Cách tính độ võng cho đường dây trên cao

tính-độ-võng-của-đường-dây-điện-trên-cao

Trong đường dây điện trên cao, độ võng được định nghĩa là độ chênh lệch theo phương thẳng đứng giữa các điểm nối (thông thường nhất là tháp truyền tải) và điểm thấp nhất của dây dẫn. Việc tính toán độ võng và lực căng trong đường dây tải điện phụ thuộc vào nhịp của dây dẫn trên không.

Xét một dây dẫn AOB được treo tự do giữa các gối tựa A và B ở cùng mức (nhịp bằng nhau). Hình dạng của dây dẫn là một parabol và điểm thấp nhất của dây dẫn là O.

Trong dây dẫn AOB trên không, S là độ võng khi đo theo phương thẳng đứng.

Tại sao tính độ võng là bắt buộc?

Độ võng của dây dẫn là tiêu chí bắt buộc phải đảm bảo trong lắp đặt hệ thống treo dây dẫn đường dây. Các dây dẫn được gắn giữa hai gối đỡ với giá trị hoàn hảo của độ võng, bảo vệ dây dẫn khỏi bị căng quá mức. Để cho phép dây dẫn ở mức độ căng an toàn, dây dẫn không được kéo quá căng.

Nếu dây dẫn bị kéo căng hoàn toàn trong khi lắp đặt, gió sẽ gây áp lực lên dây dẫn, dây dẫn có nguy cơ bị đứt cao.

Một số điểm quan trọng cần lưu ý:

  1. Khi hai điểm nối cân bằng nhau, độ võng rất nhỏ so với nhịp của dây dẫn.
  2. Đường cong nhịp độ võng là hình parabol.
  3. Lực căng tại mỗi điểm của dây dẫn tác dụng luôn theo phương tiếp tuyến.
  4. Lực căng tại các giá đỡ gần bằng lực căng tại bất kỳ điểm nào trong cùng nhịp của dây dẫn.

Cách tính độ võng cho đường dây

Khi tính toán độ võng trong đường dây tải điện, cần xét đến hai điều kiện khác nhau:

  1. Khi các điểm nối có độ cao cân bằng nhau;
  2. Khi các điểm nối không bằng nhau.

1. Tính độ võng dây khi điểm nối bằng nhau

Giả sử, AOB là dây dẫn. A và B là các điểm hỗ trợ. Điểm O là điểm thấp nhất và là trung điểm.

  • L = chiều dài của nhịp nối, nghĩa là AB;
  • W là trọng lượng trên một đơn vị chiều dài của dây dẫn;
  • T là lực căng của dây dẫn.
  • Ta chọn một điểm bất kỳ trên dây dẫn, gọi là điểm P.
  • Khoảng cách của điểm P từ điểm thấp nhất O là x.
  • y là đường cao từ điểm O đến điểm P.

Lập phương trình hai mômen của hai lực tại điểm O như hình trên ta được,

Ty = Wx (x / 2) nên y = Wx 2 / 2T. Đặt x = L / 2 thì Sag = WL 2 / 8T.

2. Tính độ võng khi điểm nối không bằng nhau

Giả sử AOB là dây dẫn có điểm O là điểm thấp nhất.

  • L là khoảng cách theo phương ngang của 2 điểm nối.
  • H là độ cao chênh lệch giữa hai điểm nối
  • x 1 là khoảng cách của giá đỡ tại điểm A so với O.
  • x 2  là khoảng cách của giá đỡ tại điểm B so với O.
  • T là lực căng của dây dẫn.
  • W là trọng lượng trên một đơn vị chiều dài của dây dẫn.

Bây giờ,

Sag 1 = WX 2 / 2T Sag S 2 = WX 2 / 2T.

  • 1 – S 2 = (W / 2T) [X 2 – X 2] = (W / 2T) (X 1 – X 2 ) (X 1 + X 2 ), Nhưng X 1 + X 2 = L (1) nên;
  • 1 – S 2 = (WL / 2T) (X 1 – X 2 ) ==> X 1 – X 2 = 2 (S 1 – S 2 ) T / WL = 2HT / WL (2);

Giải phương trình 1 và 2 ta được 1 = L / 2 – TH / WL và 2 = L / 2 + TH / WL.

Bằng cách đặt giá trị của X 1 và X 2 trong phương trình Sag, chúng ta có thể dễ dàng tìm được giá trị của S 1 và S 2.

Công thức trên được dùng để tính độ võng khi vật dẫn ở trong không khí và nhiệt độ môi trường bình thường. Do đó trọng lượng của vật dẫn là trọng lượng của chính nó.

Ảnh hưởng của băng giá và gió lên độ võng dây

Một số tác động của băng giá và gió đối với độ võng của dây bao gồm:

  • Trọng lượng trên một đơn vị chiều dài của dây dẫn (W) thay đổi khi gió thổi với một lực nhất định và có đóng băng xung quanh vật dẫn.
  • Lực gió tác dụng lên dây dẫn làm thay đổi khối lượng bản thân của dây dẫn trên một đơn vị chiều dài theo phương ngang, tương ứng theo hướng của gió.

Giả sử, w là trọng lượng của dây dẫn trên một đơn vị chiều dài.
w i là khối lượng của băng trên một đơn vị chiều dài
w i = mật độ của băng × khối lượng của băng trên một đơn vị chiều dài

w w là lực gió trên một đơn vị chiều dài
w w = áp lực gió trên một đơn vị diện tích × diện tích dự kiến ​​trên một đơn vị chiều dài

 

Tổng khối lượng của dây dẫn trên một đơn vị chiều dài là

 


 

 

 

 

 

 

 

Độ võng của dây Sag = WL 2 / 8T nên độ võng thẳng đứng là S(v) = SagCosθ.

Tham khảo Electric4u

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.