Када се нађете у бескрајном низу високих електричних торњева који носе електричне жице докле год поглед сеже, прво што вам падне на памет вероватно није „Погледајте те опуштене далеководе. Ипак, начин на који се жице кривине спуштају између торњева једнако је карактеристика ове врсте електричних водова као и торњеви себе.
Док су обичне електричне жице у вашем суседству повезане готово равним линијама са суседним половима, много веће Удаљеност између удаљенијих високонапонских преносних жица, као и тежина тих жица, ово искључује аранжман. Као резултат, мора им се дозволити да улегну између или ризикују да се сломе због екстрема напетост. С друге стране, прекомерни додатак за саг кошта електроенергетску компанију, јер превише саг користи више материјала у облику додатне жице.
Израчунавање промашаја између линија и проналажење оптималне вредности је довољно једноставна математичка вежба.
Геометрија опуштених жица
Дозволити Л бити хоризонтална удаљеност између суседних кула (претпоставља се да је исте висине, у стварности често није ваљана претпоставка),
В бити тежина по јединици дужине проводника у Н / м, и Т. напетост у проводнику, за силу по јединици дужине у Н / м. О. је тачка најнижег прогиба, на средини између кула.Изаберите неку тачку П. дуж жице. Ако одаберете О као (0,0) тачку стандардног координатног система, координате тачке П. су (к, и). Тежина дужине закривљеног сегмента жице ОП = Вк и делује (Икс/ 2) метара од О., пошто је маса жице подједнако распоређена око ове средње тачке. Будући да је овај пресек у равнотежи (иначе би се кретао), на жицу не делују нето обртни моменти (силе које делују на ротацију тела).
Силе уравнотежења: тежина и напетост
Обртни моменат који је резултат затезања Т. дакле једнака напетости због тежине водова Вк:
Ти = Вк (к / 2)
где г. је вертикална удаљеност од О. до било које висине П. заузима. То се постиже преуређивањем једначине:
и = Вк ^ 2 / 2Т
Подесите да бисте израчунали укупни пад Икс једнако Л/ 2, што чини г. једнако удаљености од врха било ког торња - то јест вредности прогиба:
саг = ВЛ ^ 2 / 8Т
Пример: Врхови једнако високих жица суседних преносних кула удаљени су 200 м. Проводна жица је тешка 12 Н / м, а напетост је 1.500 Н / м. Колика је вредност саг?
Са В = 12 Н / м, Л2 = (200 м)2 = 40.000 м2 и Т. = 1.500 Н / м,
саг = [(12) (40.000)] / [(8) (1.500)] = 480.000 / 12.000 = 40 м
Ефекти ветра и леда
Преносне жице било би много лакше изградити и одржавати да није досадног феномена времена, посебно леда и ветра. И једно и друго може физички оштетити готово све, а преносне жице су често посебно подложне изложености на отвореним просторима високо изнад земље.
Промене горње једначине да би се ово објаснило врше се уграђивањем ви, тежина леда по јединици дужине, и вв, сила ветра по јединици дужине, усмерена окомито на правац жица. Укупна ефективна тежина жице по јединици дужине постаје:
в_ {т} = \ скрт {(в + в_ {и}) ^ 2 + (в_ {в}) ^ 2}
Вредност прогиба се тада израчунава као и пре, осим тога вт је замењен са В у једначини за одређивање прогиба у одсуству спољних сила осим гравитације.