เมื่อ มี ลม แรง ต้นไม้ ก็ หงุด หงิด แผ่น สัญญาณ ก็ หงิด และ ผัง ไม้ ก็ หาย ไป. แต่ ดู สายไฟฟ้า ที่ อยู่ ใต้ ฟ้า. สายไฟฟ้า นั้น เคลื่อน เคลื่อน และ "เต้น" แต่ น้อย ที่ จะ แตก.วิธีการที่เส้นโลหะบางแขวนอยู่สูงเหนือพื้นดิน จะอยู่รอดแรงที่ไม่หยุดยั้งของลมปีต่อปี?
คําตอบอยู่ที่การผสมผสานที่เยี่ยมดินามิกของสารไหล่ วิทยาศาสตร์วัสดุ และการออกแบบเครื่องกล
1ปรากฏการณ์ "เต้นรํา" ถนน Kármán Vortex
ถ้าคุณเคยเห็นสายไฟลมสั่นสะเทือนอย่างจังหวะ คุณเคยเห็นฟิสิกส์ที่ทํางาน เมื่อลมไหลผ่านวัตถุทรงกระบอก เช่นตัวนําอากาศไม่ได้แยกออกและรวมกันอีกครั้งอย่างเรียบร้อย.
แทนที่จะสร้างหมุนเวียนในด้านลมลง เมื่อหมุนเวียนเหล่านี้แยกจากด้านบนและด้านล่างของสายพลังยกนี่คือสิ่งที่เรียกว่าถนนคาร์แมน วอร์เท็กซ์.
พลังที่สลับกันนี้ทําให้สายสั่นไปข้างๆ เป็น "การเต้น" ระหว่างสายและอากาศ และมันเป็นการตอบสนองทางอากาศที่ปกติ
2"เครื่องดึงดูดแรงกระแทก" เส้นเลือดอุดตันและความเครียด
แต่สายไฟฟ้าไม่แน่นซาก.
กุ้ง (แคเทเนอรี่) ในสายส่งเป็นลักษณะการออกแบบโดยเจตนา มันให้ผล "ผ่อน" หรือ "ผ่อนกระแทก"
- การกระจายพลังงาน:เมื่อลมกระทบสายลม ความชักชักจะทําให้สายลมเคลื่อนไหวและยืดแรงไม่ได้มุ่งมั่นในจุดเดียวมันถูกกระจายไปตามความยาวของสายไฟ และถูกซึมซึมโดยความยืดหยุ่นของโลหะ.
- การจัดการความเครียดวิศวกรคํานวณความเข้มงวด จากความแข็งแรงในการยืดของสายไฟ ระยะทางระหว่างหอคอย (สเปน) และสภาพอากาศในท้องถิ่นสายไฟก็แค่สั่นอยู่ในขอบเขตที่ปลอดภัย.
3ศัตรูที่มองไม่เห็น สั่นสะเทือนของสายฟ้า
การ เลือก เลือก เลือกการสั่นสะเทือนของลมฟ้าคือการสั่นสะเทือนความถี่สูงและความถี่ต่ํา ที่เกิดจากหมุนคาร์แมนเดียวกัน
- อันตราย:คุณอาจไม่เห็นมัน แต่สายสั่นสะเทือนไปและกลับเป็นพันๆ ครั้งความเหนื่อยจากโลหะตลอดหลายเดือนและหลายปี, นี้อาจนําไปสู่ "ความเหนื่อยล้าของผู้ขับ" หรือ "ความเสียหายที่ clamp การแขวนยนต์",
4การแก้ไข: สต็อกบริดจ์ดัมเปอร์
เพื่อต่อสู้กับภัยคุกคามที่มองไม่เห็นนี้สต็อกบริดจ์ดัมเปอร์.
- วิธีการทํางาน:เครื่อง นี้ ประกอบ ด้วย เครื่อง น้ําหนัก ที่ อยู่ ใน จุด สุด ของ สาย เหล็ก ที่ อ่อนโยน. เมื่อ ผู้นํา สั่นสะเทือน, เครื่อง ป้องกัน สั่นสะเทือน ก็ เคลื่อน ไป ด้วย.อินเนอร์ตี้ของน้ําหนักและการขัดขัดภายในของอัดแปลงพลังงานเคลื่อนไหวของความสั่นสะเทือนเป็นจํานวนเล็ก ๆ น้อย ๆ ของความร้อน, "กิน" ความสั่นสะเทือน ก่อนที่มันจะทําลายสายไฟ
5การต่อสู้กับธาตุ: อุณหภูมิและน้ําแข็ง
ลมไม่ใช่ปัจจัยเดียว อุณหภูมิมีบทบาทสําคัญมาก ใน "การต่อสู้ระหว่างสายไฟและหอคอย"
- ความร้อน:ในวันร้อนของฤดูร้อน ท่ออัลลูมิเนียมขยายตัว เพิ่มความชัน หากความชันต่ําเกินไป มันอาจชนต้นไม้หรือตึก
- เย็น:ในฤดูหนาว สายไฟจะหดตัว ทําให้ความตึงเครียดเพิ่มขึ้น ความตึงเครียดสูง + ลมแรง = ความเสี่ยงที่แตกมากขึ้น
- ไอซ์:การสะสมน้ําแข็งเพิ่มน้ําหนักอย่างมหาศาล การรวมกันของ "น้ําแข็ง + ลม" เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการล่มสลายของหอคอยและการแตกของสายไฟฟ้าในช่วงอากาศรุนแรง
สรุป: ความ สมดุล ของ อํานาจ
สายไฟฟ้าไม่ใช่แค่ชิ้นส่วนของโลหะ มันคือระบบเครื่องจักรที่ปรับปรุงให้ดี การอยู่รอดของมันขึ้นอยู่กับ
- ความแข็งแรงของวัสดุ:หน่วยเหล็กแรงดึงสูง (ใน ACSR) สําหรับแรงดึง
- การออกแบบทางอากาศ:รูปทรงกลมที่ทําให้ลมผ่านไป กับการหลั่งพายุที่คาดเดาได้
- ปั๊มผ่อนกล:ซากที่ทําให้การเคลื่อนไหวและการกระจายพลังงาน
- อุปกรณ์ป้องกันหมัดลมเพื่อหยุดความเหนื่อยล้า และเครื่องกันหนาที่แข็งแรงเพื่อรองรับภาระ
ดังนั้น เมื่อคุณเห็นสายไฟเต้นในลมครั้งต่อไป จงจําไว้ว่า มันไม่ได้แค่อยู่รอด มันถูกออกแบบมาเพื่อ "ไปกับกระแส"
"ในวิศวกรรม ความแข็งแกร่ง เป็นศัตรูของการอยู่รอด บางครั้ง วิธีที่ดีที่สุดในการทนทานกับพายุคือการบิด"
การประชุม:คุณเคยตรวจสอบสายไฟฟ้าหลังมีพายุแรงไหม? คุณเห็นความเสียหายประเภทไหนบ่อยที่สุด? สายไฟฟ้าที่แตก หักหักหัก หรืออะไรอื่นๆ? แชร์ประสบการณ์ของคุณด้านล่าง!
