電線のたるみD と 長さL の公式 (双曲線関数、懸垂曲線)
電線のたるみD(m)は 電柱の径間長S(Span length;m)、ケーブルの単位長さあたりの重量W(Weight;kgf/m)
T(Tention;kgf)として、 a = T/W として 以下の式で与えられるとのこと
D = W×S^2/(8×T) 〔m〕 ・・・ 電線のたるみ 近似式@
又、 l を中央からの長さ、横軸をx、縦軸をyとして
l = a × dy/dx=a×sinh(x/a)
※sinh(x/a)=1/2×(exp(x/a)-exp(-x/a)) ・・・ 双曲線関数
x = S/2 のとき l = L/2 なので
L/2 = T/W × sinh(W・S/2T)
以下、 sinh(x/a)= x/a + (x/a)^3/3! + (x/a)^5/5! + ・・・ なので
L = 2T/W × sinh(W・S/2T)
= 2T/W × { W・S/2T + (W・S/2T)^3/3! + ・・・ }
≒ 2T/W × { W・S/2T + (W・S/2T)^3/3! } ← 第3項以降を削除
= S + W^2 ・S^3/T^2/(4×6)
= S + { W×S^2/(8×T) }×{ W ・ S/3T } ← 近似式@で整理
= S + D × { W ・ S/3T }
= S + D × { W ・ S^2/(8×T) } ×( 8/3S ) ← 近似式@で整理
= S + 8D^2/3S 〔m〕
参考図書:電力工学(コロナ社) p108-109