اوور ہیڈ پاور لائنوں پر تاروں کا کمپن اور رقص

ملازمت کے مطالعہ پر ایئر لائنز قدرتی حالات میں، برف، ہوا اور درجہ حرارت کے عمل سے کنڈکٹرز کے آپریشن میں ہونے والی معمول کی تبدیلیوں کے علاوہ، کمپن کے مظاہر اور کنڈکٹرز کے رقص بھی دلچسپی کا باعث ہیں۔

عمودی ہوائی جہاز میں تاروں کی کمپن ہوا کی کم رفتار پر دیکھی جاتی ہے اور یہ طول بلد (کھڑے) اور بنیادی طور پر 50 ملی میٹر تک کے طول و عرض اور 5-50 ہرٹز کی فریکوئنسی کے ساتھ گھومتی ہوئی لہروں کی شکل میں ہوتی ہے۔ وائبریشن کے نتیجے میں تاروں کے کنڈکٹرز کا ٹوٹ جانا، سپورٹ کے بولٹ کا خود سے ڈھیلا ہو جانا، موصلی تاروں کی فٹنگز کے پرزوں کا تباہ ہونا وغیرہ۔

کمپن کا مقابلہ کرنے کے لیے، تاروں کو اٹیچمنٹ پوائنٹس، آٹو وائبریشن کلیمپس اور سائلنسر (شاک ابزربر) میں کوائل لگا کر مضبوط کیا جاتا ہے۔

اوور ہیڈ لائنوں میں، اگرچہ کم اکثر، ایک اور، کم مطالعہ شدہ رجحان ہوتا ہے - کنڈکٹرز کا رقص، یعنی، ایک بڑے طول و عرض کے ساتھ کنڈکٹرز کا دوغلا پن، جو مختلف مراحل کے کنڈکٹرز کے تصادم کا باعث بنتا ہے، اور اس وجہ سے ، ڈراپ لائن کام نہیں کرتی ہے۔

وائر وائبریشن

جب کنڈکٹر کے ارد گرد ہوا کا بہاؤ لائن کے محور سے یا اس محور کے زاویے پر ہوتا ہے، تو کنڈکٹر کے لیورڈ سائیڈ پر بھنور پیدا ہوتے ہیں۔ ہوا وقفے وقفے سے تار سے الگ ہوتی ہے اور الٹی سمت میں بھنور بنتے ہیں۔

نچلے حصے میں بھنور کی علیحدگی لیورڈ سائیڈ پر ایک سرکلر بہاؤ کی ظاہری شکل کا سبب بنتی ہے، اور نقطہ A پر بہاؤ کی رفتار v پوائنٹ B سے زیادہ ہو جاتی ہے۔ نتیجتاً، ہوا کے دباؤ کا عمودی جزو ظاہر ہوتا ہے۔

جب بنور کی تشکیل کی فریکوئنسی پھیلی ہوئی تار کی قدرتی تعدد میں سے کسی ایک کے ساتھ ملتی ہے، تو موخر الذکر عمودی جہاز میں ہلنا شروع کر دیتا ہے۔ اس صورت میں، کچھ پوائنٹس زیادہ تر توازن کی پوزیشن سے ہٹ جاتے ہیں، لہر کے اینٹی نوڈ کی تشکیل کرتے ہیں، جبکہ دیگر جگہ پر رہتے ہیں، نام نہاد نوڈس بناتے ہیں۔ کنڈکٹر کی صرف کونیی نقل مکانی نوڈس پر ہوتی ہے۔

اس طرح کو تار کی کمپن کہا جاتا ہے جس کا طول و عرض 0.005 آدھی لہر کی لمبائی یا تار کے کمپن کے دو قطر سے زیادہ نہ ہو۔

تصویر 1. تار کے پیچھے بنور کی تشکیل

وائر وائبریشنز 0.6-0.8 m/s کی ہوا کی رفتار سے ہوتی ہیں۔ جیسے جیسے ہوا کی رفتار بڑھتی ہے، کمپن فریکوئنسی اور رینج میں لہروں کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے۔ جب ہوا کی رفتار 5-8 m/s سے زیادہ ہوتی ہے تو کمپن کے طول و عرض اتنے چھوٹے ہوتے ہیں کہ وہ موصل کے لیے خطرناک نہیں ہوتے۔

آپریشنل تجربہ سے پتہ چلتا ہے کہ تار کی کمپن اکثر کھلے اور ہموار خطوں سے گزرنے والی لائنوں پر دیکھی جاتی ہے۔ جنگل اور ناہموار خطوں میں لائنوں کے حصوں پر، کمپن کا دورانیہ اور شدت بہت کم ہے۔

وائر وائبریشن، ایک اصول کے طور پر، 120 میٹر سے زیادہ فاصلے پر دیکھی جاتی ہے اور بڑھتی ہوئی فاصلوں کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔500 میٹر سے زیادہ فاصلے کے ساتھ دریاؤں اور پانی کے علاقوں کو عبور کرتے وقت کمپن خاص طور پر خطرناک ہوتی ہے۔

کمپن کا خطرہ ان علاقوں میں انفرادی تاروں کے ٹوٹنے سے ہوتا ہے جہاں سے وہ کلیمپ سے باہر نکلتے ہیں۔ یہ انقطاع اس حقیقت کی وجہ سے ہیں کہ وائبریشن کے نتیجے میں تاروں کے متواتر موڑنے سے باری باری دباؤ معلق تار میں بنیادی تناؤ کے دباؤ پر عائد ہوتا ہے۔ اگر مؤخر الذکر دباؤ کم ہیں، تو کل دباؤ اس حد تک نہیں پہنچتا جس پر تھکاوٹ کی وجہ سے کنڈکٹر ناکام ہوجاتے ہیں۔

چاول۔ 2. پرواز میں تار کے ساتھ کمپن لہریں

مشاہدات اور تحقیق کی بنیاد پر پتہ چلا کہ تار ٹوٹنے کا خطرہ نام نہاد پر منحصر ہے۔ اوسط آپریٹنگ وولٹیج (اوسط سالانہ درجہ حرارت پر وولٹیج اور اضافی بوجھ کی غیر موجودگی)۔

ALCOA "SCOLAR III" وائبریشن ریکارڈر اسپائرل ماؤنٹ پر نصب ہے۔

تاروں کی کمپن کو کنٹرول کرنے کے طریقے

کے مطابق PUE سنگل ایلومینیم اور سٹیل-ایلومینیم کی تاریں 80 میٹر سے زیادہ فاصلے پر 95 ملی میٹر 2 تک کے کراس سیکشن کے ساتھ، 100 میٹر سے زیادہ فاصلے پر 120 - 240 ملی میٹر کا کراس سیکشن، 300 ایم ایم 2 کا کراس سیکشن یا اس سے زیادہ فاصلے پر 120 میٹر سے زیادہ، 120 میٹر سے زیادہ فاصلے پر تمام کراس سیکشنز کی سٹیل کی تاروں اور کیبلز کو کمپن سے محفوظ رکھا جانا چاہیے اگر اوسط سالانہ درجہ حرارت پر تناؤ بڑھ جائے: ایلومینیم کنڈکٹرز میں 3.5 daN/mm2 (kgf/mm2)، 4.0 daN/mm2 سٹیل-ایلومینیم کنڈکٹرز میں، سٹیل کی تاروں اور کیبلز میں 18.0 daN/mm2۔

مندرجہ بالا سے چھوٹے فاصلے پر، کمپن کے تحفظ کی ضرورت نہیں ہے۔اگر اوسط سالانہ درجہ حرارت پر دباؤ ایلومینیم میں 4.0 daN/mm2 اور سٹیل-ایلومینیم کنڈکٹرز میں 4.5 daN/mm2 سے زیادہ نہ ہو تو دو کنڈکٹر اسپلٹ فیز لائنوں پر بھی وائبریشن پروٹیکشن کی ضرورت نہیں ہے۔

تین اور چار تار والے مرحلے کی علیحدگی کو عام طور پر کمپن تحفظ کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ تمام لائنوں کے حصے جو کراس ونڈ سے محفوظ ہیں کمپن تحفظ کے تابع نہیں ہیں۔ دریاؤں اور پانی کے علاقوں کے بڑے کراسنگ پر، تاروں میں وولٹیج سے قطع نظر حفاظت کی ضرورت ہوتی ہے۔

ایک اصول کے طور پر، لائن کنڈکٹرز میں وولٹیج کو ان اقدار تک کم کرنا معاشی طور پر غیر منافع بخش ہے جہاں کمپن سے تحفظ کی ضرورت نہیں ہے۔ لہذا، 35 - 330 kV کے وولٹیج والی لائنوں پر، دو وزنوں کی شکل میں وائبریشن ڈیمپرز سٹیل کیبل پر معلق ہوتے ہیں۔

وائبریشن ڈیمپرز ہلتی ہوئی تاروں کی توانائی کو جذب کرتے ہیں اور کلیمپ کے ارد گرد کمپن کے طول و عرض کو کم کرتے ہیں۔ وائبریشن ڈیمپرز کو ٹرمینلز سے مخصوص فاصلے پر نصب کیا جانا چاہیے، جس کا تعین تار کے برانڈ اور وولٹیج کے لحاظ سے کیا جاتا ہے۔

وائبریشن پروٹیکشن لائنوں کی ایک بڑی تعداد پر، تار جیسے ہی مواد سے بنی ریبارز استعمال کی جاتی ہیں اور تار کے گرد اس مقام پر زخم لگائی جاتی ہیں جہاں اسے بریکٹ میں 1.5 - 3.0 میٹر کی لمبائی کے لیے لگایا جاتا ہے۔

بریکٹ کے مرکز کے دونوں طرف سلاخوں کا قطر کم ہو جاتا ہے۔ مضبوط کرنے والی سلاخیں تار کی سختی کو بڑھاتی ہیں اور کمپن کے نقصان کے امکانات کو کم کرتی ہیں۔ تاہم، وائبریشن ڈیمپرز کمپن سے نمٹنے کا سب سے مؤثر ذریعہ ہیں۔

چاول۔ 3. تار پر وائبریشن ڈیمپر

25-70 mm2 کے کراس سیکشن کے ساتھ سنگل اسٹیل-ایلومینیم کی تاروں اور 95 mm2 تک کے کراس سیکشن کے ساتھ ایلومینیم کے وائبریشن پروٹیکشن کے لیے، تار کے نیچے معطل لوپ قسم کے ڈیمپرز (ڈیمپر لوپس) (سپورٹنگ بریکٹ کے نیچے) 1.0 کی لمبائی کے ساتھ ایک لوپ کی شکل میں ایک ہی حصے کے تار کی -1.35 میٹر کی سفارش کی جاتی ہے۔

غیر ملکی پریکٹس میں، ایک یا کئی لگاتار لوپ کے لوپ ڈیمپرز بھی بڑے کراس سیکشن والی تاروں کی حفاظت کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، جن میں بڑی ٹرانزیشن میں تاریں بھی شامل ہیں۔

تاروں پر رقص

تاروں کا رقص، کمپن کی طرح، ہوا سے پرجوش ہوتا ہے، لیکن ایک بڑے طول و عرض کے ساتھ کمپن سے مختلف ہوتا ہے، 12-14 میٹر اور لمبی طول موج تک پہنچتا ہے۔ سنگل تاروں والی لائنوں پر، ایک لہر کے ساتھ رقص اکثر دیکھا جاتا ہے، یعنی رینج میں دو آدھی لہروں کے ساتھ (تصویر 4)، تقسیم شدہ تاروں والی لائنوں پر - ایک وقفے میں ایک آدھی لہر کے ساتھ۔

لکیر کے محور پر کھڑے ہوائی جہاز میں، تار اس وقت حرکت کرتا ہے جب یہ ایک لمبے بیضوی حصے کے ساتھ ناچتا ہے، جس کا مرکزی محور عمودی ہے یا عمودی سے معمولی زاویہ (10 - 20 ° تک) پر منحرف ہوتا ہے۔

بیضوی کا قطر ساگ تیر پر منحصر ہے: جب رینج میں ایک نصف لہر کے ساتھ رقص کرتے ہیں تو، بیضوی کا بڑا قطر ساگ تیر کے 60 - 90٪ تک پہنچ سکتا ہے، جبکہ دو نصف لہروں کے ساتھ رقص کرتے ہوئے - 30 - 45٪ ساگ تیر. بیضوی کا چھوٹا قطر عام طور پر بڑے قطر کی لمبائی کا 10 سے 50٪ ہوتا ہے۔

ایک اصول کے طور پر، تار رقص برفانی حالات میں مشاہدہ کیا جاتا ہے. تاروں پر برف بنیادی طور پر لیورڈ سائیڈ پر جمع ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں تار ایک بے ترتیب شکل اختیار کر لیتی ہے۔

جب ہوا کسی تار پر یک طرفہ برف کے ساتھ کام کرتی ہے تو اوپری حصے میں ہوا کے بہاؤ کی رفتار بڑھ جاتی ہے اور دباؤ کم ہو جاتا ہے۔اس کے نتیجے میں لفٹنگ فورس Vy ہوتی ہے جس کی وجہ سے تار رقص ہوتا ہے۔

رقص کا خطرہ اس حقیقت میں مضمر ہے کہ انفرادی مراحل کے تاروں کے ساتھ ساتھ تاروں اور کیبلز کی کمپن متضاد طور پر ہوتی ہے۔ اکثر ایسے معاملات ہوتے ہیں جب تاریں مخالف سمتوں میں چلتی ہیں اور قریب آتی ہیں یا ٹکراتی ہیں۔

اس صورت میں، بجلی کا اخراج ہوتا ہے، جس کی وجہ سے انفرادی تاریں پگھل جاتی ہیں، اور بعض اوقات تاریں ٹوٹ جاتی ہیں۔ ایسے واقعات بھی ہوئے جب 500 کے وی لائنوں کے کنڈکٹر کیبلز کی سطح پر چڑھ گئے اور ان سے ٹکرا گئے۔

چاول۔ 4: a — پرواز میں ایک تار پر رقص کرتی لہریں، b — ان کے درمیان ہوا کی ندی میں برف سے ڈھکی ہوئی ایک تار۔

ڈانس ڈیمپرز کے ساتھ تجرباتی لائنوں کے آپریشن کے تسلی بخش نتائج ابھی بھی تاروں کے درمیان فاصلے کو کم کرنے کے لیے کافی نہیں ہیں۔

مختلف مراحل کے کنڈکٹرز کے درمیان ناکافی فاصلوں کے ساتھ کچھ غیر ملکی لائنوں پر، موصل فاصلے کے عناصر نصب کیے جاتے ہیں، جو رقص کے دوران کنڈکٹرز کے پکڑنے کے امکان کو خارج کر دیتے ہیں۔