目に見える限り電力線を運ぶ背の高い電気塔の無限の列を見ていることに気付いたとき、最初に頭に浮かぶのはおそらくそうではありません 「それらのたるんだ送電線を見てください。」 しかし、ワイヤーがタワー間で下に曲がる方法は、タワーと同じくらいこのタイプの電気コンジットの特徴です。 自分自身。
あなたの近所の普通の電線は隣接する極にほぼ直線で接続されていますが、はるかに大きい より離れた高電圧送電線間の距離、およびそれらの線の重量は、これを除外します 配置。 結果として、彼らは間にたるむことを許されなければなりません、または極端なために壊れる危険があります テンション. 他方、過度のたるみ許容量は、たるみが多すぎると余分なワイヤーの形でより多くの材料を使用するため、電力会社にとってコストがかかる。
線の間のたるみを計算し、最適な値を見つけることは、十分に簡単な数学的演習です。
たるんだワイヤーの形状
しましょう L 隣接するタワー間の水平距離（同じ高さであると想定され、実際には有効な想定ではないことが多い）、 W 重さになる 単位長さあたり 導体のN / m、および T 導体の張力、単位長さあたりの力（N / m）。 O タワーの中間にある、たるみが最も少ないポイントです。
いくつかのポイントを選択してください P ワイヤーに沿って。 標準座標系の（0,0）点としてOを選択した場合、点の座標 P は（x、y）です。 曲がったワイヤーセグメントの長さの重みOP = Wx と行動（バツ/ 2）からメートル O、ワイヤの質量はこの中点の周りに均等に分布しているためです。 このセクションは平衡状態にあるため（そうでない場合は移動します）、正味のトルク（物体を回転させるように作用する力）はワイヤーに作用していません。
バランス力：重量と張力
張力から生じるトルク T したがって、線の太さによる張力に等しくなります Wx:
Ty = Wx（x / 2）
どこ y からの垂直距離です O どんな高さにも P を占めます。 これは、方程式を再配置することによって見つけられます。
y = Wx ^ 2 / 2T
総たるみを計算するには、 バツ に等しい L/ 2、これは y いずれかのタワーの上部からの距離に等しい-つまり、たるみの値：
サグ= WL ^ 2 / 8T
例： 同じ高さの隣接する送電鉄塔のワイヤーの上部は200m離れています。 導線の重さは12N / m、張力は1,500 N / mです。 サグ値とは何ですか？
と W = 12 N / m、 L2 =（200 m）2 = 40,000 m2 そして T = 1,500 N / m、
サグ= [（12）（40,000）] / [（8）（1,500）] = 480,000 / 12,000 = 40 m
風と氷の影響
天候、特に氷と風の厄介な現象がなければ、送電線の構築と保守ははるかに簡単になります。 これらは両方とも、ほぼすべてのものを物理的に損傷する可能性があり、送電線は、地上の高いオープンスペースに露出しているため、特に影響を受けやすいことがよくあります。
これを説明するための上記の式への変更は、以下を組み込むことによって行われます。 w私、単位長さあたりの氷の重量、および ww、ワイヤーの方向に垂直に向けられた、単位長さあたりの風力。 単位長さあたりのワイヤの総有効重量は次のようになります。
w_ {t} = \ sqrt {（w + w_ {i}）^ 2 +（w_ {w}）^ 2}
次に、サグ値が以前と同じように計算されますが、 wt の代わりに W 重力以外の外力がない場合のたるみを決定するための方程式で。
