Почему провода ЛЭП специально оставляют провисать и не тянут прямо

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

На воздушных линиях электропередачи провода между опорами никогда не натянуты в струнку. Они заметно провисают, образуя характерную дугу. Вопрос почему и что будет, если натянуть их слишком сильно?

Оказывается, это осознанное инженерное решение, без которого надежная работа ЛЭП была бы невозможна. Провода специально оставляют провисать. Величина провисания провода (или «стрела провеса») рассчитывается заранее с учётом множества факторов и строго контролируется.

Автор: Tanechka

Основной причиной, по которой провод провисает, является действие силы тяжести. Под действием собственного веса провод немного прогибается между опорами и неизбежно принимает форму, близкую к цепной линии (катенари). Попытаться натянуть его абсолютно прямо практически невозможно и нецелесообразно. Это потребовало бы настолько большого усилия натяжения, что его не выдержали бы ни сам провод, ни опоры. В реальности провисание — это естественное и заранее рассчитанное положение, при котором вес провода уравновешивается его натяжением.

Ключевым фактором, который учитывают инженеры, является термическое расширение. Металлы расширяются при нагреве и сжимаются при охлаждении. Летом, под солнцем и при протекании тока, провод нагревается, удлиняется и провисает сильнее. Зимой, напротив, он укорачивается, натяжение растёт, и провис уменьшается.

Автор: Tanechka

Если бы провода монтировали идеально прямо при низкой температуре, то летом в жару они могли бы перегрузить опоры или, наоборот, при сильном охлаждении, лопнуть от чрезмерного натяжения. Поэтому монтаж проводят при определённой расчётной температуре, задавая такую начальную стрелу провеса, которая позволит избежать опасной перегрузки линии зимой и недопустимого провисания провода летом.

В холодное время на проводах может налипать лёд, существенно увеличивая их вес. Величину провисания рассчитывают так, чтобы даже при максимальном гололёде (для конкретного климатического района) провод не касался земли и не приближался опасно к другим фазам. Слишком малая начальная стрела провеса приводит к тому, что при гололёде и ветре напряжения в металле резко возрастают, и линия может не дожить до следующей зимы.

Автор: Diliff Источник: commons.wikimedia.org

Учитываются также ветер и вибрации. Полностью натянутый провод ведёт себя как струна. Под действием ветра возникает вибрация (эоловы колебания), а при обледенении может начаться опасная «пляска» проводов. Умеренное провисание позволяет снизить механические нагрузки на провод и элементы крепления, а также уменьшает риск повреждений при воздействии ветра и температурных изменений.

Поэтому в расчётах закладывают такой провес, чтобы линия оставалась устойчивой и безопасной во всём диапазоне реальных погодных условий. Также для дополнительной защиты от вибраций на проводах устанавливают специальные виброгасители.

Автор: Tanechka

В итоге провисание проводов ЛЭП — это продуманная мера безопасности и надёжности. Оно учитывает неизбежные изменения длины провода под влиянием температуры, тока, погоды и времени (со временем происходит и «ползучесть» металла). Благодаря правильному провесу линии электропередачи десятилетиями работают в самых разных климатических условиях, минимизируя риски обрывов и обеспечивая стабильное электроснабжение. Современные системы мониторинга позволяют отслеживать провисание в реальном времени, но сам принцип остаётся неизменным уже более века.

Изображение в превью:
Автор: Diliff
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

1 комментарий

Филипп Лыков
Горизонтальные провода при наличии силы тяжести принципиально невозможно натянуть без провисания. Сила натяжения была бы бесконечной.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Китайское поле экспериментов. Фонарик-Франкенштейн с отличной дальнобойностью. Обзор Wurkkos K1

Китайские инженеры сделали настоящего фонарного Франкенштейна, склеив в одном корпусе дальнобойный, налобный и кемпинговый фонарики. Wurkkos K1 имеет 400м дальнобойности, 600люм заливного ближнего...

Зачем на современных судах устанавливают огромные вращающиеся цилиндры

На верхней палубе балтийского парома Copenhagen стоит белый цилиндр высотой с многоэтажный дом. Во время работы его наружная оболочка вращается вокруг неподвижной опоры. Такие установки появились и...

Загрязнение микропластиком меняет цвет Тихого океана — и это уже видно из космоса

Когда речь заходит о Большом тихоокеанском мусорном пятне, обычно представляют скопления крупного плавающего пластика: бутылок, упаковок, рыболовных сетей и обломков контейнеров. Однако основная...

Вагон с пропеллерами подвесили над путями: почему поезд Бенни так и не стал обычным транспортом

На фотографии 1930 года пассажирский вагон напоминает корпус небольшого самолёта. Он находится над обычной железной дорогой, держится за верхнюю направляющую и движется с помощью воздушных винтов....

Огонь сам открывает воду: как появились автоматические пожарные спринклеры

Пожарная труба под потолком долгое время была почти бесполезна без человека. Можно было заранее провести по зданию водопровод, сделать в нём отверстия и даже держать рядом большой запас воды, но...

Бетон вместо радара: как огромные чаши на берегу Англии помогали слышать самолёты

На английском побережье сохранились огромные бетонные чаши, обращённые к морю. Рядом с некоторыми стоят изогнутые стены, похожие на фрагменты недостроенного стадиона. Их задача была вполне...