Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Podstawyprojektowaniaelektroenergetycznychliniinapowietrznych
Ichilośćmożnaoszacować.Nawiązującdowcześniejszegoprzykładu,jeżeliwjednymmm3
aluminiumznajdujesię160,601017atomów,tonapowierzchnijednegomm2znajdujesięokoło
160,601014atomów.Ikażdyznichpodczasrozciąganiawytwarzasiłęreakcjidążącądoprzywró-
ceniaodległościmiędzyatomamidowartościodpowiadającejmiejscuwystąpieniazagłębienia
energetycznego.Wielkościąokreślającąilośćsiłyprzypadającejnajednostkępowierzchnijest
średnienaprężenieσ
śr.JestonoobliczanejakoilorazsiłynormalnejF
N(działającejwzdłużprze-
wodu)przezpowierzchniępolaprzekrojupoprzecznegoprzewoduS
p.
σ
śr
=
F
s
N
p
[Pa]
(12)
Możnawięcpowiedzieć,żenaprężeniejestgęstościąpowierzchniowąsiły.Ponieważwewnątrz
materiałuatomyukładająsięwbardziejlubmniejuporządkowanestruktury,więcmożesięzda-
rzyć,żewniektórychmiejscachnaprężeniebędziewiększe,awinnychmniejsze.Lokalnąwartość
naprężeniaokreślawzór:
σ=
dF
ds
[Pa]
gdzie:
dF–jestwypadkowąsiłmiędzycząsteczkowychdziałającychnanieskończeniemałymprze-
kroju,
ds–nieskończeniemałepoleprzekroju.
Wpraktyceinżynierskiejzakładasięjednorodnośćmateriału,cosprowadzasiędorówności
naprężeńwkażdympunkciemateriałuzwartościąśredniąσ=σ
śr,dlategowdalszejczęścimate-
riałusymbolσoznaczawartośćśredniąnaprężenia.
Samąsiłęnormalnąmożnarozłożyćnaskładowezgodnezukłademwspółrzędnychx,y,z,
stąd:
σ=
F
s
N
p
=
F
Nx
2
+
s
F
p
Ny
2
+
F
Nz
2
[Pa]
(13)
NormaPN-E-05100-1:1998upraszczatozagadnienieizgodniezjejzapisamidoobliczeńme-
chanicznychprzyjmujesięnaprężeniewywołanetylkoprzezsiłępoziomąF
xwystępującąwnaj-
niższympunkciezwisaniaprzewodu(pomijającsiłępochodzącąodciężaruprzewoduiwiatru).
Wielkośćtęnazywasięwnormienaciągiemprzewodów.Wynikającezniejnaprężenienazywane
jestnaprężeniemobliczeniowymσ
o.
σ
o
=
F
s
x
o
[Pa]
(14)
gdzie:
s
o–jestprzekrojemobliczeniowymprzewodu.
Zapoleprzekrojupoprzecznegos
ouznajesiępowierzchnięprostopadłądoosiprzewodu;po-
wierzchniatazależyodkonstrukcjiprzewodu.Możnająobliczyć,alenajwygodniejjestskorzystać
zkatalogówproducentówprzewodów,gdziepodawanajestjakoprzekrójobliczeniowy.
Wzór(14)możnaprzekształcićtak,abyotrzymaćzależnośćnasiłępoziomą.
F
x
=
σ
o
⋅
s
o
[N]
(15)
Uproszczenietomożnastosować,jeżeliwprzęślezbliżonymdopoziomegozwisprzewo-
dunieprzekracza5%długościprzęsła.Tenwarunekczęstowystępujewpraktyce.Dlatego,
jeżeliwdalszejczęścininiejszegoopracowaniapodamysymbolnaprężeniabezindeksu,to
oznaczaćonbędzienaprężeniepochodząceodsiłypoziomej.
Nanaprężenienależyteżspojrzećinaczej.
Zauważmy,żepodczasrozciąganiasiłąF
NprzewódwydłużasięoodcinekΔl.Dorozciągnię-
ciaprzewodukoniecznejestwykonaniepewnejpracyW,wefekcieporozciągnięciuwmateriale
zostajezgromadzonaenergiapotencjalnaE
psprężystościrównatejpracy,stądmamy:
18
