Impact Of Wind-Induced Vibrations On Aluminum Conductor Fatigue: A  Novel Testing Approach

PAUL EDSON VAINCOEUR; Felipe Maganha De Lima; Jose Alexander Araújo; Remy Kalombo Badibanga; Jorge Luiz de Almeida Fereira

doi:10.14295/vetor.v34i2.18318

Autores

PAUL EDSON VAINCOEUR Universidade de Brasília
Felipe Maganha De Lima Universidade de Brasília
Jose Alexander Araújo Universidade de Brasília
Remy Kalombo Badibanga Universidade de Brasília
Jorge Luiz de Almeida Fereira Universidade de Brasília

DOI:

https://doi.org/10.14295/vetor.v34i2.18318

Palavras-chave:

Condutor Alumínio Liga, Linha de Transmissão, Autoamortecimento, Vibração Eólica, Fadiga

Resumo

Nas linhas de transmissão, as vibrações induzidas pelo vento, como vibrações eólicas de alta frequência e o fenômeno de galope de baixa frequência, podem causar danos por fadiga e falhas, particularmente em condutores de alumínio, que têm maior flexibilidade. As cargas de vento são forças variáveis aplicadas pelo vento às estruturas, incluindo os condutores. Essas cargas dinâmicas variam de acordo com o clima e a altitude onde os condutores estão localizados, causando dissipação de energia mecânica devido ao atrito dos fios, especialmente nas zonas de contato. Para garantir estabilidade e segurança, essas cargas e o efeito de amortecimento devem ser considerados no planejamento dos sistemas de transmissão elétrica. O objetivo deste estudo é investigar o impacto das cargas de vento nas características de autoamortecimento do condutor, utilizando uma nova abordagem para testes de autoamortecimento. De fato, um teste de autoamortecimento foi realizado no laboratório de fadiga da Universidade de Brasília, utilizando o condutor 838 MCM, CAL 1120. A bancada experimental foi operada em frequências variando de 15,25 a 35,55 Hz, com o parâmetro de catenária H/w = 2143 m, representando a razão entre a carga horizontal inicial (H) e o peso do condutor (w) por unidade de comprimento. A potência dissipada por unidade de comprimento foi calculada pelo método da potência, Ele utiliza uma metodologia que permite medir com precisão a dissipação de energia mecânica. A análise revelou que as frequências mais altas levam a uma maior dissipação de energia. Amplitudes normalizadas mais elevadas em relação ao diâmetro do condutor (Y/D) resultam em maior dissipação na mesma frequência. Esse aumento segue um comportamento de lei de potência, típico de sistemas vibratórios onde a energia dissipada depende da frequência e da amplitude.

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