Kui leiate end vaatamast lõputut rida kõrgeid elektritornid, mis kannavad toitejuhtmeid nii kaugele kui silm ulatub, pole esimene mõte teile ilmselt "Vaadake neid lõtvunud ülekandeliini." Kuid see, kuidas juhtmed tornide vahel kõverduvad, on seda tüüpi elektrijuhtmetele sama iseloomulik kui tornid ise.
Kui teie naabruskonnas on tavalised elektrijuhtmed ühendatud peaaegu sirgjooneliselt külgnevate postidega, siis palju suuremad kaugemate kõrgepinge ülekandetraatide kaugus ja nende juhtmete kaal välistavad selle kokkulepe. Selle tulemusel tuleb neil lasta vahepeal vajuda või riskida äärmuslikkuse tõttu purunemisega pinge. Teisest küljest on ülemäärane nõtkuse määr elektriettevõttele kulukas, kuna liiga palju nõtkeid kulutab rohkem materjale lisatraadi kujul.
Ridade vahelise languse arvutamine ja optimaalse väärtuse leidmine on piisavalt lihtne matemaatiline harjutus.
Rippuvate juhtmete geomeetria
Lase L on horisontaalne kaugus kõrvuti asetsevate tornide vahel (eeldatakse, et see on sama kõrge, ei ole tegelikult tegelik eeldus),
W ole kaal pikkuse ühiku kohta juhi väärtus N / m ja T juhi pinge jõu pikkuse ühiku kohta N / m. O on madalaima vajumise punkt tornide vahel keskel.Valige mõni punkt P mööda traati. Kui valite standardkoordinaadistiku (0,0) punktiks O, on punkti koordinaadid P on (x, y). Kõvera traadi segmendi pikkus OP = Wx ja tegutseb (x/ 2) meetri kaugusel O, kuna traadi mass jaotub selle keskpunkti ümber võrdselt. Kuna see sektsioon on tasakaalus (muidu oleks see liikuv), ei toimi traadile netomomendid (jõud, mis toimivad kehade pööramiseks).
Tasakaalustavad jõud: kaal ja pinge
Pingest tulenev pöördemoment T võrdub seega joone raskusest tuleneva pingega Wx:
Ty = Wx (x / 2)
kus y on vertikaalne kaugus O ükskõik millisele kõrgusele P hõivab. See leitakse võrrandi ümberkorraldamisega:
y = Wx ^ 2 / 2T
Kogu languse arvutamiseks määrake x võrdne L/ 2, mis teeb y võrdne kaugusega kummagi torni tipust - see tähendab sag-i väärtust:
sag = WL ^ 2 / 8T
Näide: Võrdselt kõrvuti asetsevate ülekandetornide juhtmete tipud on 200 m kaugusel. Juhtme kaal on 12 N / m ja pinge on 1500 N / m. Mis on sag väärtus?
Koos W = 12 N / m, L2 = (200 m)2 = 40 000 m2 ja T = 1500 N / m,
sag = [(12) (40 000)] / [(8) (1500)] = 480 000/12 000 = 40 m
Tuule ja jää mõju
Ülekandetraate oleks palju lihtsam ehitada ja hooldada, kui see ei oleks tingitud ilmastiku, eriti jää ja tuule, tüütust nähtusest. Mõlemad neist võivad füüsiliselt kahjustada peaaegu kõike ja ülekandetraadid on sageli eriti vastuvõtlikud, kuna need on avatud kõrgel maapinnal.
Selle arvestamiseks muudetakse ülaltoodud võrrandit liitmise abil wi, jää kaal pikkuse ühiku kohta ja ww, tuule jõud pikkuse ühiku kohta, mis on risti juhtmete suunaga. Traadi kogu efektiivmass pikkuse ühiku kohta saab:
w_ {t} = \ sqrt {(w + w_ {i}) ^ 2 + (w_ {w}) ^ 2}
Seejärel arvutatakse sag-väärtus nagu varem, välja arvatud see wt on asendatud W võrrandis nõtke määramiseks muude väliste jõudude kui gravitatsiooni puudumisel.