Расчётные климатические условия. Ветровые и гололёдные нагрузки.

 

Воздушные линии электропередачи сооружаются на открытой местности и, естетственно, подвергаются различным атмосферным воздействиям, которые в зависимости от географического расположения местности проявляются в разных степенях. Условия работы воздушных линий электропередачи во многом зависят от климатических условий, поэтому именно климатические условия положены в основу их проектирования

Влияние температуры воздуха

Температура воздуха влияет на степень натяжения либо провисания провода воздушной линии. Для процесса проектирования важное значение имеют максимальная (абсолютная наивысшая), минимальная (абсолютная наинизшая), среднегодовая температуры, а также температура, при которой образуются гололедные отложения на проводах воздушных линий. Все вышеперечисленные виды температур наблюдаются отдельно для каждого климатического района страны на метеорологических станциях. Далее по собранным статистическим сведениям создаются карты распределения температур

Виды гололедно-изморозевых образований и их влияние на

воздушные линии электропередачи

К числу гололедно-изморозевых образований относятся иней,

кристаллическая или зернистая изморозь, гололед и смешаные образо-

вания.

Иней и кристаллическая изморозь образуются в процессе пере-

хода водяного пара в ледяные кристаллы. Для проводов воздушных

линий не представляют существенной нагрузки и не влияют на механическую прочность.

Зернистая изморозь представляет собой матово-белый снеговидный осадок из примерзших друг к другу ледяных зерен. Такой вид изморози образуется с наветренной стороны провода, поэтому провод получает эксцентричную вертикальную нагрузку.

Зернистая изморозь способствует закручиванию провода, прочно

сцепляется с ним и своими размерами увеличивает парусность провода,

что при поперечном ветре приводит к дополнительным нагрузкам на

опоры и провода воздушных линий. Время нарастания изморози в сред-

нем меньше суток, а продолжительность нахождения изморози на про-

водах может достигать 10 сут и более.

Гололед − это плотно намерзший лед стекловидного однородного

строения (рис. 2.2). Образование гололеда происходит в морозную пого-

ду при температуре воздуха в приземном слое от − 0,5 до − 5ºС, реже

при − 10ºС. Причиной возникновения гололеда является намерзание пе-

реохлажденных капель воды, выпадающих при моросях и дождях и при

крупнокапельном тумане. Ледяная корка плотно сцепляется с проводом

воздушной линии. В случае несимметричного образования гололед вы-

зывает закручивание провода, а при большой толщине стенки гололеда

его вес может во много раз превысить вес самого провода.

Мокрый снег выпадает при плюсовой температуре и, если погода безветренная, оседает на проводах, покрывая их большим слоем.

Если температура воздуха понизится и перейдет к отрицательным

значениям, то налипший на проводе влажный снег начнет замерзать, его

структура станет кристаллической и образуется прочное сцепление с

проводом. Такой снег при ветре уже не опадет.

Сложное отложение (смесь) – это гололед с последующим

нарастанием изморози или наоборот – изморози с нарастанием гололеда Сложные отложения могут иметь большую толщину и большой

вес. Нарастание такого вида отложений происходит в течение несколь-

ких суток, а нахождение их на проводах в некоторых районах отмеча-

лось до 40 сут.

В действующих Правилах Устройства Электроустановок все виды

обледенений проводов объединены под общим названием гололеда. При

этом подразумевают любой вид обледенения, приведенный к чистому

гололеду круглой цилиндрической формы.

В результате систематической обработки и анализа многочислен-

ных материалов метеостанций и данных наблюдений на работающих

воздушных линиях электропередачи составлены карты расчетных голо-

ледных районов, которые являются ценным пособием при проектиро-

вании электрических сетей и линий, особенно большой длины.

 

Влияние ветра на провода воздушных линий электропередачи

Воздушные линии электропередачи являются наземными сооружениями, поэтому для них главную помеху представляет горизонтальная слагающая ветра. Именно направление и скорость горизонтальной слагающей регистрируются и в дальнейшем принимаются в качестве исходных данных при определении расчетных горизонтальных нагрузок. Непосредственным влиянием ветра на работу воздушной

линии является его давление на провода, тросы и опоры. Это давление

может вызвать поломку и падение опор с вырыванием недостаточно

прочно укрепленных в грунте фундаментов Ветровая нагруз-

ка характеризуется скоростным напором ветра Qн. Многолетние на-

блюдения за режимом ветра на всей территории России и союза незави-

симых государств позволили провести разделение на семь ветровых

районов, которые различаются величинами максимальных скоростных

напоров и составить карты ветровых районов.