Enerji Nakil Hattı Parabol Eğrisi Hesapları: Salgı, Germe Kuvveti ve İletken Boyu

Enerji nakil hattı tasarımında parabol eğrisi hesapları, zincir eğrisi yaklaşımının basitleştirilmiş ve pratik bir yöntemidir. Bu hesaplar, hattın iletken sarkmasını (salgı), ağırlık açıklığını, iletken boyunu ve germe kuvvetlerini doğru şekilde belirlemek için kullanılır.

1. Parabol Eğrisi ve Denklemi

Parabol eğrisi, iki direk arasındaki iletkenin düzgün dağılmış ağırlığı altında oluşturduğu eğrinin basitleştirilmiş matematiksel modelidir.

1.1 Parabol Denklemi

İki direk arasındaki yatay mesafeyi $L$, yatay germe kuvvetini $T_0$ ve iletkenin birim ağırlığını $w$ olarak alırsak:

• $y(x)$: x konumundaki dikey sapma (m)

• $f$: salgı (m)

• $x$: yatay mesafe (m)

• $L$: direkler arası açıklık (m)

Parabol yaklaşımı, zincir eğrisi denklemine göre hesapları basitleştirir ve mühendislik projelerinde yaygın kullanılır.

2. Salgı (Sarkma)

• Salgı, parabol eğrisinin maksimum dikey sapmasıdır:

• Burada:

  • $w$: birim uzunluk başına iletken ağırlığı (N/m)

  • $L$: direkler arası açıklık (m)

  • $T_0$: iletkenin yatay germe kuvveti (N)

Örnek:

• 40 m açıklık, $w = 1,2 \text{ kN/m}$, $T_0 = 25 \text{ kN}$

3. Ağırlık Açıklığı

• Ağırlık açıklığı, direklerin yatay mesafesidir (L)

• Parabol denklemi ile sarkma ve germe kuvvetleri hesaplanır

• Mekanik dayanımı ve iletken gerilmesini belirler

4. İletkenin Boyu

• İletken boyu, salgıyı ve açıklığı dikkate alarak hesaplanır:

• Yaklaşık parabol yöntemi ile, iletken boyu hat boyunca optimal sarkı ve germe kuvvetini sağlar

Örnek:

• Yukarıdaki örnek için:

5. Bileşke Germe Kuvveti

• İletkenin yatay ve dikey bileşke germe kuvvetleri:

• $T_h$: yatay bileşke germe kuvveti

• $w L/2$: ağırlıktan kaynaklı dikey kuvvet

6. Ortalama Bileşke Germe Kuvveti

• Hat boyunca değişen açıklık ve yüklerde, ortalama germe kuvveti:

• Bu değer, direk ve travers tasarımında güvenlik katsayısı ile birlikte kullanılır

7. Örnek Hesaplama

• 40 m açıklık, $w = 1,2 \text{ kN/m}$, $T_0 = 25 \text{ kN}$

• Salgı: $f = 0,96 \text{ m}$

• İletken boyu: $L_c = 40,06 \text{ m}$

• Yatay bileşke germe kuvveti $T_h = 25 \text{ kN}$

• Bileşke germe kuvveti:

Bu örnek, parabol yaklaşımı ile iletken sarkısı ve germe kuvveti hesaplamalarının nasıl yapılacağını göstermektedir.