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


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