架空導体のサグとは何か

オーバーヘッドコンダクターにおけるサグとは何ですか？

サグの定義

送電線のサグは、支持点の最高点とコンダクターの最低点との間の垂直距離として定義されます。

サグの目的

適切なサグを含めることで、特に悪条件下において送電線が過度の張力や潜在的な損傷から保護されます。サグは送電線のコンダクター吊り下げに必須です。コンダクターは、理想的なサグ値で2つの支持点間に取り付けられます。サグは重要な役割を果たし、コンダクターが過度に伸びて危険な張力レベルを経験することを防ぎ、耐久性を向上させます。

コンダクターが設置時に完全に引き伸ばされた場合、風がコンダクターに圧力を加えるため、コンダクターが破断したり端部の支持点から外れたりする可能性があります。したがって、コンダクターの吊り下げにはサグが必要です。

いくつかの重要なポイント

• 同じ高さの2つの支持点がコンダクターを支えると、コンダクターに曲がった形状が生じます。サグはコンダクターのスパンに対して非常に小さいです。

• サグ・スパン曲線は放物線形です。

• コンダクター沿いの各点で、張力は常に接線方向であり、スパン全体でバランスを維持します。

• また、コンダクターの張力の水平成分は、コンダクターの全長を通じて一定です。

• 支持点での張力は、コンダクター上の任意の点での張力とほぼ等しいです。

  
  

計算方法

送電線のサグを計算する際には、2つの異なる条件を考慮する必要があります：

• 支持点が同じ高さの場合

• 支持点が同じ高さでない場合

サグの計算式は、支持点（つまり、空中コンダクターを支える送電塔）が同じ高さかどうかによって変わります。

支持点が同じ高さの場合のサグ計算

AOBがコンダクターであるとします。AとBは支持点です。Oは最も低い点で中点です。L = スパンの長さ、すなわちABwはコンダクターの単位長さあたりの重量Tはコンダクターの張力コンダクター上の任意の点を選択します、例えばP点。P点から最も低い点Oまでの距離はxです。yはO点からP点までの高さです。

上記の図に基づいて、O点周りの2つの力のモーメントを等しくすると、以下の式を得ます。

支持点が異なる高さの場合のサグ計算

AOBがコンダクターであり、Oが最も低い点であるとします。Lはコンダクターのスパンです。hは2つの支持点の高さ差です。X1は、Oからの低レベルの支持点Aまでの距離です。x2は、Oからの高レベルの支持点Bまでの距離です。Tはコンダクターの張力です。wはコンダクターの単位長さあたりの重量です。

x1とx2の値を計算することで、サグS1とサグS2の値を容易に求めることができます。この式は静止空気と通常温度下での計算であり、コンダクター自体の重さのみが影響します。

環境への影響

氷や風によるサグの影響には以下があります：

風が一定の力でコンダクターに吹きつけ、または氷がコンダクターに付着すると、コンダクターの単位長さあたりの重量が変化します。

風力は、空気の流れの方向にコンダクターの単位長さあたりの自重を水平方向に変化させます。氷の荷重は、コンダクターの単位長さあたりの自重を垂直下方に変化させます。風力と氷の荷重を同時に考慮すると、コンダクターには結果的な単位長さあたりの重量が生じます。

結果的な重量は、氷の荷重の下方方向に対して角度を作ります。wをコンダクターの単位長さあたりの重量と仮定します。wiは氷の単位長さあたりの重量wi= 氷の密度 × 単位長さあたりの氷の体積 wは風の単位長さあたりの力。ww = 風圧 × 単位長さあたりの投影面積

したがって、コンダクターの単位長さあたりの総重量は以下の通りです。

コンダクターのサグは以下の式で与えられます。

したがって、垂直方向のサグは以下の通りです。

安全に関する考慮事項

適切なサグ計算は、送電線の構造的整合性と運転信頼性を維持するために重要です。