Pád napětí na přenosové linii: Co to je? (A jak jej vypočítat)
Co je prohnutí v přenosové lince?
V přenosové lince se prohnutí definuje jako svislá rozdílná výška mezi body podpory (nejčastěji vysílací věže) a nejnižším bodem vodiče. Výpočet prohnutí a napětí v přenosové lince závisí na rozpětí nadzemního vodiče.
Rozpětí s rovnoběžnou podporou (tj. věže stejné výšky) se nazývá rovnoběžné rozpětí. Naopak, když má rozpětí nerovnoběžnou podporu, říká se tomu nerovnoběžné rozpětí.
Uvažujme přenosový vodič AOB volně visící mezi rovnoběžnými podpory A a B ve stejné výšce (rovnoběžné rozpětí). Tvar vodiče je parabola a nejnižší bod vodiče je O.
V uvedeném nadzemním vodiči AOB, S je prohnutí měřené svisle.
Proč je prohnutí nutné v přenosových vodičích?
Prohnutí je nutné při visení přenosových vodičů. Vodiče jsou připevněny mezi dvěma podpory s ideální hodnotou prohnutí.
To je proto, že chrání vodič před přílišným napětím. Aby bylo umožněno bezpečné napětí v vodiči, vodiče nejsou plně natáhlé, ale jsou jim dovoleno mít prohnutí.
Pokud by vodič během instalace byl plně natáhl, vítr by vyvíjel tlak na vodič, což by vedlo k tomu, že by vodič mohl prasknout nebo se odpojit od své podpory. Proto je prohnutí dovoleno při visení vodiče.
Několik důležitých bodů k zapamatování:
Když dva podpory stejné výšky drží vodič, vznikne v něm zakřivený tvar. Prohnutí je velmi malé v porovnání s rozpětím vodiče.
Křivka prohnutí rozpětí je parabolická.
Napětí v každém bodě vodiče působí vždy tečně.
Opět horizontální složka napětí vodiče je konstantní po celé délce vodiče.
Napětí v podporech je téměř stejné jako napětí v libovolném bodě vodiče.
Jak vypočítat prohnutí v přenosové lince
Při výpočtu prohnutí v přenosové lince je třeba zohlednit dvě různé podmínky:
Když jsou podpory ve stejné výšce
Když podpory nejsou ve stejné výšce
Formule pro výpočet prohnutí se liší podle toho, zda jsou podpory (tj. vysílací věže, které drží nadzemní vodič) ve stejné výšce.
Výpočet prohnutí pro podpory ve stejné výšce
Nechť AOB je vodič. Body A a B jsou body podpory. Bod O je nejnižší bod a střed.
Nechť L = délka rozpětí, tj. AB
w je hmotnost na jednotku délky vodiče
T je napětí v vodiči.
Vybereme libovolný bod na vodiči, řekněme bod P.
Vzdálenost bodu P od nejnižšího bodu O je x.
y je výška od bodu O do bodu P.
Dosazením dvou momentů dvou sil o bod O podle obrázku dostaneme,
Výpočet prohnutí pro podpory v různých výškách
Nechť AOB je vodič, který má bod O jako nejnižší bod.
L je rozpětí vodiče.
h je rozdíl v výšce mezi dvěma podpory.
x1 je vzdálenost podpory v nižší úrovni bodu A od O.
x2 je vzdálenost podpory v vyšší úrovni bodu B od O.
T je napětí v vodiči.
w je hmotnost na jednotku délky vodiče.
Nyní,
Takže, po výpočtu hodnoty x1 a x2, můžeme snadno zjistit hodnotu prohnutí S1 a prohnutí S2.
Uvedená formule se používá k výpočtu prohnutí, když je vodič v klidovém vzduchu a okolní teplota je norm
