Guía de accesorios de suspensión: funciones, tipos, selección

Accesorios de suspensiónSon una categoría de accesorios utilizados en líneas aéreas de transmisión para suspender y asegurar conductores (o cables ópticos). Típicamente ubicados en la sección superior vertical de las torres, conectan el conductor alCadena aislador, Realizando las tareas de transferir cargas verticales del conductor, fijar el conductor y trabajar en conjunto con sistemas antivibración/amortiguación para suprimir las vibraciones inducidas por el viento y el galope.

Definición: Los accesorios de suspensión (también conocidos como abrazaderas de suspensión o accesorios colgantes) son un conjunto de accesorios utilizados para suspender conductores/cables ópticos de cadenas aislantes, comúnmente utilizados en las secciones de suspensión de torres tangentes (en línea recta).

Funciones básicas:

Transfiera el peso y las cargas verticales del conductor a través de la cadena aislante a la base de la torre, asegurando la estabilidad de la geometría de la línea y la distribución de la tensión.

Proporcionar el punto de fijación inicial para el conductor y, junto con otros accesorios (como los amortiguadores de vibraciones,Accesorios de tensión), Forma un sistema anti-galope completo, reduciendo el riesgo de fatiga y daños bajo cargas complejas como la vibración del viento y la carga de hielo.

PorDistribución funcional:

Abrazaderas de suspensión: se utilizan principalmente para suspender conductores de cuerdas aislantes, a menudo se utilizan en secciones de suspensión de torres tangentes.
Accesorios de tensión: utilizados para la fijación y la transferencia de tensión en los extremos de los conductores, que se encuentran comúnmente en los terminales del tramo, responsables de establecer la tensión inicial del conductor.

Accesorios auxiliares: tales como amortiguadores de vibración, amortiguadores de vibración en espiral, abrazaderas de alambre de tierra, etc., utilizados para reducir la transmisión de la energía de vibración del viento y las vibraciones locales.

PorEstructuras:

Diferentes estructuras como abrazaderas de suspensión tangente, tipo de barco/plano, tipo preformado, etc., que difieren en la capacidad de carga, sección transversal del conductor aplicable, método de instalación y compatibilidad con cuerdas aislantes.

Por método de conexión:

Soporte de punto único frente a soporte multipunto, conexión atestada frente a tipo Drop/Wedge, etc., que afecta la transmisión de fuerza y el comportamiento de fatiga.

Cuerpo de la abrazadera: lleva el conductor y proporciona la conexión mecánica a la cuerda del aislador; los materiales comunes son la aleación de acero o de aluminio, a menudo con la capa anticorrosión.
Varillas de armadura/guías conductoras: se utilizan para guiar al conductor a lo largo de la ruta correcta, reducir la concentración de tensión y mejorar la instalación y la suavidad operativa.
Piezas de conexión como pernos en U, ganchos: habilite la conexión mecánica a las cuerdas aislantes y otros accesorios; requiere cierta resistencia a la fatiga.
Componentes de acoplamiento para amortiguadores de vibración: Integre amortiguadores de vibración, amortiguadores en espiral, etc., cuando sea necesario, para mejorar la capacidad general contra el galope.

Factores de la consideración:

Tipo de conductor (conductor convencional, OPGW, ADSS, etc.), su sección transversal, distribución de masa y tensión permitida.
Longitud del tramo, tipo de torre, altura media, cargas de viento/nieve, condiciones geográficas y climáticas.
Si es necesaria la combinación con dispositivos de amortiguación de vibraciones, y la relación de amortiguación objetivo y los requisitos de vida de fatiga.

Diseño PPrincipios:

Asegúrese de que la frecuencia natural de la sección de suspensión evita los modos dominantes de vibración del viento a través del análisis modal y de fatiga, controlando la concentración de tensión.
La selección debe garantizar que la resistencia a la fatiga de las piezas de conexión satisfaga las necesidades operativas a largo plazo, evitando fallas debido a compensaciones inadecuadas entre rigidez excesiva o flexibilidad excesiva.
Se debe considerar la capacidad de mantenimiento y la inspeccionabilidad, asegurando que los componentes como los sujetadores y las piezas de amortiguación sean fáciles de verificar y reemplazar.

La magnitud del efecto de amortiguación de la vibración de los accesorios de suspensión en la línea depende de varios factores, incluido el tipo de accesorio, la carga del viento, el tipo de cable, el espaciado de la torre, la configuración del conductor, la carga vertical y el estado de tensión, y el entorno circundante (e.) g., vibración del viento, carga del hielo, carga de la nieve). En general, los accesorios de suspensión realizan principalmente dos tipos de funciones:

Distribuir el peso y las cargas verticales del conductor a la torre, reduciendo la concentración de tensión de un solo punto;

Trabajando sinérgicamente con dispositivos antivibración/amortiguación para suprimir tensiones dinámicas causadas por la vibración del viento y el galope, reduciendo el riesgo de daños por fatiga. A continuación se presenta un resumen de los puntos clave relacionados con el efecto de amortiguación, lo que facilita la evaluación en el diseño y la selección práctica.

Principio anti-vibración y buffering:

Si el accesorio de suspensión actúa simplemente como una conexión fija, el efecto de amortiguación proviene principalmente de dispositivos antivibración asociados (por ejemplo, amortiguadores de vibración, amortiguadores en espiral) y las características de amortiguación del propio cable. Los amortiguadores de vibración absorben la energía de vibración a través de un mecanismo de amortiguación de masa, mientras que los amortiguadores en espiral dispersan las vibraciones a través de una envoltura local alrededor del cable, reduciendo así la vibración máxima del viento y la duración de la vibración. Dichas combinaciones son particularmente cruciales en escenarios de alta velocidad del viento y vibración continua del viento.

Comparación de la estructura y del material:

El material, la sección transversal y el método de conexión (soporte de punto único o multipunto) del accesorio de suspensión afectan directamente la rigidez local y las características de transmisión de amortiguación. Una rigidez inicial más alta a veces puede ayudar a suprimir ciertas vibraciones de alta frecuencia, pero puede transferir la concentración de tensión a áreas locales; las conexiones flexibles apropiadas y los componentes de amortiguación ayudan en la disipación de energía para el sistema general.

Acoplamiento de la vibración y del galope del viento:

Bajo la fuerza del viento, los conductores sufren vibraciones subspan, transversales y de torsión. Los accesorios de suspensión configurados correctamente, combinados con dispositivos de amortiguación, pueden reducir efectivamente la transmisión de energía de vibración desde el conductor en los puntos de soporte, disminuir la concentración de tensión dinámica en el tramo y mejorar la vida útil de los accesorios y el margen de seguridad de la torre.

Experiencia y estándares de ingeniería:

El diseño de línea para áreas de alto voltaje, voltaje extra alto y gran altitud a menudo incluye criterios específicos de diseño anti-galope/amortiguación para accesorios de suspensión, incluido el control de la relación de amortiguación y la frecuencia natural, y la verificación de la respuesta de vibración inducida por el viento. Para líneas grandes, los estándares y las tendencias técnicas enfatizan lograr una protección integral contra el galope a través del aislamiento del equipo y los dispositivos de amortiguación.

Ejemplos de escenario de aplicación:

Las medidas de amortiguación comunes en los sistemas de conexión de cables ópticos de potencia incluyen: instalar amortiguadores de vibración en secciones de suspensión, aplicar amortiguadores en espiral alrededor de los conductores, etc., para reducir la probabilidad de daño por fatiga inducido por la vibración del viento. Estas medidas forman típicamente un esquema de amortiguación completo junto con accesorios de suspensión.

Puntos clave de la evaluación:

Frecuencia de vibración del viento y distribución de velocidad del viento: determine los modos de vibración principales del conductor y los requisitos de amortiguación correspondientes a través de estadísticas de viento de campo y túnel de viento/simulación numérica.
Características del cable y del material: Los diferentes tipos de OPGW, ADSS, etc., tienen diferentes propiedades de amortiguación, lo que requiere la selección de dispositivos de amortiguación coincidentes y combinaciones de accesorios.
Geometría estructural y condiciones de carga: la altura de la torre, la longitud del tramo y la configuración geométrica en la dirección del tramo de la torre afectan a la distribución de la tensión y a las rutas de amortiguación.

Prácticas comunes:

Cooperar con amortiguadores de vibración o amortiguadores en espiral en secciones de suspensión para disipar preliminarmente la energía de vibración del viento.

Aumentar la densidad y la configuración de los dispositivos de amortiguación en secciones que requieren protección clave (por ejemplo, cerca de torres, puntos de inflexión) para reducir la pérdida de vida por fatiga.

Asegúrese de que la resistencia a la fatiga de las piezas de conexión, los pernos y otros componentes de los accesorios de suspensión cumpla con los requisitos operativos a largo plazo, combinados con los principios de diseño sísmico/anti-galope.

A través del diseño estructural razonable de los accesorios de suspensión y el uso sinérgico con componentes antivibración y amortiguadores, las tensiones dinámicas causadas por la vibración del viento y el galope pueden reducirse significativamente, mejorando la vida útil de fatiga de la línea y el nivel de protección de las torres.