مقدمة
يتطلب إمداد الطاقة الكهربائية من محطات التوليد إلى المستهلكين شبكة مترابطة من خطوط النقل والعديد من المحولات. كما يعد نقل الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة عبر أسلاك التلامس العلوية أحد مكونات النقل العام، حيث يتم استخدامه في أنظمة السكك الحديدية مثل القطارات ومترو الأنفاق وعربات الشوارع أو حافلات الترولي.
لنقل الطاقة الكهربائية، يتم استخدام مواد عالية التوصيل من أجل تقليل خسائر النقل وبالتالي تجنب انخفاض الجهد الكهربائي. وتتعرض الكابلات أيضاً لإجهاد ميكانيكي عالٍ. فبالإضافة إلى وزنها، يتم إزاحة الكابلات جانبياً في الأيام التي تهب فيها الرياح. ولهذا السبب، يجب أخذ أقصى انحراف جانبي لها في الاعتبار. ومن المتطلبات الإضافية لسلك التلامس العلوي هو أن تفاعله الديناميكي مع مجمعات التيار يجب أن يتوافق بدقة مع المعايير المختلفة.
وبفضل احتياطيات القوة العالية ومسارات التشوه الطويلة في جهاز DMA GABO Eplexor® عالي التحميل وحوامل العينات المخصصة، يمكن إعادة إنتاج هذه الظروف الحقيقية في المختبر.
تجريبي
تُستخدم في المقام الأول مادة النحاس عالية التوصيل الكهربائي، بموصلية كهربائية عالية تتراوح بين 58-106 S/م. بالنسبة لسلسلة الاختبار هذه، يتم إجهاد الأسلاك النحاسية بدون عزل بشكل ثابت في الانحناء في درجة حرارة الغرفة. يتم إجراء التجربة تحت التحكم في التشوه مع سرعة اجتياز تبلغ 1 مم/دقيقة. تزداد القوة الساكنة في التجربة حتى تنكسر العينة. يتم تسجيل نتائج القياس على فترات تبلغ 0.1 نيوتن. الجهاز التجريبي موضح في الشكل 1. يتم تثبيت سلك نحاسي بقطر 0.23 مم عند نقطة التثبيت الخارجية بقوة تثبيت 4 نيوتن ثم ثني السلك في المنتصف.
نتائج القياس
يوضح الشكل 2 منحنى القوة-الإزاحة لاختبار الثني على السلك النحاسي حتى الكسر. وبلغت قوة الكسر المطلوبة حوالي 6.5 نيوتن مع استطالة عند الكسر بنسبة 2644% أو تشوه قدره 6.08 مم. يظهر تمزق السلك النحاسي في الشكل 3. السلك النحاسي مكسور عند نقطة التثبيت اليسرى. كما هو الحال في الظروف الحقيقية، فإن ارتفاع
الملخص
يمكن نقل ظروف التشغيل الحقيقية لخطوط الطاقة من الممارسة العملية إلى المختبر بمساعدة جهاز DMA GABO Eplexor® عالي الحمولة بفضل احتياطيات القوة العالية ومسارات التشوه الطويلة إلى جانب حاملات العينات المخصصة. على الرغم من أن الاختبار تم إجراؤه بشكل ثابت، إلا أن اختبارات التعب الديناميكي الميكانيكي في الانحناء ممكنة أيضًا.