پديده گالوپينگ چيست؟ | ازدیگر محصولات فروشگاه الکترونیک آریانیک دیدن کنید.

پدیده گالوپینگ چیست؟

گاهی در خطوط برق شاهد نوسان و بسامد بالایی می باشیم که به این پدیده دیدنی و خطرناک در خطوط انتقال قدرت، گالوپینگ می گویند که باعث صدمات بسیار شدیدی می شود.

گالوپینگ در معنای لغوی با تاختن و چهار نعل رفتن اسب هم معنا می باشد. در صنعت برق به نوسانات آنی سیم ها ی خطوط فشار قوی با دامنه زیاد و فرکانس کم گالوپینگ می نامند. گالوپینگ می تواند در اثر وزش باد و خالی شدن بار یخ به شکل غیر یکنواخت از روی سیم و گاهی در اتصال کوتاه قدرتمند نیز صورت بگیرد.

گالوپینگ یا پدیده نوسان هادی، (به جریانی که در خطوط انتقال هوایی رخ می دهد و هادی ها با دامنه بالا و فرکانس پایین دچار ارتعاش می شوند) که در نتیجه وزش باد یا جدا شدن ناگهانی حجم زیادی برف و یخ بر روی شبکه، باعث بروز این حادثه بشوند. در این جریان هادی ها ممکن است به صورت تکی یا باندل ( به خطوطی که در هر فاز به جای یک هادی از چند هادی استفاده می شود باندل می گویند) پوشیده با یخ باشند. معمولا در طراحی خطوط انتقال هوایی این واقعه تاثیر زیادی در فواصل عایقی و بارگذاری برج ها می گذارد.

حادثه گالوپینگ چگونه اتفاق می افتد؟

این حادثه در هنگام وزش بادهای متقاطع بر روی هادی های یخ زده ایجاد می شود. معمولا مشاهده شده که هادی ها دچار یخ زدگی شده باشند اما گاهی در هنگام وزش باد شدید و مداوم در حالی که هادی ها دچار یخ زدگی نشده باشند نیز مشاهده می شود. این حادثه در هادی های پوشیده شده با توده یخ و برف، به دلیل تغییر ویژه آیرودینامیک نسبت به شکل اولیه و بدون یخ واقع می شود.

معمولا مشخصات آیرودینامیکی هادی ها با یکدیگر متفاوت می باشد و هر هادی با توجه به سطح مقطع ،جریان هوا و محیط اطراف آن دارای ویژگی منحصر می باشد.

گالوپینگ می تواند باعث تغییر شدید بار وارد شده در بین فاز های طرفین برج ها شود که در نتیجه برج را خم می کند. هرچند این برج می تواند به صورت عمودی و افقی باشد و اعمال بارهای پیچشی بر روی برج یا بازوهای آن خواهد شد. در اثر تشدید بارها می تواند باعث تخریب پیچ های برج شود. گاهی این پدیده منجر به ساییدگی بعضی تجهیزات نظیر یوک پلیت ها و پین های مقره می شود.

خطرات ناشی از گالوپینگ:

گالوپینگ عامل آسیب دیدگی خطوط هوایی می شود. به عنوان مثال گاهی باعث تخریب بازوهای برج می شود یا محل اتصال هادی ها را در مقره های سوزنی بشکند و یراق آلات را دچار تخریب کند. گاهی پدیده گالوپینگ باعث خوردگی هادی ها، آسیب دیدگی پین ها و جدا شدن زنجیر مقره می شود. بعضی مواقع این پدیده باعث پاره شدن دمپرها ، رهاشدگی وزن آن ها، شل شدن پیچ های بازوها، بادبندها و لق شدن تیرهای چوبی بر روی زمین می شود.

هنگامی که دامنه گالوپینگ در حد بالا باشد باعث بروز جرقه میان هادی ها شده و سرانجام سطح هادی ها آسیب می بیند. پاره گی رشته سیم ها و در نهایت پارگی تمام هادی روی سطح زمین یا گاهی فاز، از عواقب شدت این پدیده می باشد.

سرویس و راه اندازی مجدد دکل ها و قطعی برق ناشی از این پدیده می تواند از عمده مشکلات حادثه گالوپینگ باشد. باید دانست آسیب های ناشی از این حادثه معمولا بدتر از زیان های وارده به خطوط می باشند. فرکانس ایجاد شده در گالوپینگ از یک دهم تا یک صدم دارای نوسان می باشد. البته در صورتی که سرعت باد در هر دو مورد یکنواخت باشد. دامنه نوسانات گالوپینگ نیز بیشتر از یک متر و در نوساناتAeolian در حدود چند سانتی متر می باشد. وقتی گالوپینگ با یک حلقه در یک اسپین واقع می شود، می تواند باعث جابجایی طولی قابل توجه در سرتاسر خط شود.

معمولا حرکت های موجود در اسپین های بلند تر قابل ملاحظه تر می باشند. باید دانست که حرکت پیچشی هادی های تکی از روی زمین کمتر قابل تشخیص می باشد.

معمولا خطوط دو باندل ، مشخصات آیرودینامیکی ویژه ای دارند که بدون یخ زدگی نیز ممکن است دچار گالوپینگ شوند. باید گفت گالوپینگ در سیم های پوشیده شده از یخ به دلیل نیروی بالا برنده Lift به وجود آید. این نیرو از حرکت متناوب، هادی ها ایجاد می شود و به نحوی است که سیم بتواند حرکت های متوالی را تحمل کند.

برای پیشگیری از پدیده گالوپینگ چه باید کرد؟

برای جلوگیری از پدیده گالوپینگ معمولا هادی های خطوط هوایی را از جنس مس و آلومنیوم انتخاب می کنند و برای ولتاژ های بالا به دلیل سبک بودن و مقرون به صرفه بودن فلز آلومنیوم که می تواند درجه حرارت زیادی را تحمل کند به عنوان هادی مورد استفاده قرار می گیرد. به جهت افزایش مقاومت مکانیکی هادی از چند رشته سیم فولادی نیز در داخل هادی استفاده می شود.
وظیفه محافظت از هادی ها در فواصل معین بر عهده دکل ها می باشد. بنابراین دکل ها باید بتوانند در شرایط خیلی سخت از نظر جوی و محیطی، نیروهای مکانیکی تحمیل شده بر خود را تحمل کنند.
برای جلوگیری از برخورد صاعقه با هادی ها ی خطوط انتقال نیرو، از سیم محافظ گارد استفاده می شود.
برای جلوگیری از بالا رفتن ولتاژ ( مقاومت اهمی پای دکل در این زمینه نقش دارد) با قرار دادن میله های ارت و اتصال به دکل سعی می شود تا این مشکل به حداقل برسد.
برای از بین بردن نوسانات هادی ها در خطوط انتقال از وزنه مستهلک کننده با نام دمپر استفاده می شود.
می توانیم شرایط را به گونه ای فراهم کنیم تا از ایجاد یخ زدگی روی هادی ها جلوگیری شود. مثلا با ذوب کردن یخ می توان این مشکل را برطرف کرد البته (به دلیل ایراداتی نظیرجهش ناگهانی سیم و بروز قوس الکتریکی، بالابردن حرارت باعث ایجاد مقاومت زیاد می شود و باعث افزایش تلفات انتقال توان می شود. ) با توجه به معایب ذکر شده کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.
با دخالت مستقیم در مکانیزم گالوپینگ می توان مانع ایجاد آن شد یا به وسیله جلوگیری از رسیدن دمای دامنه های بیشتر از این امر مانع شد.
برای بالا بردن مقاومت خطوط در برابر گالوپینگ به وسیله بالا بردن فاصله بین فازها وکنترل مود گالپینگ به کمک ارتباط های بین فازی از این واقعه جلوگیری می شود.

واقعه گالوپینگ ناشی از چه عواملی است؟

به علت باد شدید و زاویه بیشتر از ۴۵ درجه نسبت به امتداد خط
به دلیل وجود یک لایه یخ زده بر روی سیم که ویژگی آیرو دینامیکی مناسب داشته باشد.
به نحوه قرار گرفتن لایه یخ که بر روی سیم قرار می گیرد و باعث ناپایداری آن می شود.

مطالب مرتبط: