漲知識!電線桿為什么是圓的?
“咚~~~”
小編走在路上,突然腦袋好像磕到了啥
抬頭一看
原來是根圓滾滾的水泥電線桿
?。『锰?!
要是方的電線桿
那我還能見人嗎?
在早期,制作圓形電桿需要用到離心機(jī),投入較大,而制作方形電桿的模具則相對簡單,電桿的成本較低。所以早期還是存在一些方形電桿的,但為啥方形電桿后來慢慢退出了歷史舞臺(tái)呢?
由于制作工藝不同,離心機(jī)的使用會(huì)使得鋼筋混泥土的密實(shí)度增大,所以圓形電桿的耐候性較方形電桿要強(qiáng)(材料如涂料、建筑用塑料、橡膠制品等,應(yīng)用于室外經(jīng)受氣候的考驗(yàn),如光照、冷熱、風(fēng)雨、細(xì)菌等造成的綜合破壞,其耐受能力叫耐候性),方形電桿在運(yùn)行一段時(shí)間后,表面就會(huì)出現(xiàn)蜂窩麻面、露筋等現(xiàn)象。
另外,由于現(xiàn)在導(dǎo)線截面較大,比較粗,所需要的彎矩比較大,方桿由于密實(shí)度相對較小,彎矩很難滿足要求,加上供電可靠性要求提高,方桿已經(jīng)逐漸淘汰了。#p#分頁標(biāo)題#e#
那是因?yàn)樘┨幱跓釒У貐^(qū),做成方形是為了防止蛇攀爬電桿導(dǎo)致短路停電。
可方形有棱有角,照理說不是更好爬嗎?
這就要從蛇的爬行習(xí)慣和運(yùn)動(dòng)原理說起了,它們能將自己身體攀附在圓形電桿上,然后再借助全身之力向上攀爬。
如果換成方形,它們身體的大部分都會(huì)懸空,只能把著力點(diǎn)放在四個(gè)棱角上,根本使不上什么力氣,四個(gè)棱角會(huì)將它們刺痛,爬不了兩步,就要摔下來。
接下來回歸下本源
1. 電桿到底做什么用的?
電桿的主要作用是支撐導(dǎo)線和避雷線,使導(dǎo)線和可能接觸到導(dǎo)線的物體間保留足夠的安全距離。作為支撐物,它的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是工程力學(xué)的范疇。
#p#分頁標(biāo)題#e#2. 電線桿是實(shí)心的還是空心的?
空心,且從上至下直徑逐增,簡單來說就是錐形,即空心的“拔梢桿”。
一方面,由于作用在電線桿上的水平力和由此產(chǎn)生的彎矩,也是自頂部往下逐漸變大,所以電桿頂部的強(qiáng)度無需和根部一樣。電桿采用直徑從頂部往下逐漸變大的方式,既能滿足強(qiáng)度要求,也能節(jié)省材料、降低成本,而且電桿的重心降低,穩(wěn)定性大大提高。
另一方面這樣設(shè)計(jì)也可以讓上端固定的角鐵滑不下去。
3. 圓形還是方形電桿的受力性能更好?
電桿平時(shí)就要承受一大波力~
其中包括來自電線、絕緣子的拉力,自身的重力,外界雨雪冰霜的外力,甚至是突然斷線帶來的斷線張力,可以想像一下,手緊繃皮筋,皮筋突然斷掉的力量。
這些作用力統(tǒng)稱為“荷載”
電桿自身承受荷載的能力除了與材質(zhì)、高度等有關(guān),與電桿的截面形狀也有很大關(guān)系。圓形截面各個(gè)方向?qū)ΨQ,各向同性,承載力高。
以鋼管桿為例,分析了從圓形到多邊形再到正方形截面的特性,有興趣的盆友可以比對下圖所列公式。
(摘自《電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊(第二版)》)
圓形電桿的“抵抗力”比方形電桿要強(qiáng)!
4. 圓形還是方形電桿更節(jié)省材料?
從上面的圖中所列公式可以看到,Ar為截面的面積,D為截面的較大水平距離(直徑),從圓形到多邊形再到正方形,所用的乘積系數(shù)越來越大,相應(yīng)的面積也是越來越大!
同一直徑,同一厚度,圓形電桿當(dāng)之無愧冠冕“面積較小”之王,當(dāng)然也更節(jié)省材料。
如果給定材料,圓形電桿就能做到面積較大!
5. 圓形比方形更美觀、方便、安全?#p#分頁標(biāo)題#e#
大多數(shù)人認(rèn)為,圓形電桿更為美觀。方便是指制作工藝上,對于混凝土電桿來說,工廠是通過離心的方式加工的,所以截面是圓環(huán)形。安全性上,如果不小心撞到了電桿上,對于肉體而言,有棱角的會(huì)更慘吧~
當(dāng)然,如果是行駛的車輛等撞到電桿上的話,可能差別并不大……
來源:網(wǎng)絡(luò)
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