Was ist Durchhang in Freileitungen?

Was ist Durchhang bei Freileitungen?

Definition von Durchhang

Durchhang in einer Freileitung wird definiert als der vertikale Abstand zwischen den höchsten Stützpunkten und dem tiefsten Punkt des Leiters.

Zweck des Durchhangs

Der angemessene Durchhang schützt die Freileitungen vor übermäßiger Spannung und potenziellen Schäden, insbesondere unter ungünstigen Bedingungen.Durchhang ist in der Aufhängung von Freileitungsleitern zwingend erforderlich. Die Leiter werden mit dem perfekten Wert des Durchhangs zwischen zwei Stützen befestigt.Durchhang ist entscheidend, da er verhindert, dass der Leiter überdehnt wird und unsichere Spannungspegel erleidet, wodurch die Haltbarkeit erhöht wird.

Wenn der Leiter während der Installation vollständig gespannt wird, übt der Wind Druck auf den Leiter aus, wodurch der Leiter die Möglichkeit hat, zu brechen oder sich von seiner Endstütze zu lösen. Daher wird Durchhang bei der Aufhängung des Leiters zugelassen.

Einige wichtige Punkte zu beachten

• Wenn zwei gleich hohe Stützen den Leiter halten, entsteht eine gebogene Form im Leiter. Der Durchhang ist sehr klein im Vergleich zur Spannweite des Leiters.

• Die Durchhang-Spannweiten-Kurve ist parabolisch.

• An jedem Punkt entlang des Leiters ist die Spannung immer tangential, um das Gleichgewicht über die Spannweite hinweg zu gewährleisten.

• Der horizontale Anteil der Spannung des Leiters ist über die gesamte Länge des Leiters konstant.

• Die Spannung an den Stützen ist fast gleich der Spannung an jedem Punkt im Leiter.

  
  

Berechnungsmethodik

Bei der Berechnung des Durchhangs in einer Freileitung müssen zwei verschiedene Bedingungen berücksichtigt werden:

• Wenn die Stützen auf gleicher Höhe sind

• Wenn die Stützen nicht auf gleicher Höhe sind

Die Formel zur Berechnung des Durchhangs ändert sich je nachdem, ob die Stützhöhen (d.h. die Freileitungstürme, die den Freileitungsleiter tragen) auf der gleichen Höhe liegen.

Berechnung des Durchhangs für Stützen auf gleicher Höhe

Angenommen, AOB ist der Leiter. A und B sind die Stützpunkte. Punkt O ist der tiefste Punkt und der Mittelpunkt.Sei L = Länge der Spannweite, d.h. ABw ist das Gewicht pro Längeneinheit des LeitersT ist die Spannung im Leiter.Wir haben einen beliebigen Punkt auf dem Leiter gewählt, sagen wir Punkt P.Der Abstand von Punkt P zum tiefsten Punkt O ist x.y ist die Höhe vom Punkt O zum Punkt P.

Gleichsetzen der Momente zweier Kräfte um Punkt O gemäß der obigen Abbildung ergibt:

Berechnung des Durchhangs für Stützen auf ungleicher Höhe

Angenommen, AOB ist der Leiter, der den Punkt O als tiefsten Punkt hat.L ist die Spannweite des Leiters.h ist die Höhendifferenz zwischen den beiden Stützen.X1 ist der Abstand der Stütze am niedrigeren Punkt A von O.x2 ist der Abstand der Stütze am höheren Punkt B von O.T ist die Spannung des Leiters.w ist das Gewicht pro Längeneinheit des Leiters.

Nach der Berechnung der Werte von X1 und x2 können wir leicht den Wert des Durchhangs S1 und S2 ermitteln. Diese Formel berechnet den Durchhang unter Bedingungen ruhender Luft und normaler Temperatur, bei denen nur das eigene Gewicht des Leiters Einfluss hat.

Umweltauswirkungen

Einige Auswirkungen von Eis und Wind auf den Durchhang sind:

Das Gewicht pro Längeneinheit des Leiters ändert sich, wenn der Wind mit einer bestimmten Kraft auf den Leiter weht und Eis um den Leiter herum ansammelt.

Die Windkraft wirkt auf den Leiter, um das Eigengewicht des Leiters pro Längeneinheit horizontal in Richtung des Luftstroms zu ändern.Die Eisladung wirkt auf den Leiter, um das Eigengewicht des Leiters pro Längeneinheit vertikal nach unten zu ändern.Beide, Windkraft und Eisladung, berücksichtigt, hat der Leiter ein resultierendes Gewicht pro Längeneinheit.

Das resultierende Gewicht bildet einen Winkel mit der Richtung der Eisladung nach unten.Nehmen wir an, w ist das Gewicht des Leiters pro Längeneinheit.wi ist das Gewicht des Eises pro Längeneinheitwi = Dichte des Eises × Volumen des Eises pro Längeneinheit w ist die Kraft des Winds pro Längeneinheit.ww = Winddruck pro Flächeneinheit × projizierte Fläche pro Längeneinheit

Das Gesamtgewicht des Leiters pro Längeneinheit beträgt also:

Der Durchhang im Leiter ergibt sich aus:

Der vertikale Durchhang beträgt also:

Sicherheitsaspekte

Eine korrekte Berechnung des Durchhangs ist entscheidend, um die strukturelle Integrität und den betrieblichen Zuverlässigkeit der Freileitungen zu gewährleisten.