در این روابط پارامترهای بکار گرفته شده بشرح زیر می باشند:
-h حداقل فاصله مجاز عمودی بین کراس آرم ها، متر
-a حداقل فاصله هوائی، متر
-Vسرعت باد، متر بر ثانیه
-di قطر هادی بر حسب متر
-diiضخامت یخ در دور هادی
-g جرم مخصوص یخ، تن بر متر مکعب
- زاویه انحراف زنجیره مقره ها، بر حسب درجه
w - وزن یک متر از طول هادی، کیلوگرم
طبیعی است با افزایش ضخامت یخ در روی هادیها ضمن اینکه بر وزن هادیها افزوده میگردد، سبب افزایش سطح بادخور نیز می شود که در مجموع باعث افزایش زاویه انحراف زنجیره مقرهها میگردد.
۴-۳-۲- روش دوم- مدل لگارتیمی (خطوط ساده و باندل)
مدل ارائه شده در این روش بر پایه آزمایشات انجام شده بر روی نمونه های مختلفی از خطوط انتقال نیرو تدوین گردیده است. در این مدل دامنه نوسانات هادیها برای خطوط انتقال ساده یک تا تک سیمه (یک هادی در هر فاز) به صورت تابعی از فلش و قطر هادیها تعریف و بصورت مدل زیر ارائه گردیده است.
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
(۴-۱۳)
در این رابطه :
- ماکزیمم دامنه جهش پیک تا پیک هادیها بر حسب متر
di - قطر هادی بر حسب متر
F - فلش هادی بر حسب متر
در خطوط انتقال نیرو باندل که بجای استفاده از یک هادی از چند هادی در هر فاز استفاده میشود، ماکزیمم جهش هادیها بصورت رابطه زیر محاسبه میشود :
(۴-۱۴)
همانطور که روابط بالا نشان می دهند گرچه دامنه نوسانات گالوپینگ بصورت مستقل از سرعت باد تعریف شده است، اما چون این روابط بدترین شرایط تدوین شده اند، عملاً سرعت باد در مدل سازی منظور گردیده است. لذا دامنه نوسانات گالوپینگی که از این طریق محاسبه می شود برای شرایطی مناسب است که مدل بر اساس آن تدوین گردیده است که از جمله می توان به سرعت باد اشاره کرد که بیشتر موارد (بجز یک مورد که حدود ۱۵ متر بر ثانیه بود) کمتر از ده متر بر ثانیه بوده است. ضمناً این مدل در محدوده معینی از پارامتر اسپن هادی (CSP=Conductor Span Parameter) که بصورت زیرمی باشد، دارای دقت کافی می باشد. در رابطه زیر h برای خطوط ساده برابر یک و برای خطوط باندل مساوی ۱۵/۰ می باشد:
البته این روابط تقریبی می باشند و طبیعتاً درصد عمده ای از نوسانات هادیها را پوشش میدهند اما ممکن است در برخی موارد نوسانات هادیها از مقادیر محاسبه شده فراتر رفته و احتمال برخورد فازها را به همراه داشته باشد. لذا اگر قرار باشد فواصل فازی بر مبنای اتفاقات نادر محاسبه شود، سبب افزایش بیرویه فواصل فازها می گردد که عملاً باعث ازیاد ابعاد، وزن و قیمت برجها می شود و در نتیجه طراحی خطوط انتقال را از حالت اقتصادی خارج می سازد.
۴-۳-۳- روش سوم- مدل مرتبط با سرعت باد و فلش
این مدل که در بسیاری از مراجع به آن اشاره شده است، حداکثر دامنه جهش هادیها بصورت تابعی از سرعت باد و فرکانس نوسانات و بصورت رابطه زیر بیان بیان نموده است :
(۴-۱۵)
در این رابطه ضریب ۲۶/۰ برای محاسبه بالاترین دامنه نوسانات هادیها پیشنهاد شده است، اما با پذیرش ریسک بیشتر این ضریب میتواند کاهش یابد و در برخی موارد مقدار آم تا ۱۰/۰ نیز تقلیل مییابد. ضمناً رابطه (۴-۱۵) دامنه نوسانات هادیها بر حسب سرعت باد و فرکانس نوسانات تعریف شده است. اما چون فرکانس نوسانات خود تابعی از دیگر مشخصه های خطوط انتقال می باشد، لذا با جایگذاری مقدار معادل آن در رابطه (۴-۱۵)، میتوان رابطه مناسب تر دیگری را برای محاسبه دامنه جهش هادیها بدست آورد:
(۴-۱۶)
(۴-۱۷)
(۴-۱۸)
با تبدیل کشش هادی از نیوتن به کیلوگرم، مقدار f یا فرکانس نوسانات هادیها در اثر وقوع پدیده گالوپینگ بصورت رابطه زیر در میآید:
(۴-۱۹)
با جایگذاری مقدار f در رابطه (۴-۱۵) و با توجه به رابطه (۴-۱۹) مقدار دامنه ماکزیمم گالوپینگ بصورت رابطه (۴-۲۲) در می آید:
(۴-۲۰)
(۴-۲۱)
(۴-۲۲)
رابطه (۴-۲۲) برای گالوپینگ تک حلقه دارای دقت خوبی نمیباشد و معمولاً در محدوده زیر دارای کاربرد بهتری میباشد:
این رابطه نشان میدهد که برای مقادیر معینی از نسبت فلش به اسپن رابطه (۴-۲۲) دارای دقت مناسبی است بعنوان مثال برای اسپن ۳۰۰ متری مقدار فلش هادیها باید در محدوده ۳ تا ۵/۴ متر باشد چون در غیر اینصورت رابطه فوق دارای دقت خوبی نمیباشد.
در این روابط:
- فاصله پیک تا پیک دامنه نوسانات جهشی هادیها بر حسب متر
فرکانس نوسانات هادیها بر حسب هرتز
شتاب زاویه ای
تعداد حلقه های گالوپینگ در هر اسپن. معمولاً برای اسپن های کوتاه (حدود ۱۰۰ متر) گالوپینگ بصورت تک حلقه اتفاق می افتد اما برای اسپن های طولانی بر حسب مورد ممکن است به دو یا چند حلقه افزایش می یابد.
سرعت وزش باد بر حسب متر بر ثانیه
کشش هادیها، بر حسب نیوتن
کشش هادیها، بر حسب کیلوگرم
اسپن یا فاصله پایه ها بر حسب متر
وزن یک متر از هادی بر حسب کیلوگرم
فلش هادی بر حسب متر
در صورتیکه از رابطه (۴-۲۲) برای محاسبه دامنه نوسانات گالوپینگ استفاده شود، مقدار بیش از مقادیری واقعی خواهد بود. این اختلاف موقعی که سرعت باد و فلش هادیها زیاد باشد بیشتر مشهود میشود. اما در عمل با افزایش سرعت باد و فلش، تعداد حلقههای گالوپینگ هم افزایش مییابند، که به این ترتیب مقدار کمتر می شود که لازم است در محاسبات به کلیه نکات توجه گردد.
۴-۳-۴- روش چهارم- مدل خطی با قطر هادی
مؤلفین مرجع بر این عقیده اند که دامنه نوسانات گالوپینگ که از رابطه (۴-۱۵) بدست می آید به مراتب بیش از مقادیر واقعی است به همین دلیل محدودیت های زیر را اعمال نمودند:
(۴-۲۳)
(۴-۲۴)
در فصل مشترک دو محدوده بالا یعنی هر دو رابطه دارای جواب واحد میباشند. با توجه به رابطه فوق حد دامنه نوسانات گالوپینگ برای هادیهای متداول در خطوط انتقال نیرو کشور که قطر آنها از ۷۸/۲۱ میلیمتر (هادی Hawk-447 KCM) تا ۱۶/۳۶ میلیمتر (هادی Martin-1354 KCM) در محدوده ۷۲ تا ۱۱۹ سانتیمتر تغییر می کند که این ارقام نیز معقول نمیباشند. در چنین مقادیر واقعی سرعت باد و فرکانس نوسانات، نسبت به مراتب بیشتر از ارقام فوق تغییر نماید اما در این مدل دامنه نوسانات گالوپینگ در حد معینی معدود می گردد که این نشانگر تقریبی بودن روابط ارائه شده میباشد ضمن اینکه مؤلفین مقاله مرجع بر این عقیده اند وقتی سرعت باد از حد معینی تجاوز میکند، دامنه نوسانات گالوپینگ تقریباً ثابت میماند.
اگر دامنه گالوپنیگ به کمک رابطه (۴-۲۲) محاسبه شود، مقدار بیش از مقادیری خواهد بود که از روابط (۴-۲۳ و ۴-۲۴) حاصل می شود، که این تفاوت ناشی از تقریبی بودن مدل های ارائه شده برای محاسبه نوسانات گالوپینگ می باشد.
۴-۳-۵- روش پنجم- مدل غیر خطی با قطر (خطوط ساده و باندل)
این مدل بر اساس مقادیر اندازه گیری شده از دامنه جهش هادیهای خطوط انتقال نیرو ساده و باندل تدوین شده است. سرعت باد و قطر یخ پوشاننده هادیها مربوط به شرایط خاص زمان اندازه گیری بوده و طبیعتاً اگر شرایط جوی و محیطی تغییر نمایند بر فرم مدل ارائه شده نیز تأثیر میگذارد. در این مرجع دامنه جهش هادیهای خطوط انتقال باندل را بصورت تابع از قطر هادیها، قطر باندل و نسبت فرکانس نوسانات عمودی به پیچشی و بصورت زیر ارائه داده است: