197795. lajstromszámú szabadalom • Eljárás sodronyok rezgésvizsgálatára
197795 A találmány eljárásra vonatkozik sodronyok rezgésvizsgálatára. Ismeretes, hogy a sodronyok, különösen villamos vezetéksodronyok döntő többsége a szabadban van felszerelve, és a szabadban felszerelt vezetősodronyok különböző igénybevételének vannak kitéve. Ezek közül különösen a szél okozta ú.n. vezetéktáncoltatás jelentős. Ez utóbbi különösen akkor veszélyes, ha a vezeték zúzmarával vagy jéggel terhelt. A kezdetben rézhuzalokból készített sodronyokat napjainkra alumínium-acél (maggal rendelkező) sodrony váltotta fel. Az aluijíínium kis súlya mellett kisebb öncsillapítási képességgel is rendelkezik, ez kedvez a kilengéseknek. Az aluminium huzaloknak közismert bevágásérzékenysége (fretting-hajlamossága) á kifáradási és kopási jelenségek megfigyelésére késztették a kutatókat. _E. Ramey és I.M. Silva: Az experimental evaluation of conductor acollan fatigue damage mitigation bi amplitude reduction c. müvének 4935—5940 oldalából — IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol., PAS-100 No. 12., Dec. 1981, valamint Lotar Macks: Zur Berechnung der Bilgewechseldehung im schwingenden Leiterseil c. művének 62—67. oldalából — Elektrizitats-wirtschaft Jg. 81 /1982/Heft. 3. egyértelműen kitűnik az a tény, hogy mivel a kopások és szakadások elsősorban a vezeték megfogásoknál jelentkeztek és veszélyességük olyan mértékűvé vált, hogy egyidőben magának az alumínium-acél vezetéknek az alkalmazását akarták megszüntetni. A sodronyod műszaki paramétereinek újbóli megállapításán túlmenően, ebben a helyzetben szükségessé vált a szabadvezetékek fárasztóvizsgálatainak továbbfejlesztése is. Gyorsított fárasztóvizsgálat esetén egyetlen fárasztáson belül is meg kell változtatni a húzó terhelés nagyságát. Rögzített, állandóra választott gerjesztő frekvenciás esetén ugyanis húzóerő változtatásánál megváltozik a rezgéskép, ezzel együtt a csomópontok helye és a vezeték fárasztási körülményei' is. A rezgéskép változása a legnagyobb hajlító igénybevételének helyeit „a hajtogatás helyeit“ is eltolja vezeték más keresztmetszetébe. Találmányunk elé azt a célt tűztük ki, hogy olyan eljárást hozzunk létre sodronyok rezgésvizsgálatára, amelynek során a sodronyok, illetve elektromos szabadvezetékek húzó terheléssel végzett gyorsított fárasztása olyan módon történik, hogy a feszítőerő változtatásakor az előző feszítőerőhöz tartozó rezgéskép, azaz a csomópontok helye nem változik. A kitűzött célnak a találmány értelmében eljárással teszünk eleget, mikoris a sodronyt képező vezeték egyik végét befalazással rögzítjük, másik végét pedig célszerűen görgőn át vezetve feszítjük ki és az említett vezetéket legalább két alátámasztás környe- 2 1 zetében megfogjuk és a találmány szerint a megfogott pontok között a vezetéket F feszítőerővel és Q, frekvenciával gerjesztjük, majd az F feszítőerőt F,=lF-ra növeljük, így a gerjesztés frekvenciáját Q,=VÄI^-re módosítjuk és az ily esetben fellépő rezgéskép azaz a csomópontok helyének megváltoztatásából a kifáradási határfeszültséget meghatározzuk. Ügy találtuk, hogy a gerjesztés frekvenciáját a feszítőerő változásának arányában szükséges módosítani. Ha F, feszítőerőgél Q, volt a gerjesztés frekvenciája, akkor F,=XF, módosított feszítőerőnél (F2>F! így A.>1) {Si,=töl$-re módosítjuk a gerjesztés frekvenciáját. Ilyen körülmények betartása esetén, ha a rezgéskép azaz a csomópontok helye megváltozik, akkor a vezetéknek a tönkremenetele bekövetkezett, így minden egyéb vizsgálat nélkül meg lehet határozni a sodronyok és elektromos szabadvezetékek kifáradási határfeszültségét. Találmányunk szerinti eljárást részleteiben rajzmelléklet alapján egy modellen mutatjuk be, amely egy befalazott alátámasztott, illetve megfogott vezetékszakaszt demonstrál. Az 1. ábrából megállapíthatóan 1 vezeték egyik végét 2 befalazás rögzíti, másik vége pedig 4 görgőn van átvezetve és azt G súly feszíti meg. Az 1 vezeték A és B pontoknál 3 alátámasztások környezetében van megfogva, ezeken a helyeken vannak az ún. csomópontok kialakítva. Az A, B pontoknál a keresztmetszetek előírt csomópontok, azaz itt meg van fogva a vezeték, nem tud kitérni. AB távolság felénél a gerjesztés lehet F(t)=F0 cosßt (kN) alakú gerjesztése, vagy v(x=7p t) = V0 cosQt (mm) alakú elmozdulás-gerjesztés (v az y tengelyirányú kitérés mértéke, V0 kitérés amplitúdója, F0 erő amplitúdója y irányban, Q gerjesztés frekvenciája, t idő). Ügy találtuk, hogy állandósult rezgések esetén a (kN) dimenziójú erőgerjesztés az x=2 helyen a fenti összefüggés szerinti elmozdulás kialakulásához vezet vagy pedig az elmozdulás gerjesztés a bemutatott összefüggés alapján valósítható meg. Ügy találtuk továbbá, hogy az említett gerjesztés hatására a vezeték — a szabad rezgések lecsengése után — a gerjesztés frekvenciájával megegyező harmonikus rezgéseket végez. Azt is tapasztaltuk, hogy a fárasztó gép üzembehelyezése után AB keresztmetszetek között állóhullámok alakulnak ki az xy síkban, így a vezeték hajlító rezgéseket végez. Ennek a mozgásnak a mechanikai egyensúlyát az alábbi 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
