Таблица 2.5.4. Коэффициенты Ki и Kd, учитывающие изменение толщины стенки гололеда

КОЭФФИЦИЕНТЫ K И K , УЧИТЫВАЮЩИЕ ИЗМЕНЕНИЕ

i d

ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ ГОЛОЛЕДА

┌───────────────────┬─────────────────┬────────┬─────────────────┐

│Высота расположения│ Коэффициент K , │Диаметр │ Коэффициент K , │

│приведенного центра│ i │провода │ d │

│ тяжести проводов, │ учитывающий │(троса),│ учитывающий │

│ тросов и средних │изменение толщины│ мм │изменение толщины│

│ точек зон │ стенки гололеда │ │стенки гололеда в│

│ конструкций опор │ по высоте над │ │ зависимости от │

│ над поверхностью │ поверхностью │ │ диаметра провода│

│ земли, м │ земли │ │ (троса) │

├───────────────────┼─────────────────┼────────┼─────────────────┤

│ 25 │ 1,0 │ 10 │ 1,0 │

├───────────────────┼─────────────────┼────────┼─────────────────┤

│ 30 │ 1,4 │ 20 │ 0,9 │

├───────────────────┼─────────────────┼────────┼─────────────────┤

│ 50 │ 1,6 │ 30 │ 0,8 │

├───────────────────┼─────────────────┼────────┼─────────────────┤

│ 70 │ 1,8 │ 50 │ 0,7 │

├───────────────────┼─────────────────┼────────┼─────────────────┤

│ 100 │ 2,0 │ 70 │ 0,6 │

└───────────────────┴─────────────────┴────────┴─────────────────┘

Примечание. Для промежуточных высот и диаметров значения

коэффициентов K и K определяются линейной интерполяцией.

i d

При высоте расположения приведенного центра тяжести проводов

или тросов до 25 м поправки на толщину стенки гололеда на проводах

и тросах в зависимости от высоты и диаметра проводов и тросов

не вводятся.

2.5.50. Для участков ВЛ, сооружаемых в горных районах

по орографически защищенным извилистым и узким склоновым долинам

и ущельям, независимо от высот местности над уровнем моря,

нормативную толщину стенки гололеда b рекомендуется принимать

э

не более 15 мм. При этом не следует учитывать коэффициент K .

i

2.5.51. Температуры воздуха - среднегодовая, низшая, которая

принимается за абсолютно минимальную, высшая, которая принимается

за абсолютно максимальную, - определяются по строительным нормам и

правилам и по данным наблюдений с округлением до значений, кратных

пяти.

Температуру воздуха при нормативном ветровом давлении W

0

следует принимать равной минус 5 °C, за исключением районов со

среднегодовой температурой минус 5 °C и ниже, для которых ее

следует принимать равной минус 10 °C.

н

2.5.52. Нормативная ветровая нагрузка на провода и тросы P ,

w

Н, действующая перпендикулярно проводу (тросу), для каждого

рассчитываемого условия определяется по формуле:

н 2

P = альфа K K C W F sin фи,

w w l w x

где:

альфа - коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового

w

давления по пролету ВЛ, принимаемый равным:

┌────────────┬──────┬────┬─────┬─────┬─────┬─────┬────┬────┬─────┐

│Ветровое │До 200│240 │ 280 │ 300 │ 320 │ 360 │400 │500 │580 и│

│давление, Па│ │ │ │ │ │ │ │ │более│

├────────────┼──────┼────┼─────┼─────┼─────┼─────┼────┼────┼─────┤

│Коэффициент │1 │0,94│0,88 │0,85 │0,83 │0,80 │0,76│0,71│0,70 │

│альфа │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ w │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

└────────────┴──────┴────┴─────┴─────┴─────┴─────┴────┴────┴─────┘

Промежуточные значения альфа определяются линейной

w

интерполяцией;

K - коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на

l

ветровую нагрузку, равный 1,2 при длине пролета до 50 м, 1,1 - при

100 м, 1,05 - при 150 м, 1,0 - при 250 м и более (промежуточные

значения K определяются интерполяцией);

l

K - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по

w

высоте в зависимости от типа местности, определяемый

по табл. 2.5.2;

C - коэффициент лобового сопротивления, принимаемый равным:

x

1,1 - для проводов и тросов, свободных от гололеда, диаметром

20 мм и более; 1,2 - для всех проводов и тросов, покрытых

гололедом, и для всех проводов и тросов, свободных от гололеда,

диаметром менее 20 мм;

W - нормативное ветровое давление, Па, в рассматриваемом

режиме:

W = W - определяется по табл. 2.5.1 в зависимости от

0

ветрового района;

W = W - определяется по 2.5.43;

г

F - площадь продольного диаметрального сечения провода, кв. м

(при гололеде с учетом условной толщины стенки гололеда b );

у

фи - угол между направлением ветра и осью ВЛ.

Площадь продольного диаметрального сечения провода (троса) F

определяется по формуле, кв. м:

-3

F = (d + 2K K b ) l x 10 ,

i d у

где:

d - диаметр провода, мм;

K и K - коэффициенты, учитывающие изменение толщины стенки

i d

гололеда по высоте и в зависимости от диаметра провода

и определяемые по табл. 2.5.4;

b - условная толщина стенки гололеда, мм, принимается

у

согласно 2.5.48;

l - длина ветрового пролета, м.

2.5.53. Нормативная линейная гололедная нагрузка на 1 м

н

провода и трос P определяется по формуле, Н/м:

г

н -3

P = пи K K b (d + K K b ) ро g x 10 ,

г i d э i d э

где:

K , K - коэффициенты, учитывающие изменение толщины стенки

i d

гололеда по высоте и в зависимости от диаметра провода

и принимаемые по табл. 2.5.4;

b - толщина стенки гололеда, мм, по 2.5.46;

э

d - диаметр провода, мм;

ро - плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/куб. см;

g - ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,8

м/кв. с.

2.5.54. Расчетная ветровая нагрузка на провода (тросы) P при

wп

механическом расчете проводов и тросов по методу допускаемых

напряжений определяется по формуле, Н:

н

P = P гамма гамма гамма ,

wп w nw р f

где:

н

P - нормативная ветровая нагрузка по 2.5.52;

w

гамма - коэффициент надежности по ответственности,

nw

принимаемый равным: 1,0 - для ВЛ до 220 кВ; 1,1 - для ВЛ 330 - 750

кВ и ВЛ, сооружаемых на двухцепных и многоцепных опорах

независимо от напряжения, а также для отдельных особо

ответственных одноцепных ВЛ до 220 кВ при наличии обоснования;

гамма - региональный коэффициент, принимаемый от 1 до 1,3.

р

Значение коэффициента принимается на основании опыта эксплуатации

и указывается в задании на проектирование ВЛ;

гамма - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный

f

1,1.

2.5.55. Расчетная линейная гололедная нагрузка на 1 м провода

(троса) P при механическом расчете проводов и тросов по методу

г.п

допускаемых напряжений определяется по формуле, Н/м:

н

P = P гамма гамма гамма гамма ,

г.п г nw р f d

где:

н

P - нормативная линейная гололедная нагрузка, принимаемая

г

по 2.5.53;

гамма - коэффициент надежности по ответственности,

nw

принимаемый равным: 1,0 - для ВЛ до 220 кВ; 1,3 - для ВЛ 330 - 750

кВ и ВЛ, сооружаемых на двухцепных и многоцепных опорах независимо

от напряжения, а также для отдельных особо ответственных

одноцепных ВЛ до 220 кВ при наличии обоснования;

гамма - региональный коэффициент, принимаемый равным от 1

р

до 1,5. Значение коэффициента принимается на основании опыта

эксплуатации и указывается в задании на проектирование ВЛ;

гамма - коэффициент надежности по гололедной нагрузке, равный

f

1,3 для районов по гололеду I и II; 1,6 - для районов по гололеду

III и выше;

гамма - коэффициент условий работы, равный 0,5.

d

2.5.59. Нормативная средняя составляющая ветровой нагрузки

н

на опору Q определяется по формуле, Н:

с

н

Q = K W C A,

с w x

где:

K - принимается по 2.5.44;

w

W - принимается по 2.5.52;

C - аэродинамический коэффициент, определяемый в зависимости

x

от вида конструкции, согласно строительным нормам и правилам;

A - площадь проекции, ограниченная контуром конструкции,

ее части или элемента с наветренной стороны на плоскость

перпендикулярно ветровому потоку, вычисленная по наружному

габариту, кв. м.

Для конструкций опор из стального проката, покрытых гололедом,

при определении A учитывается обледенение конструкции с толщиной

стенки гололеда b при высоте опор более 50 м, а также

у

для районов по гололеду V и выше независимо от высоты опор.

Для железобетонных и деревянных опор, а также стальных опор

с элементами из труб обледенение конструкций при определении

н

нагрузки Q не учитывается.

с

2.5.60. Нормативная пульсационная составляющая ветровой

н

нагрузки Q для опор высотой до 50 м принимается:

п

для свободностоящих одностоечных стальных опор:

н н

Q = 0,5Q ;

п с

для свободностоящих портальных стальных опор:

н н

Q = 0,6Q ;

п с

для свободностоящих железобетонных опор (портальных и

одностоечных) на центрифугированных стойках:

н н

Q = 0,5Q ;

п с

для свободностоящих одностоечных железобетонных опор ВЛ до 35

кВ:

н н

Q = 0,8Q ;

п с

для стальных и железобетонных опор с оттяжками при шарнирном

креплении к фундаментам:

н н

Q = 0,6Q .

п с

Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой

нагрузки для свободностоящих опор высотой более 50 м, а также для

других типов опор, не перечисленных выше, независимо от их высоты

определяется в соответствии со строительными нормами и правилами

на нагрузки и воздействия.

В расчетах деревянных опор пульсационная составляющая ветровой

нагрузки не учитывается.

2.5.61. Нормативная гололедная нагрузка на конструкции

н

металлических опор J определяется по формуле, Н:

н

J = K b мю ро g A ,

i э г 0

где:

K , b , ро, g - принимаются согласно 2.5.53;

i э

мю - коэффициент, учитывающий отношение площади поверхности

г

элемента, подверженной обледенению, к полной поверхности элемента

и принимаемый равным:

0,6 - для районов по гололеду до IV при высоте опор более 50 м

и для районов по гололеду V и выше, независимо от высоты опор;

A - площадь общей поверхности элемента, кв. м.

0

Для районов по гололеду до IV при высоте опор менее 50 м

гололедные отложения на опорах не учитываются.

Для железобетонных и деревянных опор, а также стальных опор

с элементами из труб гололедные отложения не учитываются.

Гололедные отложения на траверсах рекомендуется определять

по вышеприведенной формуле с заменой площади общей поверхности

элемента на площадь горизонтальной проекции консоли траверсы.

2.5.62. Расчетная ветровая нагрузка на провода (тросы),

воспринимаемая опорами P , определяется по формуле, Н:

wo

н

P = P гамма гамма гамма ,

wo w nw р f

где:

н

P - нормативная ветровая нагрузка по 2.5.52;

w

гамма , гамма - принимается согласно 2.5.54;

nw р

гамма - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный

f

для проводов (тросов), покрытых гололедом и свободных от гололеда:

1,3 - при расчете по первой группе предельных состояний;

1,1 - при расчете по второй группе предельных состояний.

2.5.63. Расчетная ветровая нагрузка на конструкцию опоры Q, Н,

определяется по формуле:

н н

Q = (Q + Q ) гамма гамма гамма ,

с п nw р f

где:

н

Q - нормативная средняя составляющая ветровой нагрузки,

с

принимаемая по 2.5.59;

н

Q - нормативная пульсационная составляющая ветровой нагрузки,

п

принимаемая по 2.5.60;

гамма , гамма - принимаются согласно 2.5.54;

nw р

гамма - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный:

f

1,3 - при расчете по первой группе предельных состояний;

1,1 - при расчете по второй группе предельных состояний.

2.5.64. Расчетная ветровая нагрузка на гирлянду изоляторов Р ,

и

Н, определяется по формуле:

P = гамма гамма K C F W гамма ,

и nw р w x и 0 f

где:

гамма , гамма - принимаются согласно 2.5.54;

nw р

K - принимается согласно 2.5.44;

w

C - коэффициент лобового сопротивления цепи изоляторов,

x

принимаемый равным 1,2;

гамма - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный

f

1,3;

W - нормативное ветровое давление (см. 2.5.41);

0

F - площадь диаметрального сечения цепи гирлянды изоляторов,

и

кв. м, определяется по формуле:

-6

F = 0,7D H n N x 10 ,

и и и

где:

D - диаметр тарелки изоляторов, мм;

и

H - строительная высота изолятора, мм;

и

n - число изоляторов в цепи;

N - число цепей изоляторов в гирлянде.

2.5.65. Расчетная линейная гололедная нагрузка на 1 м провода

(троса) P , Н/м, воспринимаемая опорами, определяется

г.о

по формуле:

н

P = P гамма гамма гамма гамма ,

г.о г nг р f d

где:

н

P - нормативная линейная гололедная нагрузка, принимается

г

по 2.5.53;

гамма , гамма - принимаются согласно 2.5.55;

nг р

гамма - коэффициент надежности по гололедной нагрузке при

f

расчете по первой и второй группам предельных состояний,

принимается равным 1,3 для районов по гололеду I и II; 1,6 для

районов по гололеду III и выше;

гамма - коэффициент условий работы, равный:

d

1,0 - при расчете по первой группе предельных состояний;

0,5 - при расчете по второй группе предельных состояний.

2.5.66. Гололедная нагрузка от проводов и тросов, приложенная

к точкам их крепления на опорах, определяется умножением

соответствующей линейной гололедной нагрузки (2.5.53, 2.5.55,

2.5.65) на длину весового пролета.

2.5.67. Расчетная гололедная нагрузка на конструкции опор J,

Н, определяется по формуле:

н

J = J гамма гамма гамма гамма ,

nг р f d

где:

н

J - нормативная гололедная нагрузка, принимаемая по 2.5.61;

гамма , гамма - принимаются согласно 2.5.55;

nг р

гамма , гамма - принимаются согласно 2.5.65.

f d

2.5.68. В районах по гололеду III и выше обледенение гирлянд

изоляторов учитывается увеличением их веса на 50%. В районах

по гололеду II и менее обледенение не учитывается.

Воздействие ветрового давления на гирлянды изоляторов

при гололеде не учитывается.

2.5.69. Расчетная нагрузка на опоры ВЛ от веса проводов,

тросов, гирлянд изоляторов, конструкций опор по первой и второй

группам предельных состояний определяется при расчетах

как произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности

по весовой нагрузке гамма , принимаемый равным для проводов,

f

тросов и гирлянд изоляторов 1,05, для конструкций опор

- с указаниями строительных норм и правил на нагрузки

и воздействия.

2.5.70. Нормативные нагрузки на опоры ВЛ от тяжения проводов

и тросов определяются при расчетных ветровых и гололедных

нагрузках по 2.5.54 и 2.5.55.

Расчетная горизонтальная нагрузка от тяжения проводов

и тросов T , свободных от гололеда или покрытых гололедом,

max

при расчете конструкций опор, фундаментов и оснований определяется

как произведение нормативной нагрузки от тяжения проводов и тросов

на коэффициент надежности по нагрузке от тяжения гамма , равный:

f

1,3 - при расчете по первой группе предельных состояний;

1,0 - при расчете по второй группе предельных состояний.

2.5.71. Расчет ВЛ по нормальному режиму работы необходимо

производить для сочетания следующих условий:

1. Высшая температура t+, ветер и гололед отсутствуют.

2. Низшая температура t_, ветер и гололед отсутствуют.

3. Среднегодовая температура t , ветер и гололед отсутствуют.

сг

4. Провода и тросы покрыты гололедом по 2.5.55, температура

при гололеде по 2.5.51, ветер отсутствует.

5. Ветер по 2.5.54, температура при W по 2.5.51, гололед

0

отсутствует.

6. Провода и тросы покрыты гололедом по 2.5.55, ветер

при гололеде на провода и тросы по 2.5.54, температура

при гололеде по 2.5.51.

7. Расчетная нагрузка от тяжения проводов по 2.5.70.

2.5.72. Расчет ВЛ по аварийному режиму работы необходимо

производить для сочетания следующих условий:

1. Среднегодовая температура t , ветер и гололед отсутствуют.

сг

2. Низшая температура t_, ветер и гололед отсутствуют.

3. Провода и тросы покрыты гололедом по 2.5.55, температура

при гололеде по 2.5.51, ветер отсутствует.

4. Расчетная нагрузка от тяжения проводов по 2.5.70.

2.5.73. При расчете приближения токоведущих частей к кронам

деревьев, элементам опор ВЛ и сооружениям необходимо принимать

следующие сочетания климатических условий:

1) при рабочем напряжении: расчетная ветровая нагрузка

по 2.5.54, температура при W по 2.5.51, гололед отсутствует;

0

2) при грозовых и внутренних перенапряжениях: температура +15

°C, ветровое давление, равное 0,06W , но не менее 50 Па;

0

3) для обеспечения безопасного подъема на опору при наличии

напряжения на линии: для ВЛ 500 кВ и ниже - температура минус

15 °C, гололед и ветер отсутствуют; для ВЛ 750 кВ - температура

минус 15 °C, ветровое давление 50 Па, гололед отсутствует.

При расчете приближений угол отклонения у поддерживающей

гирлянды изоляторов от вертикали определяется по формуле:

tg гамма = (K P + P +/- P ) / (G + 0,5G ),

g и о пр г

где:

P - расчетная ветровая нагрузка на провода фазы, направленная

поперек оси ВЛ (или по биссектрисе угла поворота ВЛ), Н;

K - коэффициент инерционности системы "гирлянда - провод

g

в пролете", при отклонениях под давлением ветра принимается

равным:

┌────────────────────────────┬──────┬──────┬─────┬──────┬────────┐

│Ветровое давление, Па │До 310│350 │425 │500 │От 615 │

├────────────────────────────┼──────┼──────┼─────┼──────┼────────┤

│Коэффициент K │1 │0,95 │0,9 │0,85 │0,8 │

│ g │ │ │ │ │ │

└────────────────────────────┴──────┴──────┴─────┴──────┴────────┘

Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией;

P - горизонтальная составляющая от тяжения проводов на

о

поддерживающую гирлянду промежуточно-угловой опоры (принимаемая

со знаком плюс, если ее направление совпадает с направлением

ветра, и со знаком минус, если она направлена в наветренную

сторону), Н;

G - расчетная нагрузка от веса провода, воспринимаемая

пр

гирляндой изоляторов, Н;

G - расчетная нагрузка от веса гирлянды изоляторов, Н;

г

P - расчетная ветровая нагрузка на гирлянды изоляторов, Н,

и

принимаемая по 2.5.64.