Kad atrodaties apskatot nebeidzamu garu elektrisko torņu līniju, kurā elektrības vadi atrodas tik tālu, cik vien acs redz, pirmā lieta, kas jums ienāk prātā, visticamāk, nav - Paskatieties uz tām nokarenajām elektropārvades līnijām. Tomēr veids, kā vadi izliekas starp torņiem, ir tikpat raksturīgs šāda veida elektrības vadiem kā torņi paši.
Kaut arī parastie elektriskie vadi jūsu apkārtnē ir gandrīz taisni savienoti ar blakus esošajiem stabiem, daudz lielāki attālums starp attālākiem augstsprieguma pārraides vadiem, kā arī šo vadu svars to izslēdz vienošanās. Rezultātā viņiem ir jāļauj starpiem saglīdēt vai pastāv risks, ka tie var izlauzties ārkārtēju apstākļu dēļ spriedzi. No otras puses, pārmērīga izliekuma piemaksa ir dārga energoapgādes uzņēmumam, jo pārāk daudz sagāzumu izmanto vairāk materiālu papildu stieples veidā.
Aprēķināt sag starp līnijām un atrast optimālu vērtību ir pietiekami vienkāršs matemātiskais uzdevums.
Sagging vadu ģeometrija
Ļaujiet L ir horizontālais attālums starp blakus esošajiem torņiem (pieņemams, ka tas ir vienāds augstums, patiesībā bieži vien tas nav pamatots pieņēmums),
Izvēlieties kādu punktu P gar vadu. Ja kā standarta koordinātu sistēmas punktu (0,0) izvēlaties O, punkta koordinātas P ir (x, y). Izliektā stieples segmenta garuma svars OP = Wx un darbojas (x/ 2) metru attālumā no O, jo stieples masa ir vienādi sadalīta ap šo viduspunktu. Tā kā šī sadaļa ir līdzsvarā (pretējā gadījumā tā pārvietotos), uz vadu nedarbojas neto griezes momenti (spēki, kas darbojas, lai pagrieztu ķermeņus).
Līdzsvarojošie spēki: svars un spriedze
Griezes moments, kas izriet no spriedzes T tāpēc ir vienāds ar spriegumu, kas saistīts ar auklas svaru Wx:
Ty = Wx (x / 2)
kur y ir vertikālais attālums no O jebkurā augstumā P aizņem. Tas tiek konstatēts, pārkārtojot vienādojumu:
y = Wx ^ 2 / 2T
Lai aprēķinātu kopējo sag, iestatiet x vienāds ar L/ 2, kas padara y vienāds ar attālumu no jebkura torņa augšas, tas ir, sag vērtības:
sag = WL ^ 2 / 8T
Piemērs: Vienlīdz garu blakus esošo transmisijas torņu vadu augšdaļas atrodas 200 m attālumā. Vadošā stieple sver 12 N / m, un spriegums ir 1500 N / m. Kāda ir sag vērtība?
Ar W = 12 N / m, L2 = (200 m)2 = 40 000 m2 un T = 1500 N / m,
sag = [(12) (40 000)] / [(8) (1500)] = 480 000/12 000 = 40 m
Vēja un ledus ietekme
Pārraides vadus būtu daudz vieglāk būvēt un uzturēt, ja vien tas nebūtu nepatīkams laika apstākļu, it īpaši ledus un vēja, parādība. Abi šie var fiziski sabojāt gandrīz visu, un pārraides vadi bieži ir īpaši uzņēmīgi, jo tie ir pakļauti atklātām telpām, kas atrodas augstu virs zemes.
Izmaiņas iepriekšminētajā vienādojumā, lai to ņemtu vērā, tiek veiktas, iekļaujot wi, ledus svars uz garuma vienību un ww, vēja spēks uz garuma vienību, kas vērsts perpendikulāri vadu virzienam. Kopējais stieples svars uz garuma vienību kļūst:
w_ {t} = \ sqrt {(w + w_ {i}) ^ 2 + (w_ {w}) ^ 2}
Tad sag vērtību aprēķina tāpat kā iepriekš, izņemot to wt tiek aizstāts ar W izliekuma noteikšanas vienādojumā bez ārējiem spēkiem, izņemot smagumu.