Критична довжина прогону

Найбільші напруження в однорідному (монометалічному) проводі можуть виникати за наступних кліматичних умов:

1) за найбільшого навантаження – тиск вітру на провід покритий ожеледдю;

2) за найнижчої температури повітря.

За найбільшого навантаження кліматичні умови позначимо: - питоме навантаження від вітру на провід з ожеледдю, - розрахункова температура повітря під час ожеледі, = -5°С, - напруження в проводі, який покритий ожеледдю, від тиску вітру.

За найнижчої температури повітря = -40°С і відсутності вітру на провід без ожеледі буде діяти тільки питоме навантаження від його ваги , що буде приводити до напруження в проводі, .

Проаналізуємо вплив температури та навантаження на провід залежно від довжини прогону, виходячи з рівняння стану проводу

.

Якщо довжина прогону прямує до нуля , то з рівняння стану проводу випливає, що . Це означає, що у випадку малих довжин прогонів повітряних ліній найбільший вплив на напруження має температура проводу, а навантаження на провід не має суттєвого впливу. За малих довжин прогонів повітряних ліній найбільше напруження буде за найнижчої температури, тобто .

Якщо довжина прогону прямує до нескінченності , то з рівняння стану проводу випливає, що . Отже, у випадку великих довжин прогонів повітряних ліній на напруження в проводі вплив навантаження переважає над температурою. За великих довжин прогонів повітряних ліній найбільше напруження в проводі буде за найбільшого навантаження, тобто .

На рис. 5.4 наведено графіки напруження в проводі залежно від довжини прогону повітряної лінії. Залежність , якій відповідає крива 1, визначається за виразом

,

де вихідними даними є умови, що відповідають найнижчій температурі повітря , та - допустиме значення напруження в проводі за найнижчої температури.

Залежність , якій відповідає крива 2, визначається за виразом

,

де вихідними даними є умови, що відповідають найбільшому навантаженню , та - допустиме значення напруження в проводі за найбільшого навантаження.

Рис. 5.4.

За довжини прогону повітряної лінії напруження в проводі за найбільшого навантаження рівне напруженню проводу за найнижчої температури .

Критична довжина прогону повітряної лінії ( ) - це така довжина за якої напруження в проводі за найбільшого навантаження рівне напруженню проводу за найнижчої температури. Для монометалевого проводу критичну довжину прогону визначають за формулою

.

(5.31)

Якщо довжина прогону повітряної лінії менше критичної, то найбільше напруження в проводі буде рівне допустимому за найменшої температури, а якщо довжина прогону буде більше критичної, то найбільше напруження в проводі буде рівне допустимому за найбільшого навантаження.