Натяжения и стрелы провеса провода при разных атмосферных условиях

Свободно подвешенный провод сохраняет данные ему при монта­же натяжение и стрелу провеса лишь до тех пор пока не изменятся атмосферные условия, которые были при монтаже. С изменением тем­пературы окружающего воздуха или изменением температуры самого

-110-

провода вследствие уменьшения или увеличения протекающего по не­му тока а также при появлении дополнительных нагрузок от голо­леда и ветра изменяются длина провода его натяжение и стрелы про­веса.

При проектировании воздушных линий определяют натяжения и стрелы провеса проводов в раэличных условиях (режимах) их рабо­ты. Для решения этой задачи зависимость натяжений провода от тем­пературы и нагрузкн выражают в виде уравнения, называемого урав­нением состояния провода.

Уравнение состояния свободно подвешенного провода позволяет определить натяжение провода H_х для любой температуры воздуха t_x и нагрузки на привод q_x если известно натяжение провода Н₁ при температуре t₁ , н нагрузке q₁.

Для вывода уравнения состояния рассмотрим провод в одном про­лете, т. е. а пролете с жестким закреплением провода в точках его подвеса, расположенных ид одинаковой высоте.

Для определении изменения длины провода ΔL при переходе от од­ного состоянии ( t_1, q_1, H₁ )

\к другому (t_х, q_x, H_х ) воспользуемся форму­лой (19), согласно которой

Изменение длины провода может произойти вследствие упругих удлинении провода, вызванных изменением его натяжения на (Н_х – h₁) и определяемых согласно закону Гука выражением I (Н_х – H₁)/(ES), а также вследствие температурных удлинений провода при изменении температуры на (t_x — t₁), определяемых выражением l_α(t_x — t₁)

При определении упругих и температурных удлинений провода бу­дем считать, что L = I. Такое допущение можно сделать, поскольку для обычно принимаемых пролетов и натяжений длина привяла мало отличается от длины пролета.

Таким образом, при одновременном изменении натяжения провода и его температуры провод получит удлинение

-111-

Приравняв значения ΔL, полученные по формулам (20) и (21) сократив обе чести уравнения на, получим

Уравнение (22)имеет ясный физический смысл и в таком виде на­иболее удобно для запоминания. Левая сторона уравнения представ­ляет собой полное относительное удлинение провода при переходе от одного режима температуры и нагрузки к другому правая — сумму упругого и температурного относительных удлинении.

После переноса в левую часть всех членов с исковыми значениями (Н_х, q_x)и алгебраических преобразований получим уравнение состо­яния провода в следующем виде:

Этим уравнением можно пользоваться, полагая значения величин дли режима с индексом 1 известными и определяя значения для режи­ма с индексом х, или наоборот. При подстановке значений отрица­тельных температур в последний член уравнения необходимо обяза­тельно соблюдать правило знаков.

Величина t входит в уравнение состояния в первой степени. По этому для упрощений расчетов при построении монтажных кривых его часто приводят к виду

откуда, выделяя в скобки члены, имеющие постоянное значение, по­лучим

Это уравнение после подстановки в него известных величин будет иметь вид

.

Подставляя в уравнение (25) различные значения Н_х, взятые через произвольные интервалы (например, через 1 кН), получают соответ­ствующие значения t_х.. Эти значения должны быть в пределах заданного диапазона температур (от t_max до t_min). По полученным значени­ям t_x, строят кривую Н_x (t_x).

-112-

Дата добавления: 2015-09-03