Francja 2014.
[2] Farzanech M. Atmospheric icing of power networks. (Ed.) Université du Québec à Chicoutimi, Kanada 2008.
[3] Flaga A. Inżynieria wiatrowa. Podstawy i zastosowania. Arkady, Warszawa 2008.
[4] Flaga A. Basic principles and theorems of dimensional analysis and theory of model similarity of physical phenomena. 7th International Symposium on Environmental Effects on Buildings and People: Actions, Infl uences, Interactions, Discomfort, Book of Keynote Lectures and Abstracts p. 49–62, 20–22 October, Cracow, 2014.
[5] Hardy C. Overhead conductor safe design tension with respect to aeolian vibrations. Task Force B2.11.04 CIGRÉ 2005, IEEE/TPC Meeting Atlanta, January 2009 by Dave Havard.
[6] Kiessling F., Nefzger P., Nolasco J.F., Kaintzyk U. Conductor vibrations. Overhead power lines: planning, design, construction. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2003.
[7] Lillien J. State of the art of conductor galloping – A complementary document to transmission line reference book – wind-induced conductor motion, Chapter 4: Conductor galloping, Technical Brochure CIGRE N° 322, Based on EPRI Research Project 792. Task Force B2.11.06, Francja 2007.
[8] Mellor M. Cold regions science and engineering Part III, Section A3c: Blowing Snow. Cold Regions Research & Engineering Laboratory, Hanover New Hampshire 1965.
[9] Siedov L.I. Similarity and dimensional analysis in mechanics. Academic Press, New York, USA, 1959.
[10] Sonin A.A. The physical basis of dimensional analysis. Department of Mechanical Engineering MIT, Cambridge, UK, 2001.
[11] PN-EN 1991-1-4 Oddziaływania na konstrukcje. Część 1–4. Oddziaływania ogólne – Oddziaływania wiatru.
[12] Raport Enion S.A. nt. sytuacji w zakresie dostaw energii elektrycznej na terenie Małopolski w związku z sytuacją pogodową w dniach 8.–25. stycznia 2010 r.