Ha azon kapja magát, hogy a magas elektromos tornyok végtelen sorát nézi, amelyek a szemig látják az elektromos vezetékeket, akkor valószínűleg nem az első - Nézze meg azokat a megereszkedett távvezetékeket. Azonban az, ahogyan a vezetékek lefelé görbülnek a tornyok között, éppúgy jellemzi ezt a típusú elektromos vezetéket, mint a tornyok maguk.
Míg a közeli elektromos vezetékek a szomszédos oszlopokhoz szinte egyenes vonalakban vannak csatlakoztatva, sokkal nagyobbak a távolabbi nagyfeszültségű átviteli vezetékek közötti távolság, valamint ezen vezetékek súlya kizárja ezt elrendezés. Ennek eredményeként lehetővé kell tenni számukra, hogy a szélsőséges körülmények között megszakadjanak, vagy kockáztassák a betörést feszültség. Másrészt a túlzott megereszkedési ráta költséges az áramszolgáltató számára, mivel a túl sok megereszkedés több anyagot használ fel extra huzal formájában.
A vonalak közötti eltérés kiszámítása és az optimális érték megtalálása elég egyszerű matematikai gyakorlat.
A megereszkedett vezetékek geometriája
Hagyd L a szomszédos tornyok közötti vízszintes távolság (feltételezve, hogy azonos magasságú, a valóságban gyakran nem érvényes feltételezés), W legyen a súlya egységnyi hosszúságra a vezető N / m-ben, és T a vezető feszültsége az egységnyi hosszúságú erőre N / m-ben. O a legalacsonyabb megereszkedés pontja, a tornyok között félúton.
Válasszon egy pontot P a drót mentén. Ha az O-t választja egy szabványos koordinátarendszer (0,0) pontjának, akkor a pont koordinátái P (x, y). Az OP ívelt huzalszakasz hosszának súlya Wx és cselekmények (x/ 2) méterre O, mivel a vezeték tömege egyenlően oszlik el ezen a középponton. Mivel ez a szakasz egyensúlyban van (különben elmozdulna), a vezetékre nincsenek nettó nyomatékok (a testek forgatására ható erők).
Kiegyensúlyozó erők: Súly és feszültség
A feszültségből adódó nyomaték T ezért megegyezik a vonalvastagság miatti feszültséggel Wx:
Ty = Wx (x / 2)
hol y a függőleges távolság O bármilyen magasságig P elfoglalja. Ezt az egyenlet átrendezésével találjuk meg:
y = Wx ^ 2 / 2T
A teljes süllyedés kiszámításához állítsa be x egyenlő L/ 2., Ami y megegyezik a torony tetejétől számított távolsággal - vagyis a megereszkedés értékével:
sag = WL ^ 2 / 8T
Példa: Az ugyanolyan magas szomszédos átviteli tornyok vezetékeinek teteje 200 m-re helyezkedik el. A vezető vezeték súlya 12 N / m, a feszültség 1500 N / m. Mi a megereszkedés értéke?
Val vel W = 12 N / m, L2 = (200 m)2 = 40 000 m2 és T = 1500 N / m,
megereszkedés = [(12) (40 000)] / [(8) (1500)] = 480 000/12 000 = 40 m
A szél és a jég hatásai
Az átviteli vezetékeket sokkal könnyebb megépíteni és karbantartani, ha nem az időjárás, különösen a jég és a szél bosszantó jelensége lenne. Mindkettő fizikailag szinte bármit károsíthat, és az átviteli vezetékek gyakran különösen érzékenyek, mivel a föld felett magas, nyílt terekben vannak kitéve.
Ennek figyelembe vétele érdekében a fenti egyenletet úgy változtatják meg, hogy beépítik wén, a jég tömege egységnyi hosszúságra, és ww, a szélerő egységnyi hosszra vetítve, merőlegesen a huzalok irányára. A huzal teljes egységnyi hosszúsága egységnyi hosszra változik:
w_ {t} = \ sqrt {(w + w_ {i}) ^ 2 + (w_ {w}) ^ 2}
A süllyedési értéket ezután a korábbiakhoz hasonlóan számítják ki, kivéve wt helyettesíti W a gravitációtól eltérő külső erők hiányában a süllyedés meghatározására szolgáló egyenletben.