Климатические условия и их нормирование

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

.

Табл. 1. Основные расчётные сочетания климатических условий

Номер расчётного режима	Режим работы ВЛ	Температура, °С	Ветровая нагрузка	Гололед
Скоростной напор ветра, Па	Скорость ветра, м/с
	Нормальный	Высшая			Отсутствует
		Низшая			Отсутствует
		Среднегодовая			Отсутствует
		–5			Имеется
		–5			Отсутствует
		–5			Имеется
	Нормальный для расчёта приближений токоведущих частей к элементам опор ВЛ и сооружений	–5			Отсутствует
	+15			Отсутствует
	–15			Отсутствует
	Аварийный	Среднегодовая			Отсутствует
		Низшая			Отсутствует
		–5			Имеется
	Режим монтажа	–15	62,5		Отсутствует

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. Основные расчётные сочетания климатических условий приведены в табл. 1.