7 – amaliy mashg‘ulot mavzu: alyumindan qurilgan havo liniyasidagi o’tkazgich kesimini hisoblash. Po’lat o’tkazgichdan qurilgan elektr tarmoqlarini hisoblash

Simlarni mexanik hisobi.
3-Rasmda tekislik joy da qurilgan havo liniya keltirilgan. Bu yerda ikki tyanch joy lashgan masofa keltirilgan. Prolet oraligi «L» yo ki oraliq dey iladi.

3-rasm. Havo liniyasining oralig’i
Ma’lumki, egiluvchan ip o’z og’irligiga ega bo’ladi, uni ikki nuqta orasida tortganda o’zini og’irligini ostida osiladi. SHu osilishini «uzatgich simni salqinishi» deb ay tilishi. – «f» simni silkinishi – «h» deb simni eng ko’p salqingan nuqtasidan ergacha, temir y o’llarni relesini yuzasigacha yo ki aWomobil y o’llarni asfaltini yuzasigacha bo’lgan vertikal masofasi.
Nazariy mexanikadan ma’lumki, egiluvchan iplar ikki nuqta orasida osilgan bo’lsa, matematika qonuniga bo’y sunadi. SHu fanda simlarni salkinishi va oraliqdagi simni uzunligi.
Simni salkinishi

oraliqdagi simni uzunligi

bunda g – o’rtacha yuklanish, kGs/(m.mm²)
G – simlarni cho’zilishidagi kuchlanish, kGs/m.mm²
O’z navbatida
G =
Bunda T – simdagi cho’zilish kuchi, kGs/m.mm²;F – simni kesim yuzasi, mm²
Keltirilgan tenglamalar xamma oralig’lar uchun mos keladi. Ko’riladigan havo liniyalarni oralig’lar uchun keltirilgan tenglamalarni o’ng tomonidagi ikkinchi kuchlarini olib tashlansa.
Unda simlarni salkinishi uchun

Oralig’idagi simlar uchun

ifodani o’zgartirilgan xolda
;

Oralig’dagi simlarni cho’zilishdagi kuchlanishlar uzunligi bo’y icha bir xil bo’lmay di, eng ko’p kuchlanish simlarni tayanchlariga ulanish joy ida bo’ladi.
Qanday dir sharoit uchun “m” deb belgilasak, unda havoni xaroratini t_m, simni o’rtacha yuklanishi g_m va simni cho’zilish kuchlanishi G_m. SHaroit o’zgargan xolda shu qiy matlar t, g, G teng bo’ladi.
Ko’pincha yuklangan simni uzunligi L_o, ya’ni G_o=0, havoni xarorati t_o=O^o, L_m – deb simni uzunligini, simlardagi kuchlanish G_m, uni xarorati t_m.
YUklanmagan simlarni qizitishida O^oS dan t_m – gacha uni uzunligi o’zgaradi va

bunda – simni xarorat koeffitsienti, simni xarorat ta’sirida bo’y i bo’y icha uzay ishi 1/^oS.i
Endi simga keltirilgan yuklanish , unda simni uzunligi
Lm = L_o(1+ t_m) (1+βG_m)
bunda – koeffitsient simni cho’zilishiga ko’rsatiladigan qarshilik (mm²/kGs).
Boshqa tomondan qaraganda (125) – tenglama asosida simni uzunligi L_m va g_m uchun

L_m uchun topilgan qiy matni oldingi qiy mat bilan tenglashtirilganda
l +l³g_m²/24G_m² = L_o(1+L t_m)(1+ βG_m) = L_o(1+L t_m+ βG_m Lβt_m . G_m)
Oddiy sharoitda simni uzunligi kam farq qiladi. Oraliqdagi simni uzunligidan,
L_o ≈ L
va β kichkina qiy matga ega. Ularni ko’pay tmasi yana xam kam bo’ladi va uni inobatga olmasligi mumkin.

Tenglamani ikki tomoni «l» kiskartirsak
1+ ²g_m²/24G_m² = 1+ t_m + βG_m
Ikki tomondagi «1» inobatga olmagan xolda va ularni β bo’lib chiqsak


Extimol, shu tenglama boshqa sharoitlar uchun xam to’g’ri keladi, ya’ni t, q va G uchun. SHu shoritda

Ikkinchi tenglamadan, birinchi tenglamani ay rsak

SHu tenglamani, oraliqdagi simlarni xolatini aniqlash tenglamasi dey iladi. Aniq G_max, t_m va g_m aniq qiy matlari, ya’ni G, t va g aniqlash imkoniyatini beradi.
Buni echishda
G – =A
unda G³ – A . G²=B yo ki
Bu kub darajadagi tenglamani G – ni aralash usulida echish mumkin.
tenglamani yechish uchun asosiy deb simlarni materialini ruxsat etilgan maksimal kuchlanishni qiy matini bilishimiz kerak, bu qiy matni jadvaldan olinadi, protsent xisobida uzilishga ko’rsatiladigan vaqtincha qarshiligi.
3 – jadval

Tros va simlarni kesimi va markasi	Tros va simlardagi ruxsat etilgan kuchlanishi % ularni vaqtinchalik qarshiligi
	Katta bo’lmagan sirtki yuklanish	Past xaroratda	O’rta y illik xaroratda
Alyuminiy simlar	50	50	30
Po’lat simlar PSO xamma yuzasi uchun	40	40	35
PS, PMS va xamma troslar uchun	50	50	35
Po’lat – alyumin simlar uchun AS, ASO va ASU	42	37	25

Simlardagi kuchlanishni eng yuqori kuchlanishni qiy mati Gmax ikki xolda bo’ladi: Muz qoplamagan simlarda – g₇ va havoni xarorati –5^oS yo ki muz qoplamagan simlarda, ya’ni – g₁, xamda havoni xarorati eng kam bo’lmaganda shamolni ta’siri etkazilmaganda.
ifodani echish vaqtida oraliqdagi simni xolatini eng og’ir sharoitini aniqlash uchun, G_m=G_max, t_m = - 5^oC, g_m = g₇, t = t_min, g=g₁ ko’y iladi va G qiy mati aniqlanadi. Agar Gmax unda bizni taxmin kilganimiz to’g’ri bo’ladi. Agar G>G_max demak, qabul qilingan taxminimiz noto’g’ri bo’ladi, demak xisoblash minimal xarorat rejimida olib borilishi kerak g=g₁, ya’ni muz qoplanmagan xolda.
Oraliqdagi simlarni xolatini aniqlash rejimidagi G-ni topishini bir necha marta aniqlash uchun kritik oraliq tushuncha kiritiladi. Kritik oraliq – bu shunaqa oraliq, qay sida shu sim uchun va klimatik ray on uchun simni uzilish kuchlanishi bir xil bo’ladi, muz qoplanishidagi – 5^oS, xamda muz qoplanmaganda lekin minimal xaroratda.

Kritik xarorat uchun tenglamani topamiz. May li liniyadagi oraliqlar juda katta bo’lsin va cheksizlikka intilsin l→ ∞. Unda tenglamani «l²» qisqartirib

Maxrajda «l²» qismlari no’lga intiladi desak, unda

Demak, juda katta oraliqlar uchun simdagi kuchlanishlar, o’rtacha yuklanishlarni funktsiyasi bo’ladi. Lekkin aniqki eng katta o’rtacha yuklama g₂, muz bilan qoplangan simlarda bo’lishi. SHundan kelib chiqib ay tish mumkin eng katta kuchlanishlar muz bilan qoplangan simlarda yo ki havoni xarorati - 5^oS bo’ladi. Endi taxmin qilsak, oraliqlar l→ 0, eng kichik bo’lsa, unda tenglama quy idagi ko’rinishda yo ziladi.

Bu sharoitda simlardagi kuchlanishlar faqat havoni xaroratiga bog’liqligi, kichik oraliqlarda eng katta kuchlar minimal xaroratda va muz qoplanmagan simlarda xosil bo’ladi. SHu chegaraviy sharoitlarda extimol shunaqa oraliq borki, qay sida simdagi kuchlanishlar muz qoplaganda va xarorat - 5^oS va muz qoplamaganda va minimal xaroratda bir xil bo’ladi. YUqorida ay tib o’tilganday bunaqa oraliqlarni kritik oraliqlar dey iladi.
Kritik oraliqlar aniq bo’lsa, uni xisoblaash oraliq bilan solishtiriladi. Agar berilgan oraliq kritik oraliqdan katta bo’lsa eng katta sim dagi kuchlar muz qoplanganda va xarorat - 5^oS; agar berilgan oraliq kritik oraliqdan kichik bo’lsa unda simdagi kuchlar eng ko’pligi minimal xaroratda va muz bilan qoplanmagan simlarda bo’ladi.
Kritik oraliqni l_kr, aniqlash uchun formuladan foy dalanamiz. May li «m» indeks bilan belgilangan qiy matlar – muz qoplangan va xarorati -- 5^oS rejimini ifodalasa va indeksis qiy matlar minimal xarorat va muz bilan qoplanmagan simlar rejimini ifodalasin. Unda kritik oraligida l_kr, ikkala rejimda xam simlardagi kuchlar maksimal qiy matiga ega bo’ladi, ya’ni
G_m = G = G_max
yoki
g_m= g₇; t_m= - - 5^oS; g = g; t = t_min
SHu qiy matlarni (124) tenglamaga qo’y ib chiqsak

Tenglamani ikki tomonini 1/ β qisqartirsak



Eng qiy in xisoblash rejimi aniqlangandan key in, oraliqdagi simni xolatini xamma xaroratlar uchun aniqlash mumkin bo’ladi.
Mexanik xisobi asosida aniqlanadigan ikkinchi qiy mat, bu simlari maksimal salkinishini topish. Simni fmax, bu xol muz qoplagan simda va 5⁰S yo ki maksimal issiqligida bo’ladi.
Simni maksimal silkininishini ifoda asosida kuchlanishida bu ikki rejim uchun topamiz va simlarni salqnishi xar bir rejim uchun ifoda asosida aniqlay miz.
Ikki sharoit uchun uzatkichni maksimal salkinishini aniqlash uchun, kritik xarorat tushuncha kritiladi.
Kritik xarorat deb, shunaqa xarorat ay tiladi qay sida simni salkinishi, muz qoplangan simni va – 5⁰S dagi simni salkinishiga teng bo’ladi. Agar bir sharoitda kritik xarorati, haqiqiy xaroratdan katta bo’lsa, maksimal uzatkichni salkinlanishi, yaxvonlikda va – 5⁰S. bo’ladi agar kritik xarorat, maksimal xaroratdan kam bo’lsa, unda uzatkichni maksimal salkinishi havoni maksimal issiqligida bo’ladi.
Kritik xaroratni aniqlash uchun formuladan foy dalanamiz.

Keltirilgan shartlar asosida, uzatkichni salkinishi ikki xolda xam bir xil, demak

Unda
YUqoridagilarni ifodaga qo’yamiz va quy idagilarni olamiz:

Unda
bunda
Havo liniyalarni ko’rish vaqtida, ko’ruvchilarga havoni xaroratiga qarab uzatgichlarni (simlarni) maksimal salkinishini bilishlari kerak. SHuning uchun maksimal xaroratdan, minimal xaroratgacha xar 10^oS oralig’ida G aniqlanadi va ular asosida f – simlarni salkinishlari aniqlanadi va ko’rilish egri chiziqlar tuziladi.

4-rasm. Montaj egri chiziqlari
4–jadval. ifodani xisoblash uchun simlarni parametrlari.

Simlarni turlari va yuzalari	Tros va simlarni fizika-mexanik xarakteristikalari
	O’z og’irligidan kelib chiqqan yuklanishlar kGs/(m.mm^2)	Elastiklik moduli E. kGs/mm^2	Xarakat koeffitsienti bo’y i bo’y icha uzanish L, gradus ^-1	Uzilishga ko’rsatadigan sim va troslarni vaqtincha qarshiligi G va kGs/mm^2
Alyumin simlar	2,75 . 10^-3	6,3 . 10^3	23 . 10^-6	15-16
Po’lat simlar PSO	7,85 . 10^-3	20 . 10^3	12 . 10^-6	55
PS va PMS	8,0 . 10^-3	20 . 10^3	12 . 10^-6	65 yo ki 70
Tros (kanat)	8,0 . 10^-3	20 . 10^3	12 . 10^-6	120
Po’lat alyumin simlar AS-10 yuzasi 10mm^2	3,2 . 10^-3	7,65 . 10^3	20,1 . 10^-6	24
AS-16 dan AS-95 gacha	3,47 . 10^-3	8,25 . 10^3	19,2 . 10^-6	25
AS-120 va undan yuqorisiga	3, 56 . 10^-3	8,45 . 10^3	18,9 . 10^-6	29
ASO-xamma yuzalarga	3, 39 . 10^-3	7,85 . 10^3	19,8 . 10^-6	27
ASU – xamma yuzalari uchun	3,73 . 10^-3	8,9 . 10^3	18,3 . 10^-6	31

1-Masala. II – chi muz qoplanish zonasi va III – shamol zonasida joy lashgan 10kV havo liniyasiga osilagan A-25 simni solishtirma mexanikq yuklamalarini aniqlang.
Agar simni echim diametri d=6,4mm, echim yuzasi F=24,7mm², og’irligi G=68kGs/km
O’z og’irligidan kelib chiqqan solishtirma yuklanishi

Muzni qalinligi II-ray on uchun b=10mm

Y ig’indi yuklama,

SHamolni bosimi 50 kGs /m² , muz qoplamagan simdagi solishtirma mexanik yuklama

SHamolni tezligidan kelib chiqqan bosim, muz bilan qoplangan sim uchun mexanik yuklamalar

Muz qoplamagan simda y ig’indi solishtirma mexanik yuklama

Muz qoplamagan simda y ig’indi solishtirma mexanik yuklama

2 misol. Axoli yashay digan joy da qurilgan 10 kV kuchlanishda havo liniyasini mexanik xisobini qiling, agar aporalarni oralig’i L=80m, va osilgan simni kesim yuzasi A-35 xamda kurilish jadvalini tuzing havoni xarorati – 20⁰S dan +40⁰S o’zgaradigan bo’lsa.

Agar metrologik stantsiyasi bergan ma’lumotiga qaraganda, shu ray on uchun: t_max = +40^oC; t_min= - 35^oC va t_e=+5^oS tashkil qilsa.

1. 
   Simdagi solishtirma yuklamalarni aniqlab chiqamiz.
   

2. Simdagi ruxsat etilgan kuchlanishlarni topamiz.
Simni uzilishiga vaqtincha qarshiligi.
(F…. jadval)
Simdagi ruxsat etilgan mexanik kuchlanish eng past xaroratda va eng yuqori sirtqi yuklanishda

O’rtacha y illik xaroratda ruxsat etilgan kuchlanish.

Kritik oraliq

Bu yerda (A- 21 jadval)
Berilgan oraliq, kritik oraliqdan katta

SHuning uchun simdagi eng yuqori kuchlanish –5^os xaroratda va uni muz qoplagan rejimda bo’ladi.


Masalalar.

1. 
   Masala: AS-50mm² sim osilgan havo liniya ikkita har xil sharoitda foydalanishidagi ruhsat etiladigan maksimal yuklami tokini aniqlang:
   

1. 
   Havoni o‘rtacha xarorati +40^oS teng bo‘lganda.
   
2. 
   Havoni o‘rtacha xarorati – 30^oS teng bo‘lganda.
   

Echimi: Ruhsat etilgan maksimal yuklama tok ifoda asosida topiladi shuning uchun biz ikki sharoit uchun xarorat koeffitsientini topamiz.

1. 
   SHart uchun
   
2. 
   SHart uchun
   

Ruhsat etilgan toklar

1. 
   Birinchi sharoit uchun I¹ = I Kt₊₄₀ =210 . 0,8 = 168A
   
2. 
   Ikkinchi sharoit uchun I¹ = I× Kt_-30 =210 . 1,5 = 315A