送電線路の機械的特性

 

1. 電線の振動

 

 

振動周波数

振幅

構成

微風振動

1060Hz

3cm

単導体

コロナ振動

13Hz

910cm

サブスパン振動

12Hz

1050cm

多導体

ギャロッピング

0.20.5Hz

15m

 

(1)  微風振動

緩やかで一様な風が電線に直角にあたると、電線の風下側にカルマン渦を生じ、電線に揚力が与えられ、定常的な振動を発生する。

微風振動により、電線支持点のクランプ部分で繰り返し応力を受けて、疲労により素線が断線する。

ž  長径間で、電線が太くて軽い場合に発生しやすい。

ž  電線の張力が大きい場合に発生しやすい。

 

対策

@ ダンパ:電線支持点付近に取り付けられ、電線の微風振動を吸収する。

A アーマロッド:クランプ部分の電線に巻きつけて、上下方向の曲げ疲労を防ぐ。

B フリーセンタ型懸垂クランプ

 

(2)  コロナ振動

電線の下面に水滴が付着し表面の電位傾度が高くなると、コロナ放電が発生し、荷電した水の微粒子が射出され、電線はその反動で上向きの力を受けて、振動が励起される。

ž  無風で降雨がある場合に発生しやすい。

 

対策

懸垂がいしに適当な重錘をつるす。線路の機械的共振周波数を変える。

 

(3)  サブスパン振動

風速が10m/sを超えて、スペーサとスペーサの間(サブスパン)の交友振動数と一致した場合に、自励振動を発生する。

サブスパン振動により、スペーサのボルトの緩み、スペーサの可動部の摩耗が発生する。

ž  多導体のみに発生する。

ž  平坦で風をさえぎるものがない場所で発生しやすい。

 

対策

ž  素導体の間隔を適切にするスペーサ配置を行う。

ž  素導体に高低差をつける。

 

(4)  ギャロッピング

着氷雪によって、断面が非対象でなくなった電線に水平風が当たると、揚力を生じ、自励振動を発生する。

相関短絡を起こし、再閉路に成功しても再度短絡を起こしやすい。

スペーサを損傷したり、がいし金具の疲労強度に影響を与える。

ž  多導体や太い電線で発生しやすい。

ž  振幅が大きいので電線張力変動も大きく、また、持続時間も長い。

 

対策

ž  ギャロッピング防止ダンパ(カウンタウェイト)で、風による振動エネルギーを吸収する。

ž  相間スペーサを取り付ける。

 

(5)  ストリートジャンプ

氷雪付着により電線のたるみが増加し、その氷雪が脱落するときに電線が跳ね上がり、振動を発生する。

混触や短絡事故を起こす。

ž  電線が軽く、弾性が大きい場合に発生しやすい。

 

対策

ž  張力を大きくとるため、長径になることを避ける。

ž  電線を水平配列にし、オフセットを増す。

 

 

2. 電線のたるみ

(1)  たるみ

たるみD は経間距離S の2次式で表わされ、

より、

 

また、導関数は、

 で、この傾きは、電線の重量と張力の関係に等しいから、

 

 

(2)  電線長さL たるみの関係

経間距離を2分の1にすれば、たるみも2分の1になる。

 

(3)  電線の線膨張

α :線膨張係数、t :温度上昇

 

(4)  両端の高低差がある場合のたるみ

電線を最下点で2分割し、 とした場合に、

それぞれのたるみは、

 

 

3. 荷重と張力

(1)  支線の張力

支線が電柱に対してθ の角度の場合、電線張力P と支線張力T の水平成分は等しいので、

 より、

 

(2)  2本の電線と支線の取りつけ高H 異なる場合の、支線の張力

電柱根元を支点としたモーメントから、

 

(3)  電柱の傾斜がφの場合の支線の張力

 より、

 

 

(4)    安全率がa の場合、支線張力の強度設計値T0

 

 

4. 支持物(鉄塔)

(1)  支持物へかかる荷重

@ 垂直荷重

支持物の自重、電線・がいしの重量、着氷雪の重量、電線張力の垂直分力

 

A 水平横荷重

支持物・電線・がいしに加わる風圧荷重、水平角荷重、断線で不平衡張力が生じた場合のねじり力

 

B 水平縦荷重(線路方向)

支持物への風圧荷重、断線した場合の不平衡張力

 

(2)  支持物の強度

常時想定荷重、または異常時想定荷重の3分の2のいずれか大きい荷重に耐えうる強度

ž  常時想定荷重:断線を考慮しない荷重

ž  異常時想定荷重:断線を考慮に入れた荷重

 

 

 

inserted by FC2 system