为什么在电线杆之间的电缆上加重?


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昨天我看到电线杆之间的电缆上悬挂着重物。这是在亚利桑那州东北部,在Show Low和Springerville之间的60号公路上。这是整个范围的图片:

白色斑点是砝码。这是一个重量的特写:

它们似乎只是没有缓冲的混凝土砌块,也没有任何其他消散功率的明显方法。这些权重似乎是每个跨度的1/4和3/4,这将是一次谐波驻波的节点。它们会增加惯性并影响频率,但这真的是他们的目的吗?我可以猜测一些可能性,但我想从真正认识的人那里了解这些东西的用途。

由于是单根电缆,它必须用于通讯,而不是电源,但是我猜这没关系。

添加

抱歉,我将此注释添加得更早了,但是显然以某种方式中止了编辑器,因此它不被发布。

要回答PlasmaHH的问题,是的,几乎每个范围都涉及这些问题。电缆的底部很高,略低一点似乎不成问题。您在第一张图中看到的灌木丛正好位于电缆的前面。实际电缆下方有许多间隙。即使那里有一个高大的灌木丛,仍然会有很多间隙。


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也许它可以防止线条在风中大吹大吹?
布伦丹·辛普森

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我几乎可以保证它们被用来防止因风而引起的振动和电缆“振颤”,这可能会破坏连接。不过,恐怕我现在还没有任何细节。
DerStrom8

是每根电缆上的电缆还是仅一根电缆上的电缆?混凝土砌块看起来好像已经有几十年了,所以为了减震,我希望有一些更现代的东西。一个牵强附会的猜测是提高电缆的最低点,因此它可能仅在必要时才使用
PlasmaHH

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ω

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它们可能仅用于权衡线路,以减少在特定风速范围内产生的大多数振荡。但是,话又说回来,考虑到混凝土砌块的表观表面积,很难想象它们不会在风中产生某种摆的影响,但是这样一来,振动可能不会像普通风那样对线路造成压力引起的振荡...如果他们安装了很多振荡,可能有人会对它进行建模和测试,以确保它是一个明智的实现。
zeffur

Answers:


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磁极之间的导体上几种振动模式。不同的设备会衰减不同的振动。这些配重旨在主要减轻扭转振动。

扭转振动与低频高振幅振荡(导体疾驰)更紧密地联系在一起,而高频低振幅颤振则与调谐质量阻尼器更常见。

换句话说,这些重量对于低频振动特别有效,特别是与在该特定位置处预期的扭转振动有关的低频振动,要比桥架阻尼器有效。Stockbridge阻尼器对于高频振动(颤动,10Hz左右)更有用。

因此,我希望这些是摆式失谐器:

导体配重

摆式失谐器。

这些防振装置基于以下事实:束的扭转运动与竖直运动动态地相互作用。风能通过扭转运动注入垂直运动。扭转的控制可以控制垂直运动。仅当扭转运动接近垂直运动的频率时才发生这种情况,这对于束导线有效。为了避免基于不稳定性的扭转和垂直运动之间的频率合并,必须将频率彼此分离(所谓的失谐)。因此,失谐的原理是避免由于扭转刚度增加而导致的这种频率合并。

因此,尽管间隔技术依赖于将冰的形状从潜在的不稳定形状改变为稳定的形状,但是失谐接受了冰的形状,但是改变了导体的动力学,以防止潜在的空气动力学不稳定。

在束导体上使钟摆失谐而实现的一些测试给出了令人满意的结果。它们对线路的负面影响很小:一些测试表明,摆的质量可能会由于风振而导致固定夹处的导体动态弯曲应变值变高。必须进行适当的设计(重量,手臂长度,位置)。

来源,重点已添加)

更新的设备可以更好地控制扭转振动,每种设备都有明显的优势(通常重量较轻),但价格也较昂贵,并且需要新的工程工作来确定正确的参数,因此您仍然会看到很多简单的砝码,例如您所描绘的那些。


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亚当·戴维斯(Adam Davis)说得对。令人着迷的东西;从此处开始tdee.ulg.ac.be/doc-25.html并通读以获取更多信息。您每次必须增加地址中的页码。

我也曾在加利福尼亚看到过这些电缆,并且总是被告知要衰减电缆中的振动。
Doktor J

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我认为这还没有完成。我将降到最低点。

当您使用精密通信电缆的极间连接时,需要在多处使用“结构”钢丝来支撑它。钢丝被悬挂在两极之间,这是必需的,因为通信电缆自身的重量将不可避免地导致其拉伸和断裂。涉及这些电缆接线的安装工程师使用以下方法来支持精致的通讯电缆:-

在此处输入图片说明

现在考虑预计以后会添加更多电缆的情况,例如:-

在此处输入图片说明

在添加更多电缆的过程中,应去除(或减小)混凝土的重量,以使支撑的钢缆(有时称为吊索)保持相同的应力,即由于额外的重量而不会伸长新电缆。如果确实拉长,则它可能会拉长原始的通讯电缆(如果将其牢固地固定在吊索上)或减少对精密通讯电缆的支撑并损坏它。


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我赞成这一做法,因为这听起来似乎是最合理的,但是现在我不确定。.您以“我认为”开头,您的答案与其他答案不同。你有什么要指出的吗?
管道

@pipe好,图像是怎样的一个参考的:我们认为这些图像是不言而喻的......
马库斯·米勒

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当我看到一个使我相信这是一个可能原因的问题时,我就进行了研究,但是,鉴于您可以找到挂在架空电缆上的羊死了的照片,因此进入一个随机的人从电线上悬挂混凝土块的思维定势是一个原因。艰巨的任务。
安迪(aka Andy)

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我真的不买这个答案。如果按顺序同时安装了配重,接线和电缆:电缆->配重->接线,则没有理由将配重保持在打开状态。如果按照唯一的其他相关顺序安装它们:电缆->接线->配重,则配重会拉长接线。这个答案确实需要引用,或者至少需要安装它们的工程师的验证。风/谐波阻尼更有意义,并且是在Internet上进行研究时发现的唯一解释。
杰森C

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这是一个非常有趣的假设,没有人认为+1。但是,我接受它们是摆式失谐器的答案,因为我认为这对于已知用于该目的的非常相似的设备的示例更为确定。我还记得大概十年前在同一条路上行驶,然后也想知道重量。他们已经在那里呆了一段时间了。这次我停下来拍照,以便可以在这里询问。如果这里的人来自Show Low和Springerville,他们可以亲自检查一下,也许可以给我们提供历史记录。
奥林·拉斯洛普

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我敢肯定,它们是为特定的机械目的服务的,如今通常可以通过Stockbridge阻尼器来解决:

它们吸收线路中机械振动的能量。


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我希望您是对的,因为它们与避免某些机械振动有关,但是我看不到笨拙的混凝土块如何吸收任何能量。如果在块和管线之间有一个减震器或阻尼器,则在连杆中似乎没有任何东西消耗机械能。这就是为什么我问。我原本希望有一些耗散的东西,但是似乎没有这样的东西。
Olin Lathrop

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我的理解是,仅仅通过增加重量,你改变了系统的intertia,使其难以正常风条件下的激励
马库斯·米勒

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……而且,不是风的持续侧向力引起问题,而是“颤动”效应,就像塔科马海峡大桥坍塌一样。阻止电缆在风中自由上下摆动的几个相对较重的重物,从根本上消除了问题。
alephzero

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当保护电缆不受风时,最后要做的就是增加暴露于风的表面,并用混凝土砌块创建潜在的摆。
德米特里·格里戈里耶夫

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@DmitryGrigoryev,除非您担心的机械力是高频而不是低频。
MarcusMüller'16

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它们是减震器。它们在那里是为了防止线路在狂风中起伏太大。这些振荡会给拉线带来比拉线更大的牵引力。将重物放在生产线上确实会稍微增加生产线上的牵引力,但是可以防止拉力过大。

在此处输入图片说明


2
仅供参考,阻尼器是使盆栽植物保持湿润的物质。为何您会假设振荡期间线的中部保持静止呢?这当然是不正确的。
德米特里·格里戈里耶夫

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@DmitryGrigoryev不,减震器可能意味着很多事情。我使用的阻尼器是指会减弱振动的东西。是的,阻尼器也可以用来使盆栽植物保持湿润,但这不是我在这里使用的方式。而且我不认为中间的那个点保持静止。我不确定您是如何从图纸中得到这些的,除了您对它的阅读过多之外。我知道它会移动...
克里斯(Chris)

3
我认为您是说阻尼器,不是阻尼器。
爆胎

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似乎damper(一种阻尼装置,意味着使某物不那么坚固或不活跃)和dampener(阻尼的名词形式,用以检查或减弱其活动性或活力)都是正确的,尽管“阻尼器”在历史上相当多在ngrams搜索中更受欢迎。没什么大不了。
杰夫·鲍曼

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我想我们都知道克里斯在描述什么,因为我们有头脑,而且那里是否有多余的“ ne”也没关系。只需称它们为阻尼器并继续前进即可。
杰森·C

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我相信它对基本驻波确实具有静态谐波平衡器作用。

对于由铜制成的单电缆,由于钢电缆减少了同轴电缆上的轴向应力,因此容易产生振动疲劳,这可能是一种经济的解决方案。

这种方法似乎产生了更多的下垂,并且不用于交流相线,因为这种摇摆可能会产生间隙问题,并且只是农村地区大范围单相跌落的临时措施。

我永远都不会期望魁北克水电公司使用这种方法来解决冰重负荷的风险,并加上诸如三相线之类的加权解决方案,但是对于希望使用有线电视和互联网的亚利桑那州农村用户来说,这是可以的。

由于在电信/电缆行业工作,并且缺少高压绝缘子。我希望这大约是带有泡沫芯的3/4“实心铜同轴电缆。每隔几英里左右就应插入一个类似明矾外壳的“ Hibachi”,以增强和均衡视频信号和2路互联网调制解调器链路。低压将包括交流电以为串联中继器供电。


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并非整个亚利桑那州都是炎热的沙漠。图片区域大约在7000英尺的高度,冬天会下雪和结冰。
奥林·拉斯洛普

1
是的,但是它是干燥的气候,与魁北克的冬天不一样
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75 '16年

两倍于两倍频率的位移听起来对我来说疲劳程度大致相同。额外的表面和额外的重量只会进一步增加它。
德米特里·格里戈里耶夫

也许需要一个更好的模型,例如带有加权阻抗短截线的电力传输线,以通过有损线衰减来自极点反射的驻波。
托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75 '16年

作为该地区冬季严酷的传闻,当地的高中足球场是一个封闭的圆顶。
迈克尔·理查德森

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没错,它们是用于改变自谐振频率的。在我国强风地区,我也能看到这种驻波抑制。实际上,风是一阵阵狂风,不是恒定的风。Stockbridge阻尼器也已安装,但我想它们无法避免共振。


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当然,改变谐振频率只会再次帮助以恒定频率吹动的风,这对他们很有礼貌。
德米特里·格里戈里耶夫

它们猛烈地吹动,因此增加了重量,新的共振频率远远低于感应的风激发频率。来自高山的风从来没有恒定的低频。
MarkoBuršič16年

您的答案将从所需的权重的信封计算中受益。
德米特里·格里戈里耶夫

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我认为这些权重应禁用一次谐波并启用三次谐波振荡。电缆的三次谐波衰减大于一次谐波,或者风的激励对于三次谐波而言较低。

极与块之间的距离看起来有所不同,这可能会阻止稳定的振荡,直到风向稳定,直到风浪电缆断裂为止。


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照片中显示的下坡位置表明,“起泡”可能是问题的起因,这是由于在山的背风处散发出的涡流引起的。抖振具有舞动的效果-长波长振荡。

由涡旋与电缆旋转的相互作用引起的舞动可以通过控制电缆束的旋转来控制。不能通过这种方式来控制抖振,因为涡流是从山上散发出来的,而不是从电缆上散发出来的。

抖振的正常解决方案是不要将电缆放置在背风侧。只有这张照片表明这可能是一个问题:在远离山丘的位置是否放置了相同的静态阻尼器?


这些阻尼器在电缆的每个跨度上,延伸了数英里,有时甚至是山丘。
奥林·拉斯洛普
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