Повышение требований к определению климатических нагрузок при проектировании высоковольтных линий

Повышение требований к определению климатических нагрузок при проектировании ВЛ.

Луговой В.А., Тимашова Л.В., Черешнюк С.В.

(ОАО «ВНИИЭ», г. Москва)

С 1970 года по 2003 год требования к учету климатических нагрузок при проектировании ВЛ 6-500 кВ практически не изменялись. При проектировании ВЛ 6 – 330 кВ использовалась вероятность не превышения нормативных нагрузок 0,9, что соответствует периоду повторяемости нормативных нагрузок 1 раз в 10 лет, а при проектировании ВЛ 500 кВ вероятность не превышения 0,93, что соответствует периоду повторяемости нормативных нагрузок 1 раз в 15 лет.

Неоднократные технологические нарушения в работе линий электропередач показали недостаточный учет климатических воздействий при проектировании ВЛ. Например, под воздействием гололедно-ветровых нагрузок в декабре 2001 года произошли массовые технологические нарушения в работе 32 воздушных линий 110 – 220 кВ и одной ВЛ 500 кВ Сочинских электрических сетей.

С 1 октября 2003 года в России введена в действие новая редакция главы 2.5 «Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ» Правил устройств электроустановок 7-го издания (ПУЭ-7).

В ПУЭ - 7 в качестве нормативных величин принята вероятность не превышения климатических нагрузок 0,96, что соответствует периоду повторяемости нормативных климатических нагрузок 1 раз в 25 лет. На территории Российской Федерации принято:

·  7 районов по ветровому давлению (скорости ветра) с выделением особого района с ветровым давлением свыше 1500 Па (скорость ветра выше 49 м/с);

·  7 районов по толщине стенки гололеда с выделением особого района с толщиной стенки гололеда выше 40 мм;

·  8 районов по ветровой нагрузке при гололеде с выделением особого района  с нагрузкой более 28,0 Н/м.

Климатические нагрузки рассчитываются на основании данных многолетних наблюдений  на метеорологических станциях с учетом приведения этих данных к условиям ВЛ. Проведено районирование территории Российской Федерации по климатическим нагрузкам с повторяемостью 1 раз в 25 лет, т.е. с вероятностью не превышения этих нагрузок 0,96.

Основой для районирования ветровых нагрузок (ветрового давления) служат значения максимальных за год скоростей ветра с 10-ти минутным интервалом осреднения скоростей на высоте 10 м с повторяемостью 1 раз в 25 лет.

Районирование по гололедным нагрузкам производится на основании определения максимальной толщины стенки гололеда цилиндрической формы  плотностью  0,9 г/см³ , который образуется на проводе диаметром 10 мм, расположенном на высоте 10 м над поверхностью земли с вероятностью не превышения 0,96, т.е. с повторяемостью 1 раз в 25 лет.

Районирование по ветровым нагрузкам при гололеде производится на основании определения максимальной за год величины ветровой нагрузки на обледенелый провод диаметром 10 мм, расположенный на высоте 10 м над поверхностью земли с вероятностью не превышения  этой нагрузки 0,96, т.е. с повторяемостью 1 раз в 25 лет.

Расчетные климатические нагрузки.

Согласно  прежней  редакции  Правил  устройства электроустановок  (ПУЭ –6) расчетные климатические нагрузки определялись по нормативным климатическим нагрузкам путем умножения их на  коэффициент перегрузки (n), который имел значения 1,2; 1,4 и 2,0 соответственно для ветровой, ветровой при гололеде и гололедной нагрузок.

По ПУЭ - 7 расчетные климатические нагрузки определяются по нормативным климатическим нагрузкам путем умножения их на следующие коэффициенты:

1.  коэффициент ответственности объекта (g_nw), который для ВЛ 330-750 кВ принимает значения 1,1 для ветровой нагрузки и 1,3 для гололедной нагрузки, а для ВЛ 220 кВ и ниже равен 1,0;

2.  региональный коэффициент (g_p), который определяется на основании опыта эксплуатации, указывается в задании на проектирование и принимается равным от 1,0 до 1,5 для гололедной нагрузки и от 1,0 до 1,3 для ветровой нагрузки;