Осноовные климатические факторы и их влияние на режимы механических нагрузок ЛЭП

ПУЭ регламентируют следующие режимы расчета проводов на механическую прочность (сочетания климатических условий):

1) режим низшей температуры при отсутствии ветра и гололеда, характеризуемый удельной нормативной нагрузкой γ₁ и температурой воздуха Т_min;

2) режим среднегодовой температуры при отсутствии ветра и гололеда, характеризуемый удельной нормативной нагрузкой γ₁ и температурой воздуха Т_ср;

3) режим наибольшей внешней нагрузки, характеризуемый удельной нормативной нагрузкой γ_max и температурой воздуха и гололеда, равной −5°С.

В режиме 3 в качестве наибольшей нагрузки γ _max принимается большая из двух нагрузок: γ ₆ или γ ₇. В большинстве случаев большей является нагрузка γ ₇, но для проводов небольших сечений при толщине слоя гололеда менее 5 мм большей удельной нормативной нагрузкой, рассчитываемой с учетом поправочных коэффициентов, может оказаться γ _6.

Функционирование воздушных линий электропередачи происходит в условиях воздействия на них окружающей температуры, ветра, гололеда, образующегося на проводах и тросах, грозовых явлений. Величина температуры воздуха оказывает прямое влияние на степень натяжения и провисания проводов и тросов. При этом наибольшее значение имеют высшая, низшая и среднегодовая температуры. Кроме того, на работу ВЛ влияет температура, при которой происходит процесс образования гололеда. Ветер оказывает давление на провода, тросы и опоры. Возникающая поперечная нагрузка на провода и тросы увеличивает их натяжение.

Обычно максимальная скорость ветра не совпадает во времени ни с низшей температурой, ни с процессами образования гололеда. Это обстоятельство учитывается при выборе расчётных сочетаний климатических условий.

При проектировании конкретной ВЛ выбор расчётных климатических условий производится в соответствии с картами климатического районирования, которые предполагают разделение всей территории СНГ на семь районов по ветру (от I до VII) и пять районов по гололеду (от I до IV и особого). Каждый район по ветру характеризуется скоростным напором ветра (скоростью ветра) на высоте 10 м от земли, а по гололеду – толщиной стенки гололеда в зависимости от срока их повторяемости. Скоростной напор ветра q (Па) связан со скоростью ветра V (м/с) соотношением:

Повторяемость максимальной скорости ветра и наибольшей толщины гололеда принимают в зависимости от важности ВЛ, которая в данном случае характеризуется номинальным напряжением, т.е. при более высоком напряжении учитываются менее вероятные значения скорости ветра и толщины гололеда. В соответствии с ПУЭ, максимальные нормативные скорость ветра и толщину гололедно-изморозевых отложений определяют исходя из их повторяемости: для ВЛ 500 кВ и выше – 1 раз в 15 лет, для ВЛ 6–330 кВ – 1 раз в 10 лет, для ВЛ 3 кВ и ниже – 1 раз в 5 лет.

Таким образом, зная район сооружения ВЛ, принимают районы по ветру и гололеду с соответствующими скоростью ветра и толщиной гололеда.

Расчёты и проектирование ВЛ ведут по расчётным сочетаниям климатических условий, которые составлены на основе наиболее вероятного одновременного появления определенной скорости ветра, гололеда и определенной температуры. В ПУЭ сочетания климатических условии задаются для расчётов нормального, аварийного, монтажного режимов, а также для расчётов приближений токоведущих частей к элементам опор ВЛ и сооружений.