눈으로 볼 수있는 한 멀리까지 전선을 운반하는 끝없는 높이의 전기 타워를 볼 때 가장 먼저 떠오르는 것은 "저 처진 전송선을보세요." 그러나 전선이 타워 사이에서 아래로 구부러지는 방식은 타워만큼 이러한 유형의 전기 도관의 특징입니다. 그들 자신.
이웃의 일반 전선은 인접한 극에 거의 직선으로 연결되어 있지만 원격 고전압 전송 전선 사이의 거리와 전선의 무게는 이것을 배제합니다. 배열. 결과적으로, 그들은 사이에 처지거나 극심한 장력. 다른 한편으로, 과도한 새그 허용치는 너무 많은 새 그가 여분의 와이어 형태로 더 많은 재료를 사용하기 때문에 전력 회사에 비용이 많이 듭니다.
선 사이의 처짐을 계산하고 최적의 값을 찾는 것은 수학적으로 충분히 간단합니다.
늘어진 와이어의 형상
허락하다 엘 인접한 타워 사이의 수평 거리 (높이가 같고 실제로는 유효한 가정이 아닌 경우가 많음) W 무게 단위 길이 당 N / m 단위의 도체 티 N / m 단위의 단위 길이 당 힘에 대한 도체의 장력. 영형 타워 사이 중간에있는 가장 낮은 처짐 지점입니다.
포인트 선택 피 와이어를 따라. 표준 좌표계의 (0,0) 점으로 O를 선택하면 점의 좌표가 피 (x, y)입니다. 곡선 와이어 세그먼트 길이의 무게 OP = Wx 및 행위 (엑스/ 2) 미터 영형, 와이어의 질량이이 중간 점에 대해 균등하게 분포되기 때문입니다. 이 섹션은 평형 상태에 있기 때문에 (그렇지 않으면 움직일 것입니다), 순 토크 (몸체를 회전시키는 힘)가 와이어에 작용하지 않습니다.
균형 잡기: 무게와 장력
장력으로 인한 토크 티 따라서 선 두께로 인한 장력과 같습니다. Wx:
Ty = Wx (x / 2)
어디 와이 수직 거리입니다 영형 어떤 높이로 피 차지합니다. 이것은 방정식을 재정렬하여 찾을 수 있습니다.
y = Wx ^ 2 / 2T
총 처짐을 계산하려면 엑스 동일 엘/ 2, 와이 타워 상단으로부터의 거리와 동일합니다. 즉, 새그 값입니다.
처짐 = WL ^ 2 / 8T
예: 동일한 높이의 인접한 송전탑 전선의 상단은 200m 떨어져 있습니다. 도선의 무게는 12N / m이고 장력은 1,500N / m입니다. 새그 값은 얼마입니까?
와 W = 12 N / m, 엘2 = (200m)2 = 40,000m2 과 티 = 1,500 N / m,
처짐 = [(12) (40,000)] / [(8) (1,500)] = 480,000 / 12,000 = 40m
바람과 얼음의 영향
송전선은 날씨, 특히 얼음과 바람의 성가신 현상이 아니라면 구축 및 유지 관리가 훨씬 쉬울 것입니다. 이 두 가지 모두 물리적으로 거의 모든 것을 손상시킬 수 있으며, 전송 전선은 지상에서 높은 열린 공간에서 노출되기 때문에 특히 취약합니다.
이를 설명하기 위해 위의 방정식에 대한 변경은 다음을 통합하여 이루어집니다. w나는, 단위 길이 당 얼음의 무게 ww, 단위 길이 당 풍력, 전선 방향에 수직으로 향함. 단위 길이 당 와이어의 총 유효 중량은 다음과 같습니다.
w_ {t} = \ sqrt {(w + w_ {i}) ^ 2 + (w_ {w}) ^ 2}
새그 값은 다음을 제외하고 이전과 같이 계산됩니다. wt 대체된다 W 중력 이외의 외부 힘이 없을 때 처짐을 결정하는 방정식에서.