การหย่อนในสายส่งไฟฟ้า: คืออะไร? (และวิธีการคำนวณ)
สิ่งที่เรียกว่า "Sag" ในสายส่งคืออะไร?
ในสายส่ง sag ถูกกำหนดว่าเป็นความแตกต่างในระดับแนวตั้งระหว่างจุดรองรับ (โดยทั่วไปคือ เสาส่งไฟฟ้า) และจุดต่ำสุดของสายนำ การคำนวณ sag และแรงดึงในสายส่งขึ้นอยู่กับระยะทางของสายนำเหนือศีรษะ
ระยะทางที่มีจุดรองรับอยู่ในระดับเดียวกัน (เช่น เสาส่งไฟฟ้าที่มีความสูงเท่ากัน) เรียกว่า level span ตรงกันข้าม หากระยะทางมีจุดรองรับที่ไม่เท่ากัน จะเรียกว่า unequal level span
พิจารณาสายนำ AOB ที่แขวนอยู่ระหว่างจุดรองรับ A และ B ที่อยู่ในระดับเดียวกัน (ระยะทางเท่ากัน) รูปร่างของสายนำเป็นรูปพาราโบลาและจุดต่ำสุดของสายนำคือ O
ในสายนำ AOB ที่อยู่เหนือศีรษะ S คือ sag เมื่อวัดแนวตั้ง
ทำไม sag ถึงจำเป็นในสายนำของสายส่ง?
sag เป็นสิ่งที่จำเป็นในการแขวนสายนำของสายส่ง สายนำจะถูกติดตั้งระหว่างสองจุดรองรับด้วยค่า sag ที่เหมาะสม
นี่เป็นเพราะมันช่วยป้องกันแรงดึงที่มากเกินไปในสายนำไฟฟ้า เพื่อให้สามารถมีระดับแรงดึงที่ปลอดภัยในสายนำไฟฟ้า สายนำไฟฟ้าจะไม่ถูกยืดจนเต็มที่ แต่จะอนุญาตให้มีการหย่อนตัว
หากสายนำไฟฟ้าถูกยืดเต็มที่ขณะติดตั้ง ลมจะออกแรงกดบนสายนำไฟฟ้า ทำให้สายนำไฟฟ้ามีโอกาสขาดหรือหลุดออกจากจุดรองรับปลายทาง ดังนั้น การหย่อนตัว จึงได้รับอนุญาตในการแขวนสายนำไฟฟ้า
ข้อสำคัญที่ควรทราบ:
เมื่อจุดรองรับสองจุดที่อยู่ในระดับเดียวกันถือสายนำไฟฟ้า รูปร่างโค้งจะเกิดขึ้นในสายนำไฟฟ้า การหย่อนตัวมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับระยะทางของสายนำไฟฟ้า
เส้นโค้งของการหย่อนตัวเป็นรูปพาราโบลา
แรงดึงที่แต่ละจุดของสายนำไฟฟ้าทำงานเสมอตามแนวสัมผัส
อีกครั้ง องค์ประกอบแนวนอนของแรงดึงของสายนำไฟฟ้าคงที่ตลอดความยาวของสายนำไฟฟ้า
แรงดึงที่จุดรองรับใกล้เคียงกับแรงดึงที่จุดใดๆ ในสายนำไฟฟ้า
วิธีการคำนวณการหย่อนตัวในสายส่งไฟฟ้า
เมื่อคำนวณการหย่อนตัวในสายส่งไฟฟ้า ต้องพิจารณาสองเงื่อนไขต่างๆ ดังนี้:
เมื่อจุดรองรับอยู่ในระดับเดียวกัน
เมื่อจุดรองรับไม่ได้อยู่ในระดับเดียวกัน
สูตรในการคำนวณการหย่อนตัวเปลี่ยนแปลงตามว่าจุดรองรับ (เช่น หอคอยที่รองรับสายไฟฟ้าเหนือศีรษะ) อยู่ในระดับเดียวกันหรือไม่
การคำนวณการหย่อนตัวสำหรับจุดรองรับที่อยู่ในระดับเดียวกัน
สมมติว่า AOB เป็นสายนำไฟฟ้า A และ B เป็นจุดรองรับ O เป็นจุดต่ำสุดและจุดกลาง
กำหนด L = ความยาวของระยะทาง คือ AB
w คือ น้ำหนักต่อหน่วยความยาวของสายนำไฟฟ้า
T คือ แรงดึงในสายนำไฟฟ้า
เราเลือกจุดใดๆ บนสายนำไฟฟ้า สมมติว่าจุด P
ระยะทางจากจุด P ไปยังจุดต่ำสุด O คือ x
y คือ ความสูงจากจุด O ไปยังจุด P
เมื่อเทียบโมเมนต์ของแรงสองแรงที่จุด O ตามภาพด้านบน เราจะได้,
การคำนวณค่า sag สำหรับโครงสร้างที่มีระดับไม่เท่ากัน
สมมติว่า AOB เป็นสายนำไฟฟ้าที่มีจุด O เป็นจุดต่ำสุด
L คือระยะทางระหว่างเสา
h คือความแตกต่างของระดับความสูงระหว่างเสาทั้งสอง
x1 คือระยะทางจากจุด O ไปยังเสาที่ระดับต่ำ (จุด A)
x2 คือระยะทางจากจุด O ไปยังเสาที่ระดับสูง (จุด B)
T คือแรงตึงของสายนำไฟฟ้า
w คือน้ำหนักต่อหน่วยความยาวของสายนำไฟฟ้า
ตอนนี้,
ดังนั้น เมื่อคำนวณค่า x1 และ x2 เราสามารถหาค่า sag S1 และ sag S2 ได้ง่ายๆ
สูตรข้างต้นใช้ในการคำนวณค่า sag เมื่อสายนำไฟฟ้าอยู่ในอากาศที่สงบและอุณหภูมิแวดล้อมเป็นปกติ ดังนั้น น้ำหนักของสายนำไฟฟ้าคือน้ำหนักของสายเอง
ผลกระทบของน้ำแข็งและลมต่อค่า sag คืออะไร?
ผลกระทบที่เกิดจากน้ำแข็งและลมต่อค่า sag รวมถึง:
น้ำหนักต่อหน่วยความยาวของสายนำไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเมื่อลมพัดมากระทบสายนำไฟฟ้าและน้ำแข็งสะสมรอบ ๆ สายนำไฟฟ้า
แรงลมกระทำต่อสายนำไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนน้ำหนักต่อหน่วยความยาวของสายนำไฟฟ้าในแนวราบตามทิศทางของกระแสลม
แรงน้ำแข็งกระทำต่อสายนำไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนน้ำหนักต่อหน่วยความยาวของสายนำไฟฟ้าในแนวตั้งลง
เมื่อพิจารณาแรงลมและแรงน้ำแข็งพร้อมกัน สายนำไฟฟ้าจะมีน้ำหนักรวมต่อหน่วยความยาว
น้ำหนักรวมจะสร้างมุมกับทิศทางการลงของแรงน้ำแข็ง
สมมติว่า w คือน้ำหนักของสายนำต่อความยาวหน่วย
wi คือน้ำหนักของน้ำแข็งต่อความยาวหน่วย
wi= ความหนาแน่นของน้ำแข็ง × ปริมาตรของน้ำแข็งต่อความยาวหน่วย
ww คือแรงลมต่อความยาวหน่วย
ww = แรงกดดันลมต่อพื้นที่หน่วย × พื้นที่ที่ถูกฉายต่อความยาวหน่วย
ดังนั้น น้ำหนักรวมของสายนำต่อความยาวหน่วยคือ
การหย่อนของสายนำกำหนดโดย
ดังนั้น การหย่อนในแนวตั้ง
คำแถลง: ขอให้เคารพ ผลงานเดิม บทความที่ดีควรได้รับการแบ่งปัน หากละเมิดสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ
