|
Глава 2.5
ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 КВ
Дата введения 2003-10-01
Предисловие
РАЗРАБОТАНА с учетом требований государственных стандартов, строительных норм и правил, рекомендаций научно-технических советов по рассмотрению проектов глав. Проекты глав рассмотрены рабочими группами Координационного совета по пересмотру ПУЭ
ПОДГОТОВЛЕНА ОАО Институт "Энергосетьпроект" совместно с ОАО "ВНИИЭ", АО "Фирма ОРГРЭС", АООТ "РОСЭП"
СОГЛАСОВАНА в установленном порядке с Госстроем России, Госгортехнадзором России, РАО "ЕЭС России" (ОАО "ВНИИЭ") и представлена к утверждению Госэнергонадзором Минэнерго России
УТВЕРЖДЕНА приказом Минэнерго России от 20 мая 2003 г. N 187
С 1 октября 2003 г. утрачивает силу глава 2.5 "Правил устройства электроустановок" шестого издания
Требования Правил устройства электроустановок обязательны для всех организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, а также для физических лиц, занятых предпринимательской деятельностью без образования юридического лица.
Область применения. Определения
2.5.1. Настоящая глава Правил распространяется на воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ и до 750 кВ, выполняемые неизолированными проводами (ВЛ), и напряжением выше 1 кВ и до 20 кВ, выполняемые проводами с защитной изолирующей оболочкой - защищенными проводами (ВЛЗ).
Требования к ВЛ с неизолированными проводами распространяются и на ВЛ соответствующего напряжения, выполняемые проводами с защитной изолирующей оболочкой, кроме требований, специально оговоренных в настоящих Правилах.
Настоящая глава не распространяется на электрические воздушные линии, сооружение которых определяется специальными правилами, нормами и постановлениями (контактные сети электрифицированных железных дорог, трамвая, троллейбуса; ВЛ для электроснабжения сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ); ВЛ напряжением 6-35 кВ, смонтированные на опорах контактной сети и т.п.).
Кабельные вставки в ВЛ должны выполняться в соответствии с требованиями, приведенными в 2.5.124 и гл.2.3.
2.5.2. Воздушная линия электропередачи выше 1 кВ - устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изолирующих конструкций и арматуры к опорам, несущим конструкциям, кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т.п.).
За начало и конец ВЛ (ВЛЗ) принимаются:
у 3РУ - место выхода провода из аппаратного зажима, присоединяемого к проходному изолятору;
у ОРУ с линейными порталами - место выхода провода из зажима натяжной гирлянды изоляторов на линейном портале в сторону ВЛ;
у КТП - место крепления провода к изолятору КТП или место выхода провода из аппаратного зажима;
у ТП с выносным разъединителем - место выхода провода из аппаратного зажима, присоединяемого к разъединителю.
2.5.3. Пролет ВЛ - участок ВЛ между двумя опорами или конструкциями, заменяющими опоры.
Длина пролета - горизонтальная проекция этого участка ВЛ.
Габаритный пролет - пролет, длина которого определяется нормированным вертикальным расстоянием от проводов до земли при установке опор на идеально ровной поверхности.
Ветровой пролет - длина участка ВЛ, с которого давление ветра на провода и грозозащитные тросы* воспринимается опорой.
_______________
* Далее тросы.
Весовой пролет - длина участка ВЛ, вес проводов (тросов) которого воспринимается опорой.
Стрела провеса провода - расстояние по вертикали от прямой, соединяющей точки крепления провода, до провода.
Габаритная стрела провеса провода - наибольшая стрела провеса провода в габаритном пролете.
Анкерный пролет - участок ВЛ между двумя ближайшими анкерными опорами.
Подвесной изолятор - изолятор, предназначенный для подвижного крепления токоведущих элементов к опорам, несущим конструкциям и различным элементам инженерных сооружений.
Гирлянда изоляторов - устройство, состоящее из нескольких подвесных изоляторов и линейной арматуры, подвижно соединенных между собой.
Тросовое крепление - устройство для прикрепления грозозащитных тросов к опоре; если в состав тросового крепления входит один или несколько изоляторов, то оно называется изолированным.
Штыревой изолятор - изолятор, состоящий из изоляционной детали, закрепляемой на штыре или крюке опоры.
Усиленное крепление провода с защитной оболочкой - крепление провода на штыревом изоляторе или к гирлянде изоляторов, которое не допускает проскальзывания проводов при возникновении разности тяжений в смежных пролетах в нормальном и аварийном режимах ВЛЗ.
Пляска проводов (тросов) - устойчивые периодические низкочастотные (0,2-2 Гц) колебания провода (троса) в пролете с односторонним или асимметричным отложением гололеда (мокрого снега, изморози, смеси), вызываемые ветром скоростью 3-25 м/с и образующие стоячие волны (иногда в сочетании с бегущими) с числом полуволн от одной до двадцати и амплитудой 0,3-5 м.
Вибрация проводов (тросов) - периодические колебания провода (троса) в пролете с частотой от 3 до 150 Гц, происходящие в вертикальной плоскости при ветре и образующие стоячие волны с размахом (двойной амплитудой), который может превышать диаметр провода (троса).
2.5.4. Состояние ВЛ в расчетах механической части:
нормальный режим - режим при необорванных проводах, тросах, гирляндах изоляторов и тросовых креплениях;
аварийный режим - режим при оборванных одном или нескольких проводах или тросах, гирляндах изоляторов и тросовых креплений;
монтажный режим - режим в условиях монтажа опор, проводов и тросов.
2.5.5. Населенная местность - земли городов в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, курортные и пригородные зоны, зеленые зоны вокруг городов и других населенных пунктов, земли поселков городского типа в пределах поселковой черты и сельских населенных пунктов в пределах черты этих пунктов, а также территории садово-огородных участков.
Труднодоступная местность - местность, недоступная для транспорта и сельскохозяйственных машин.
Ненаселенная местность - земли, не отнесенные к населенной и труднодоступной местности.
Застроенная местность - территории городов, поселков, сельских населенных пунктов в границах фактической застройки.
Трасса ВЛ в стесненных условиях - участки трассы ВЛ, проходящие по территориям, насыщенным надземными и (или) подземными коммуникациями, сооружениями, строениями.
2.5.6. По условиям воздействия ветра на ВЛ различают три типа местности:
А - открытые побережья морей, озер, водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой не менее 2/3 высоты опор;
С - городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м, просеки в лесных массивах с высотой деревьев более высоты опор, орографически защищенные извилистые и узкие склоновые долины и ущелья.
Воздушная линия считается расположенной в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны ВЛ на расстоянии, равном тридцатикратной высоте опоры при высоте опор до 60 м и 2 км при большей высоте.
2.5.7. Большими переходами называются пересечения судоходных участков рек, каналов, озер и водохранилищ, на которых устанавливаются опоры высотой 50 м и более, а также пересечения ущелий, оврагов, водных пространств и других препятствий с пролетом пересечения более 700 м независимо от высоты опор ВЛ.
Общие требования
2.5.8. Все элементы ВЛ должны соответствовать государственным стандартам, строительным нормам и правилам Российской Федерации и настоящей главе Правил.
При проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации ВЛ должны соблюдаться требования "Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 В" и действующих санитарно-эпидемиологических правил и нормативов.
2.5.9. Механический расчет проводов и тросов ВЛ производится по методу допускаемых напряжений, расчет изоляторов и арматуры - по методу разрушающих нагрузок. По обоим методам расчеты производятся на расчетные нагрузки.
Расчет строительных конструкций ВЛ (опор, фундаментов и оснований) производится по методу предельных состояний на расчетные нагрузки для двух групп предельных состояний (2.5.137) в соответствии с государственными стандартами и строительными нормами и правилами.
Применение других методов расчета в каждом отдельном случае должно быть обосновано в проекте.
2.5.10. Элементы ВЛ рассчитываются на сочетания нагрузок, действующих в нормальных, аварийных и монтажных режимах.
Сочетания климатических и других факторов в различных режимах работы ВЛ (наличие ветра, гололеда, значение температуры, количество оборванных проводов или тросов и пр.) определяются в соответствии с требованиями 2.5.71-2.5.74, 2.5.141, 2.5.144-2.5.147.
2.5.11. Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения, которые устанавливаются настоящими Правилами, а для нагрузок, не регламентированных ими, - в соответствии со строительными нормами и правилами.
Расчетные значения нагрузок определяются как произведение их нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузке , надежности по ответственности , условий работы , региональные .
При расчете элементов ВЛ расчетные нагрузки могут дополнительно умножаться на коэффициент сочетаний.
Необходимость применения коэффициентов и их значения устанавливаются настоящими Правилами.
При отсутствии указаний о значениях коэффициентов они принимаются равными единице.
2.5.12. Нормативные значения нагрузок от веса оборудования, материалов, от тяжения проводов, грозозащитных тросов принимаются на основании государственных стандартов или в соответствии с указаниями настоящих Правил.
2.5.13. Основной характеристикой сопротивления материала элементов ВЛ являются:
разрывное усилие (для проводов и тросов), механическая (электромеханическая) разрушающая нагрузка (для изоляторов), механическая разрушающая нагрузка (для линейной арматуры), указанные в стандартах или технических условиях на эти изделия;
нормативные и расчетные сопротивления материала опор и фундаментов, устанавливаемые нормами проектирования строительных конструкций.
2.5.14. На ВЛ 110 кВ и выше длиной более 100 км для ограничения несимметрии токов и напряжений должен выполняться один полный цикл транспозиции.
Двухцепные ВЛ 110 кВ и выше рекомендуется выполнять с противоположным чередованием фаз цепей (смежные фазы разных цепей должны быть разноименными). Схемы транспозиции обеих цепей рекомендуется выполнять одинаковыми.
Допускаются увеличение длины нетранспонированной ВЛ, выполнение неполных циклов транспозиции, различные длины участков в цикле и увеличение числа циклов. Вносимая при этом данной ВЛ расчетная несимметрия по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты не должна превышать 0,5% по напряжению и 2% по току обратной последовательности.
Шаг транспозиции по условию влияния на линии связи не нормируется.
Для ВЛ с горизонтальным расположением фаз рекомендуется упрощенная схема транспозиции (в месте транспозиции поочередно меняются местами только две смежные фазы).
2.5.15. На ВЛ с горизонтальным расположением фаз и двумя тросами, используемыми для высокочастотной связи, для снижения потерь от токов в тросах в нормальном режиме рекомендуется выполнять скрещивание (транспозицию) тросов. Количество скрещиваний должно выбираться из условий самопогасания дуги сопровождающего тока промышленной частоты при грозовых перекрытиях искровых промежутков на изоляторах тросов.
Схема скрещивания должна быть симметрична относительно каждого шага транспозиции фаз и точек заземления тросов, при этом крайние участки рекомендуется принимать равными половине длины остальных участков.
2.5.16. Для ВЛ, проходящих в районах с толщиной стенки гололеда 25 мм и более, а также с частыми образованиями гололеда или изморози в сочетании с сильными ветрами и в районах с частой и интенсивной пляской проводов, рекомендуется предусматривать плавку гололеда на проводах и тросах.
Для сетевых предприятий, у которых свыше 50% ВЛ проходят в указанных районах, рекомендуется разрабатывать общую схему плавки гололеда.
При обеспечении плавки гололеда без перерыва электроснабжения потребителей толщина стенки гололеда может быть снижена на 15 мм, при этом нормативная толщина стенки гололеда должна быть не менее 20 мм.
На ВЛ с плавкой гололеда должно быть организовано наблюдение за гололедом, при этом предпочтительно применение сигнализаторов появления гололеда и устройств контроля окончания плавки гололеда.
Требования настоящего параграфа не распространяются на ВЛЗ.
2.5.17. Интенсивность электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля, создаваемого ВЛ при максимальных рабочих параметрах (напряжении и токе) и при абсолютной максимальной температуре воздуха для населенной местности, не должна превышать предельно допустимых значений, установленных в действующих санитарно-эпидемиологических правилах и нормативах.
Для ненаселенной и труднодоступной местности температура воздуха при предельно допустимой напряженности электрического поля принимается равной температуре воздуха теплого периода с обеспеченностью 0,99.
2.5.18. По окончании сооружения или реконструкции ВЛ необходимо выполнять:
землевание земель, отводимых в постоянное пользование;
рекультивацию земель, отводимых во временное пользование;
природоохранительные мероприятия, направленные на минимальное нарушение естественных форм рельефа и сохранение зеленых насаждений и естественного состояния грунта;
противоэрозионные мероприятия.
Требования к проектированию ВЛ, учитывающие особенности их ремонта и технического обслуживания
2.5.19. Ремонт и техническое обслуживание ВЛ должны предусматриваться централизованно, специализированными бригадами с производственных баз предприятия (структурной единицы).
Размещение производственных баз, состав необходимых помещений, оснащение средствами механизации работ, транспортом и складами аварийного резерва, оборудование средствами связи должны производиться на основании перспективных схем организации эксплуатации с учетом существующей материальной базы энергопредприятия.
Обеспечение ВЛ аварийным запасом материалов и оборудования предусматривается в объеме действующих нормативов.
Для эксплуатации ВЛ в труднодоступной местности, участков ВЛ, доступ к которым наземным транспортом невозможен, а также ВЛ, проходящих в безлюдной местности с суровыми климатическими условиями, следует предусматривать пункты временного пребывания персонала или использование вертолетов. Расположение пунктов временного пребывания персонала и вертолетных площадок, состав помещений для персонала и экипажа вертолетов, механизмов обосновывается в проекте. Вертолетные площадки должны удовлетворять действующим нормативным требованиям.
2.5.20. Численность ремонтно-эксплуатационного персонала и площадь производственно-жилых помещений ремонтных баз, а также количество транспортных средств и механизмов, необходимых для эксплуатации ВЛ, определяются в соответствии с действующими нормативами.
2.5.21. При проектировании ВЛ должна быть предусмотрена технологическая связь между ремонтными бригадами и диспетчерскими пунктами, базами, с которых осуществляется ремонт и техническое обслуживание ВЛ, а также между бригадами и отдельными монтерами. Если ВЛ обслуживается с нескольких баз, необходимо предусмотреть связь между последними. Технологической связью должны быть обеспечены и пункты временного пребывания на трассе ВЛ.
2.5.22. К ВЛ должен быть обеспечен в любое время года подъезд на возможно близкое расстояние, но не далее чем на 0,5 км от трассы ВЛ. Для проезда вдоль трассы ВЛ и для подъезда к ним должна быть расчищена от насаждений, пней, камней и т.п. полоса земли шириной не менее 2,5 м.
Исключения допускаются на участках ВЛ, проходящих:
по топким болотам и сильно пересеченной местности, где проезд невозможен. В этих случаях необходимо выполнять вдоль трассы ВЛ пешеходные тропки с мостиками шириной 0,8-1,0 м, оборудованные перилами, или насыпные земляные дорожки шириной не менее 0,8 м;
по территориям, занятым под садовые и ценные сельскохозяйственные культуры, а также под насаждения защитных полос вдоль железных дорог, автомобильных дорог и запретных полос по берегам рек, озер, водохранилищ, каналов и других водных объектов.
На трассах ВЛ, проходящих по местности, пересеченной мелиоративными каналами, должны предусматриваться пешеходные мостики шириной 0,8-1,0 м, оборудованные перилами.
2.5.23. На опорах ВЛ на высоте 2-3 м должны быть нанесены следующие постоянные знаки:
порядковый номер опоры, номер ВЛ или ее условное обозначение - на всех опорах; на двухцепных и многоцепных опорах ВЛ, кроме того, должна быть обозначена соответствующая цепь;
информационные знаки с указанием ширины охранной зоны ВЛ; расстояние между информационными знаками в населенной местности должно быть не более 250 м, при большей длине пролета знаки устанавливаются на каждой опоре; в ненаселенной и труднодоступной местности - 500 м, допускается более редкая установка знаков;
расцветка фаз - на ВЛ 35 кВ и выше на концевых опорах, опорах, смежных с транспозиционными, и на первых опорах ответвлений от ВЛ;
предупреждающие плакаты - на всех опорах ВЛ в населенной местности;
плакаты с указанием расстояния от опоры ВЛ до кабельной линии связи - на опорах, установленных на расстоянии менее половины высоты опоры до кабелей связи.
Допускается совмещать на одном знаке всю информацию, устанавливаемую требованиями настоящего параграфа.
Плакаты и знаки должны устанавливаться с боку опоры поочередно с правой и с левой стороны, а на переходах через дороги плакаты должны быть обращены в сторону дороги.
На ВЛ 110 кВ и выше, обслуживание которых будет осуществляться с использованием вертолетов, в верхней части каждой пятой опоры устанавливаются номерные знаки, видимые с вертолета. При этом для ВЛ 500-750 кВ знаки должны быть эмалированными размером 400х500 мм.
2.5.24. Линейные разъединители, переключательные пункты, высокочастотные заградители, установленные на ВЛ, должны иметь соответствующие порядковые номера и диспетчерские наименования.
Защита ВЛ от воздействия окружающей среды
2.5.25. Металлические опоры и подножники, металлические детали железобетонных и деревянных опор, бетонные и железобетонные конструкции, а также древесина элементов деревянных опор должны быть защищены от коррозии с учетом требований строительных норм и правил по защите строительных конструкций от коррозии. В необходимых случаях следует предусматривать защиту от электрокоррозии.
Стальные опоры, а также стальные элементы и детали железобетонных и деревянных опор, как правило, должны защищаться от коррозии горячей оцинковкой.
Защита от коррозии должна производиться в заводских условиях. Допускается выполнение ее на специально оборудованных полигонах.
2.5.26. Стальные канаты, применяемые в качестве грозозащитных тросов, оттяжек и элементов опор, должны иметь коррозионно-стойкое исполнение с учетом вида и степени агрессивности среды в условиях эксплуатации.
На грозозащитный трос и оттяжки в процессе сооружения ВЛ должна быть нанесена защитная смазка.
2.5.27. На участках ВЛ в горных условиях в необходимых случаях должны быть предусмотрены:
очистка склонов от опасных для ВЛ нависающих камней;
расположение ВЛ вне зоны схода снежных лавин и камнепадов, а если это невозможно, то провода и тросы должны размещаться вне зоны действия воздушной волны лавины, а также расчетной траектории полета падающих камней.
2.5.28. Трассы ВЛ следует располагать вне зоны распространения оползневых процессов. При невозможности обхода таких зон должна предусматриваться инженерная защита ВЛ от оползней в соответствии со строительными нормами и правилами по защите территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов.
2.5.29. При прохождении ВЛ в условиях пересеченной местности с солифлюкционными явлениями при размещении опор на косогорах подземная часть опор и фундаментов должна рассчитываться на дополнительную нагрузку от давления слоя сползающего грунта.
2.5.30. При прохождении ВЛ по просадочным грунтам опоры, как правило, должны устанавливаться на площадках с минимальной площадью водосбора с выполнением комплекса противопросадочных мероприятий. Нарушение растительности и почвенного покрова должно быть минимальным.
2.5.31. При прохождении ВЛ по полузакрепленным и незакрепленным пескам необходимо выполнение пескозакрепительных мероприятий. Нарушение растительного покрова должно быть минимальным.
2.5.32. Опоры ВЛ рекомендуется устанавливать на безопасном расстоянии от русла реки с интенсивным размывом берегов, с учетом прогнозируемых перемещений русла и затопляемости поймы, а также вне мест, где могут быть потоки дождевых и других вод, ледоходы и т.п. При обоснованной невозможности установки опор в безопасных местах необходимо выполнить мероприятия по защите опор от повреждений (специальные фундаменты, укрепление берегов, откосов, склонов, устройство водоотвода, струенаправляющих дамб, ледорезов и иных сооружений).
Установка опор в зоне прохождения прогнозируемых грязекаменных селевых потоков не допускается.
2.5.33. Применение опор с оттяжками на участках ВЛ до 330 кВ, проходящих по обрабатываемым землям, не допускается.
2.5.34. На участках трассы, проходящих по обрабатываемым землям, в населенной местности и в местах стесненных подходов к электростанциям и подстанциям, рекомендуется применять двухцепные и многоцепные свободностоящие опоры.
2.5.35. При прохождении ВЛ с деревянными опорами по лесам, сухим болотам и другим местам, где возможны низовые пожары, должна быть предусмотрена одна из следующих мер:
устройство канавы глубиной 0,4 м и шириной 0,6 м на расстоянии 2 м вокруг каждой стойки опоры;
уничтожение травы и кустарника и очистка от них площадки радиусом 2 м вокруг каждой опоры;
применение железобетонных приставок, при этом расстояние от земли до нижнего торца стойки должно быть не менее 1 м.
Установка деревянных опор ВЛ 110 кВ и выше в местностях, где возможны низовые или торфяные пожары, не рекомендуется.
2.5.36. В районах расселения крупных птиц для предохранения изоляции от загрязнения, независимо от степени загрязнения окружающей среды (см. гл.1.9), а также для предотвращения гибели птиц следует:
не использовать опоры ВЛ со штыревыми изоляторами;
на траверсах опор ВЛ 35-220 кВ, в том числе в местах крепления поддерживающих гирлянд изоляторов, а также на тросостойках для исключения возможности посадки или гнездования птиц предусматривать установку противоптичьих заградителей;
закрывать верхние отверстия полых стоек железобетонных опор наголовниками.
2.5.37. В районах сильноагрессивной степени воздействия среды, в районах солончаков, засоленных песков, песчаных пустынь, в прибрежных зонах морей и соленых озер площадью более 10000 м , а также в местах, где в процессе эксплуатации установлено коррозионное разрушение металла изоляторов, линейной арматуры, проводов и тросов, заземлителей, следует предусматривать:
изоляторы и линейную арматуру в тропическом исполнении, при необходимости с дополнительными защитными мероприятиями;
коррозионно-стойкие провода (см. также 2.5.80), тросы и тросовые элементы опор (см. также 2.5.26);
увеличение сечения элементов заземляющих устройств, применение оцинкованных заземлителей.
Климатические условия и нагрузки
2.5.38. При расчете ВЛ и их элементов должны учитываться климатические условия - ветровое давление, толщина стенки гололеда, температура воздуха, степень агрессивного воздействия окружающей среды, интенсивность грозовой деятельности, пляска проводов и тросов, вибрация.
Определение расчетных условий по ветру и гололеду должно производиться на основании соответствующих карт климатического районирования территории РФ (рис.2.5.1, 2.5.2 - см. цветную вклейку) с уточнением при необходимости их параметров в сторону увеличения или уменьшения по региональным картам и материалам многолетних наблюдений гидрометеорологических станций и метеопостов за скоростью ветра, массой, размерами и видом гололедно-изморозевых отложений. В малоизученных районах* для этой цели могут организовываться специальные обследования и наблюдения.
_______________
* К малоизученным районам относятся горная местность и районы, где на 100 км трассы ВЛ для характеристики климатических условий имеется только одна репрезентативная метеорологическая станция.
Рис.2.5.1. Карта районирования территории РФ по ветровому давлению
Рис.2.5.2. Карта районирования территории РФ по тощине стенки гололеда
При отсутствии региональных карт значения климатических параметров уточняются путем обработки соответствующих данных многолетних наблюдений согласно методическим указаниям (МУ) по расчету климатических нагрузок на ВЛ и построению региональных карт с повторяемостью 1 раз в 25 лет.
Основой для районирования по ветровому давлению служат значения максимальных скоростей ветра с 10-минутным интервалом осреднения скоростей на высоте 10 м с повторяемостью 1 раз в 25 лет. Районирование по гололеду производится по максимальной толщине стенки отложения гололеда цилиндрической формы при плотности 0,9 г/см на проводе диаметром 10 мм, расположенном на высоте 10 м над поверхностью земли, повторяемостью 1 раз в 25 лет.
Температура воздуха определяется на основании данных метеорологических станций с учетом положений строительных норм и правил и указаний настоящих Правил.
Интенсивность грозовой деятельности должна определяться по картам районирования территории РФ по числу грозовых часов в году (рис.2.5.3 - см. цветную вклейку), региональным картам с уточнением при необходимости по данным метеостанций о среднегодовой продолжительности гроз.
Рис.2.5.3. Карта районирования территории РФ по среднегодовой продолжительности гроз в часах
Степень агрессивного воздействия окружающей среды определяется с учетом положений СНиПов и государственных стандартов, содержащих требования к применению элементов ВЛ, гл.1.9 и указаний настоящей главы.
Определение районов по частоте повторяемости и интенсивности пляски проводов и тросов должно производиться по карте районирования территории РФ (рис.2.5.4 - см. цветную вклейку) с уточнением по данным эксплуатации.
Рис.2.5.4. Карта районирования территории РФ по пляске проводов
По частоте повторяемости и интенсивности пляски проводов и тросов территория РФ делится на районы с умеренной пляской проводов (частота повторяемости пляски 1 раз в 5 лет и менее) и с частой и интенсивной пляской проводов (частота повторяемости более 1 раза в 5 лет).
2.5.39. При определении климатических условий должно быть учтено влияние на интенсивность гололедообразования и на скорость ветра особенностей микрорельефа местности (небольшие холмы и котловины, высокие насыпи, овраги, балки и т.п.), а в горных районах - особенностей микро- и мезорельефа местности (гребни, склоны, платообразные участки, днища долин, межгорные долины и т.п.).
2.5.40. Значения максимальных ветровых давлений и толщин стенок гололеда для ВЛ определяются на высоте 10 м над поверхностью земли с повторяемостью 1 раз в 25 лет (нормативные значения).
2.5.41. Нормативное ветровое давление , соответствующее 10-минутному интервалу осреднения скорости ветра ( ), на высоте 10 м над поверхностью земли принимается по табл.2.5.1 в соответствии с картой районирования территории России по ветровому давлению (рис.2.5.1) или по региональным картам районирования.
Таблица 2.5.1
Нормативное ветровое давление на высоте 10 м над поверхностью земли
Район по ветру
Нормативное ветровое давление , Па (скорость ветра , м/с)
I
400 (25)
II
500 (29)
III
650 (32)
IV
800 (36)
V
1000 (40)
VI
1250 (45)
VII
1500 (49)
Особый
Выше 1500 (выше 49)
Полученное при обработке метеоданных нормативное ветровое давление следует округлять до ближайшего большего значения, приведенного в табл.2.5.1.
Ветровое давление определяется по формуле, Па
.
Ветровое давление более 1500 Па должно округляться до ближайшего большего значения, кратного 250 Па.
Для ВЛ 110-750 кВ нормативное ветровое давление должно приниматься не менее 500 Па.
Для ВЛ, сооружаемых в труднодоступных местностях, ветровое давление рекомендуется принимать соответствующим району на один выше, чем принято для данного региона по региональным картам районирования или на основании обработки материалов многолетних наблюдений.
2.5.42. Для участков ВЛ, сооружаемых в условиях, способствующих резкому увеличению скоростей ветра (высокий берег большой реки, резко выделяющаяся над окружающей местностью возвышенность, гребневые зоны хребтов, межгорные долины, открытые для сильных ветров, прибрежная полоса морей и океанов, больших озер и водохранилищ в пределах 3-5 км), при отсутствии данных наблюдений нормативное ветровое давление следует увеличивать на 40% по сравнению с принятым для данного района. Полученные значения следует округлять до ближайшего значения, указанного в табл.2.5.1.
2.5.43. Нормативное ветровое давление при гололеде с повторяемостью 1 раз в 25 лет определяется по формуле 2.5.41, по скорости ветра при гололеде .
Скорость ветра принимается по региональному районированию ветровых нагрузок при гололеде или определяется по данным наблюдений согласно методическим указаниям по расчету климатических нагрузок. При отсутствии региональных карт и данных наблюдений . Для ВЛ до 20 кВ нормативное ветровое давление при гололеде должно приниматься не менее 200 Па, для ВЛ 330-750 кВ - не менее 160 Па.
Нормативные ветровые давления (скорости ветра) при гололеде округляются до ближайших следующих значений, Па (м/с): 80 (11), 120 (14), 160 (16), 200 (18), 240 (20), 280 (21), 320 (23), 360 (24).
Значения более 360 Па должны округляться до ближайшего значения, кратного 40 Па.
2.5.44. Ветровое давление на провода ВЛ определяется по высоте расположения приведенного центра тяжести всех проводов, на тросы - по высоте расположения центра тяжести тросов, на конструкции опор ВЛ - по высоте расположения средних точек зон, отсчитываемых от отметки поверхности земли в месте установки опоры. Высота каждой зоны должна быть не более 10 м.
Для различных высот расположения центра тяжести проводов, тросов, а также средних точек зон конструкции опор ВЛ ветровое давление определяется умножением его значения на коэффициент , принимаемый по табл.2.5.2.
Таблица 2.5.2
Изменение коэффициента по высоте в зависимости от типа местности
Высота расположения приведенного центра тяжести проводов, тросов и средних точек зон конструкций опор ВЛ над поверхностью земли, м Коэффициент для типов местности
А
В
С
До 15
1,00
0,65
0,40
20
1,25
0,85
0,55
40
1,50
1,10
0,80
60
1,70
1,30
1,00
80
1,85
1,45
1,15
100
2,00
1,60
1,25
150
2,25
1,90
1,55
200
2,45
2,10
1,80
250
2,65
2,30
2,00
300
2,75
2,50
2,20
350 и выше
2,75
2,75
2,35
Примечание. Типы местности соответствуют определениям, приведенным в 2.5.6.
Полученные значения ветрового давления должны быть округлены до целого числа.
Для промежуточных высот значения коэффициентов определяются линейной интерполяцией.
Высота расположения приведенного центра тяжести проводов или тросов для габаритного пролета определяется по формуле, м
,
где - среднеарифметическое значение высоты крепления проводов к изоляторам или среднеарифметическое значение высоты крепления тросов к опоре, отсчитываемое от отметок земли в местах установки опор, м;
- стрела провеса провода или троса в середине пролета при высшей температуре, м.
2.5.45. При расчете проводов и тросов ветер следует принимать направленным под углом 90° к оси ВЛ.
При расчете опор ветер следует принимать направленным под углом 0°, 45° и 90° к оси ВЛ, при этом для угловых опор за ось ВЛ принимается направление биссектрисы внешнего угла поворота, образованного смежными участками линии.
2.5.46. Нормативную толщину стенки гололеда плотностью 0,9 г/см следует принимать по табл.2.5.3 в соответствии с картой районирования территории России по толщине стенки гололеда (см. рис.2.5.2) или по региональным картам районирования.
Таблица 2.5.3
Нормативная толщина стенки гололеда для высоты 10 м над поверхностью земли
Район по гололеду
Нормативная толщина стенки гололеда , мм
I
10
II
15
III
20
IV
25
V
30
VI
35
VII
40
Особый
Выше 40
Полученные при обработке метеоданных нормативные толщины стенок гололеда рекомендуется округлять до ближайшего большего значения, приведенного в табл.2.5.3.
В особых районах по гололеду следует принимать толщину стенки гололеда, полученную при обработке метеоданных, округленную до 1 мм.
Для ВЛ 330-750 кВ нормативная толщина стенки гололеда должна приниматься не менее 15 мм.
Для ВЛ, сооружаемых в труднодоступных местностях, толщину стенки гололеда рекомендуется принимать соответствующей району на один выше, чем принято для данного региона по региональным картам районирования или на основании обработки метеоданных.
2.5.47. При отсутствии данных наблюдений для участков ВЛ, проходящих по плотинам и дамбам гидротехнических сооружений, вблизи прудов-охладителей, башенных градирен, брызгальных бассейнов в районах с низшей температурой выше минус 45 °С, I нормативную толщину стенки гололеда следует принимать на 5 мм больше, чем для прилегающих участков ВЛ, а для районов с низшей температурой минус 45° и ниже - на 10 мм.
2.5.48. Нормативная ветровая нагрузка при гололеде на провод (трос) определяется по 2.5.52 с учетом условной толщины стенки гололеда , которая принимается по региональному районированию ветровых нагрузок при гололеде или рассчитывается согласно методическим указаниям по расчету климатических нагрузок. При отсутствии региональных карт и данных наблюдений .
2.5.49. Толщина стенки гололеда ( , ) на проводах ВЛ определяется на высоте расположения приведенного центра тяжести всех проводов, на тросах - на высоте расположения центра тяжести тросов. Высота приведенного центра тяжести проводов и тросов определяется в соответствии с 2.5.44.
Толщина стенки гололеда на проводах (тросах) при высоте расположения приведенного их центра тяжести более 25 м определяется умножением ее значения на коэффициенты и , принимаемые по табл.2.5.4. При этом исходную толщину стенки гололеда (для высоты 10 м и диаметра 10 мм) следует принимать без увеличения, предусмотренного 2.5.47. Полученные значения толщины стенки гололеда округляются до 1 мм.
Таблица 2.5.4
Коэффициенты и , учитывающие изменение толщины стенки гололеда
Высота расположения приведенного центра тяжести проводов, тросов и средних точек зон конструкций опор над поверхностью земли, м
Коэффициент , учитывающий изменение толщины стенки гололеда по высоте над поверхностью земли
Диаметр провода (троса), мм
Коэффициент , учитывающий изменение толщины стенки гололеда в зависимости от диаметра провода (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 и определяются линейной интерполяцией.
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 рекомендуется принимать не более 15 мм. При этом не следует учитывать коэффициент .
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 следует принимать равной минус 5 °С, за исключением районов со среднегодовой температурой минус 5 °С и ниже, для которых ее следует принимать равной минус 10 °С.
Температуру воздуха при гололеде для территории с высотными отметками местности до 1000 м над уровнем моря следует принимать равной минус 5 °С, при этом для районов со среднегодовой температурой минус 5 °С и ниже температуру воздуха при гололеде следует принимать равной минус 10 °С. Для горных районов с высотными отметками выше 1000 м и до 2000 м температуру следует принимать равной минус 10 °С, более 2000 м - минус 15 °С. В районах, где при гололеде наблюдается температура ниже минус 15 °С, ее следует принимать по фактическим данным.
2.5.52. Нормативная ветровая нагрузка на провода и тросы , действующая перпендикулярно проводу (тросу), для каждого рассчитываемого условия определяется по формуле
,
где - коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ, принимаемый равным:
Ветровое давление, Па До
200 240 280 300 320 360 400 500 580 и более
Коэффициент 1,0 0,94 0,88 0,85 0,83 0,80 0,76 0,71 0,70
Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией;
- коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на 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 определяются интерполяцией);
- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности, определяемый по табл.2.5.2;
- коэффициент лобового сопротивления, принимаемый равным: 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;
- нормативное ветровое давление, Па, в рассматриваемом режиме:
- определяется по табл.2.5.1 в зависимости от ветрового района;
- определяется по 2.5.43;
- площадь продольного диаметрального сечения провода, м (при гололеде с учетом условной толщины стенки гололеда );
- угол между направлением ветра и осью ВЛ.
Площадь продольного диаметрального сечения провода (троса) определяется по формуле, м
,
где - диаметр провода, мм;
и - коэффициенты, учитывающие изменение толщины стенки гололеда по высоте и в зависимости от диаметра провода и определяемые по табл.2.5.4;
- условная толщина стенки гололеда, мм, принимается согласно 2.5.48;
- длина ветрового пролета, м.
2.5.53. Нормативная линейная гололедная нагрузка на 1 м провода и трос определяется по формуле, Н/м
,
где - коэффициенты, учитывающие изменение толщины стенки гололеда по высоте и в зависимости от диаметра провода и принимаемые по табл.2.5.4;
- толщина стенки гололеда, мм, по 2.5.46;
- диаметр провода, мм;
- плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см ;
- ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,8 м/с .
2.5.54. Расчетная ветровая нагрузка на провода (тросы) при механическом расчете проводов и тросов по методу допускаемых напряжений определяется по формуле, Н
,
где - нормативная ветровая нагрузка по 2.5.52;
- коэффициент надежности по ответственности, 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;
- региональный коэффициент, принимаемый от 1 до 1,3. Значение коэффициента принимается на основании опыта эксплуатации и указывается в задании на проектирование ВЛ;
- коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,1.
2.5.55. Расчетная линейная гололедная нагрузка на 1 м провода (троса) при механическом расчете проводов и тросов по методу допускаемых напряжений определяется по формуле, Н/м
,
где - нормативная линейная гололедная нагрузка, принимаемая по 2.5.53;
- коэффициент надежности по ответственности, 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;
- региональный коэффициент, принимаемый равным от 1 до 1,5. Значение коэффициента принимается на основании опыта эксплуатации и указывается в задании на проектирование ВЛ;
- коэффициент надежности по гололедной нагрузке, равный 1,3 для районов по гололеду I и II; 1,6 - для районов по гололеду III и выше;
- коэффициент условий работы, равный 0,5.
2.5.56. При расчете приближений токоведущих частей к сооружениям, насаждениям и элементам опор расчетная ветровая нагрузка на провода (тросы) определяется по 2.5.54.
2.5.57. При определении расстояний от проводов до поверхности земли и до пересекаемых объектов и насаждений расчетная линейная гололедная нагрузка на провода принимается по 2.5.55.
2.5.58. Нормативная ветровая нагрузка на конструкцию опоры определяется как сумма средней и пульсационной составляющих.
2.5.59. Нормативная средняя составляющая ветровой нагрузки на опору определяется по формуле, Н
,
где - принимается по 2.5.44; - принимается по 2.5.52; - аэродинамический коэффициент, определяемый в зависимости от вида конструкции, согласно строительным нормам и правилам;
- площадь проекции, ограниченная контуром конструкции, ее части или элемента с наветренной стороны на плоскость перпендикулярно ветровому потоку, вычисленная по наружному габариту, м .
Для конструкций опор из стального проката, покрытых гололедом, при определении учитывается обледенение конструкции с толщиной стенки гололеда при высоте опор более 50 м, а также 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 нагрузки не учитывается.
2.5.60. Нормативная пульсационная составляющая ветровой нагрузки* для опор высотой до 50 м принимается:
для свободностоящих одностоечных стальных опор:
;
для свободностоящих портальных стальных опор:
;
для свободностоящих железобетонных опор (портальных и одностоечных) на центрифугированных стойках:
;
для свободностоящих одностоечных железобетонных опор ВЛ до 35 кВ:
;
для стальных и железобетонных опор с оттяжками при шарнирном креплении к фундаментам:
.
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 металлических опор определяется по формуле, Н
,
где - принимаются согласно 2.5.53;
- коэффициент, учитывающий отношение площади поверхности 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;
- площадь общей поверхности элемента, м .
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, определяется по формуле, Н
,
где - нормативная ветровая нагрузка по 2.5.52;
- принимается согласно 2.5.54;
- коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 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 , Н, определяется по формуле
,
где - нормативная средняя составляющая ветровой нагрузки, принимаемая по 2.5.59;
- нормативная пульсационная составляющая ветровой нагрузки, принимаемая по 2.5.60;
- принимаются согласно 2.5.54;
- коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный:
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 , Н, определяется по формуле
,
где - принимаются согласно 2.5.54;
- принимается согласно 2.5.44;
- коэффициент лобового сопротивления цепи изоляторов, принимаемый равным 1,2;
- коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,3;
- нормативное ветровое давление (см. 2.5.41);
- площадь диаметрального сечения цепи гирлянды изоляторов, м , определяется по формуле
,
где - диаметр тарелки изоляторов, мм;
- строительная высота изолятора, мм;
- число изоляторов в цепи;
- число цепей изоляторов в гирлянде.
2.5.65. Расчетная линейная гололедная нагрузка на 1 м провода (троса) , Н/м, воспринимаемая опорами, определяется по формуле
,
где - нормативная линейная гололедная нагрузка, принимается по 2.5.53;
- принимаются согласно 2.5.55;
- коэффициент надежности по гололедной нагрузке при 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;
- коэффициент условий работы, равный:
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 , Н, определяется по формуле
,
где - нормативная гололедная нагрузка, принимаемая по 2.5.61;
- принимаются согласно 2.5.55;
- принимаются согласно 2.5.65.
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 , принимаемый равным для проводов, 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, , свободных от гололеда или покрытых гололедом, при расчете конструкций опор, фундаментов и оснований определяется как произведение нормативной нагрузки от тяжения проводов и тросов на коэффициент надежности по нагрузке от тяжения равный:
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 , ветер и гололед отсутствуют.
2. Низшая температура , ветер и гололед отсутствуют.
3. Среднегодовая температура , ветер и гололед отсутствуют.
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 по 2.5.51, гололед 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 , ветер и гололед отсутствуют.
2. Низшая температура , 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 по 2.5.51, гололед отсутствует;
2) при грозовых и внутренних перенапряжениях: температура +15 °С, ветровое давление, равное 0,06 , но не менее 50 Па;
3) для обеспечения безопасного подъема на опору при наличии напряжения на линии: для ВЛ 500 кВ и ниже - температура минус 15 °С, гололед и ветер отсутствуют; для ВЛ 750 кВ - температура минус 15 °С, ветровое давление 50 Па, гололед отсутствует.
При расчете приближений угол отклонения поддерживающей гирлянды изоляторов от вертикали определяется по формуле
,
где - расчетная ветровая нагрузка на провода фазы, направленная поперек оси ВЛ (или по биссектрисе угла поворота ВЛ), Н;
- коэффициент инерционности системы "гирлянда - провод в пролете", при отклонениях под давлением ветра принимается равным:
Ветровое давление, Па
До 310
350
425
500
От 615
Коэффициент
1
0,95
0,9
0,85
0,8
Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией;
- горизонтальная составляющая от тяжения проводов на 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;
- расчетная нагрузка от веса провода, воспринимаемая гирляндой изоляторов, Н;
- расчетная нагрузка от веса гирлянды изоляторов, Н;
- расчетная ветровая нагрузка на гирлянды изоляторов, Н, принимаемая по 2.5.64.
2.5.74. Проверку опор ВЛ по условиям монтажа необходимо производить по первой группе предельных состояний на расчетные нагрузки при следующих климатических условиях: температура минус 15 °С, ветровое давление на высоте 15 м над поверхностью земли 50 Па, гололед отсутствует.
Провода и грозозащитные тросы
2.5.75. Воздушные линии могут выполняться с одним или несколькими проводами в фазе, во втором случае фаза называется расщепленной.
Провода расщепленной фазы могут быть изолированы друг от друга.
Диаметр проводов, их сечение и количество в фазе, а также расстояние между проводами расщепленной фазы определяются расчетом.
2.5.76. На проводах расщепленной фазы в пролетах и петлях анкерных опор должны быть установлены дистанционные распорки. Расстояния между распорками или группами распорок, устанавливаемыми в пролете на расщепленной фазе из двух или трех проводов, не должны превышать 60 м, а при прохождении ВЛ по местности типа А (2.5.6) - 40 м. Расстояния между распорками или группами распорок, устанавливаемыми в пролете на расщепленной фазе из четырех и более проводов, не должны превышать 40 м. При прохождении ВЛ по местности типа С эти расстояния допускается увеличивать до 60 м.
2.5.77. На ВЛ должны применяться многопроволочные провода и тросы. Минимально допустимые сечения проводов приведены в табл.2.5.5.
Таблица 2.5.5
Минимально допустимые сечения проводов по условиям механической прочности
Сечение проводов, мм
Характеристика ВЛ
алюминиевых и из нетермообра- ботанного алюминиевого сплава
из термообра- ботанного алюминиевого сплава сталеалюми- ниевых
стальных
ВЛ без пересечений в районах по гололеду:
до II
70
50
35/6,2
35
в III-IV
95
50
50/8
35
в V и более
-
-
70/11
35
Пересечения ВЛ с судоходными реками и инженерными сооружениями в районах по гололеду:
до II
70
50
50/8
35
в III-IV
95
70
50/8
50
в V и более
-
-
70/11
50
ВЛ, сооружаемые на двухцепных или многоцепных опорах:
до 20 кВ
-
-
70/11
-
35 кВ и выше
-
-
120/19
-
Примечания: 1. В пролетах пересечений с автомобильными дорогами, троллейбусными и трамвайными линиями, железными дорогами необщего пользования допускается применение проводов таких же сечений, как на ВЛ без пересечений.
2. В районах, где требуется применение проводов с антикоррозионной защитой, минимально допустимые сечения проводов принимаются такими же, как и сечения соответствующих марок без антикоррозионной защиты.
2.5.78. Для снижения потерь электроэнергии на перемагничивание стальных сердечников в сталеалюминиевых проводах и в проводах из термообработанного алюминиевого сплава со стальным сердечником рекомендуется применять провода с четным числом повивов алюминиевых проволок.
2.5.79. В качестве грозозащитных тросов следует, как правило, применять стальные канаты, изготовленные из оцинкованной проволоки для особо жестких агрессивных условий работы (ОЖ) и по способу свивки нераскручивающиеся (Н) сечением не менее:
35 мм - на ВЛ 35 кВ без пересечений;
35 мм - на ВЛ 35 кВ в пролетах пересечений с железными дорогами общего пользования и электрифицированными в районах по гололеду I-II;
50 мм - в остальных районах и на ВЛ, сооружаемых на двухцепных и многоцепных опорах;
50 мм - на ВЛ 110-150 кВ;
70 мм - на ВЛ 220 кВ и выше.
Сталеалюминиевые провода или провода из термообработанного алюминиевого сплава со стальным сердечником в качестве грозозащитного троса рекомендуется применять:
1) на особо ответственных переходах через инженерные сооружения (электрифицированные железные дороги, автомобильные дороги категории IA (2.5.256), судоходные водные преграды и т.п.);
2) на участках ВЛ, проходящих в районах с повышенным загрязнением атмосферы (промышленные зоны с высокой химической активностью уносов, зоны интенсивного земледелия с засоленными почвами и водоемами, побережья морей и т.п.), а также проходящих по населенной и труднодоступной местностям;
3) на ВЛ с большими токами однофазного короткого замыкания по условиям термической стойкости и для уменьшения влияния ВЛ на линии связи.
При этом для ВЛ, сооружаемых на двухцепных или многоцепных опорах, независимо от напряжения суммарное сечение алюминиевой (или алюминиевого сплава) и стальной частей троса должно быть не менее 120 мм .
При использовании грозозащитных тросов для организации многоканальных систем высокочастотной связи при необходимости применяются одиночные или сдвоенные изолированные друг от друга тросы или тросы со встроенным оптическим кабелем связи (2.5.178-2.5.200). Между составляющими сдвоенного троса в пролетах и петлях анкерных опор должны быть установлены дистанционные изолирующие распорки.
Расстояния между распорками в пролете не должны превышать 40 м.
2.5.80. Для сталеалюминиевых проводов с площадью поперечного сечения алюминиевых проволок А и стальных проволок С рекомендуются следующие области применения:
1) районы с толщиной стенки гололеда 25 мм и менее:
А до 185 мм - при отношении А/С от 6,0 до 6,25;
А от 240 мм и более - при отношении А/С более 7,71;
2) районы с толщиной стенки гололеда более 25 мм:
А до 95 мм - при отношении А/С 6,0;
А от 120 до 400 мм - при отношении А/С от 4,29 до 4,39;
А от 450 мм и более - при отношении А/С от 7,71 до 8,04;
3) на больших переходах с пролетами более 700 м - отношение А/С более 1,46.
Выбор марок проводов из других материалов обосновывается расчетами.
При сооружении ВЛ в местах, где опытом эксплуатации установлено разрушение проводов от коррозии (побережья морей, соленых озер, промышленные районы и районы засоленных песков, прилежащие к ним районы с атмосферой воздуха типа II и III, а также в местах, где на основании данных изысканий возможны такие разрушения, следует применять провода, которые в соответствии с государственными стандартами и техническими условиями предназначены для указанных условий.
На равнинной местности при отсутствии данных эксплуатации ширину прибрежной полосы, к которой относится указанное требование, следует принимать равной 5 км, а полосы от химических предприятий - 1,5 км.
2.5.81. При выборе конструкции ВЛ, количества составляющих и площади сечения проводов фазы и их расположения необходимо ограничение напряженности электрического поля на поверхности проводов до уровней, допустимых по короне и радиопомехам (см. гл.1.3).
По условиям короны и радиопомех при отметках до 1000 м над уровнем моря рекомендуется применять на ВЛ провода диаметром не менее указанных в табл.2.5.6.
Таблица 2.5.6
Минимальный диаметр проводов ВЛ по условиям короны и радиопомех, мм
Напряжение ВЛ, кВ Фаза с проводами
одиночными
два и более
110
11,4 (АС 70/11)
-
150
15,2 (AC 120/19)
-
220
21,6 (АС 240/32)
24,0 (AC 300/39)
-
2х21,6(2хАС 240/32)
330
33,2 (AC 600/72)
3х15,2(3хАС 120/19)
3х17,1(3хАС 150/24)
2х36,2(2хAC 700/86)
500
-
3х24,0(3хАС 300/39)
4x18,8(4хАС 185/29)
750
-
4х29,1(4хАС 400/93)
5х21,6 (5хАС 240/32)
Примечания: 1. Для ВЛ 220 кВ минимальный диаметр провода 21,6 мм относится к горизонтальному расположению фаз, а в остальных случаях допустим с проверкой по радиопомехам.
2. Для ВЛ 330 кВ минимальный диаметр провода 15,2 мм (три провода в фазе) относится к одноцепным опорам.
При отметках более 1000 м над уровнем моря для ВЛ 500 кВ и выше рекомендуется рассматривать целесообразность изменения конструкции средней фазы по сравнению с крайними фазами.
2.5.82. Сечение грозозащитного троса, выбранное по механическому расчету, должно быть проверено на термическую стойкость в соответствии с указаниями гл.1.4 и 2.5.193, 2.5.195, 2.5.196.
2.5.83. Провода и тросы должны рассчитываться на расчетные нагрузки нормального, аварийного и монтажного режимов ВЛ для сочетаний условий, указанных в 2.5.71-2.5.74.
При этом напряжения в проводах (тросах) не должны превышать допустимых значений, приведенных в табл.2.5.7.
Таблица 2.5.7
Допустимое механическое напряжение в проводах и тросах ВЛ напряжением выше 1 кВ
Провода и тросы Допустимое напряжение, % предела прочности при растяжении
Допустимое напряжение, Н/мм
при наибольшей нагрузке и низшей температуре
при среднегодовой температуре
при наибольшей нагрузке и низшей температуре
при среднегодовой температуре
Алюминиевые с площадью поперечного сечения, мм :
70-95
35
30
56
48
120-240
40
30
64
51
300-750
45
30
72
51
Из нетермообработанного алюминиевого сплава площадью поперечного сечения, мм :
50-95
40
30
83
62
120-185
45
30
94
62
Из термообработанного алюминиевого сплава площадью поперечного сечения, мм :
50-95
40
30
114
85
120-185
45
30
128
85
Сталеалюминиевые площадью поперечного сечения алюминиевой части провода, мм :
400 и 500
при А/С 20,27 и 18,87
45 30 104 69
400, 500 и 1000
при А/С 17,91, 18,08 и 17,85
45
30
96
64
330 при А/С 11,51
45
30
117
78
150-800
при А/С от 7,8 до 8,04
45
30
126
84
35-95
при А/С от 5,99 до 6,02
40
30
120
90
185 и более
при А/С от 6,14 до 6,28
45
30
135
90
120 и более
при А/С от 4,29 до 4,38
45
30
153
102
500 при А/С 2,43
45
30
205
137
185, 300 и 500
при А/С 1,46
45
30
254
169
70 при А/С 0,95
45
30
272
204
95 при А/С 0,65
40
30
308
231
Из термообработанного алюминиевого сплава со стальным сердечником площадью поперечного сечения алюминиевого сплава, мм :
500 при А/С 1,46
45
30
292
195
70 при А/С 1,71
45
30
279
186
Стальные провода
50
35
310
216
Стальные канаты
50
35
По стандартам и техническим условиям
Защищенные провода
40
30
114
85
Указанные в табл.2.5.7 напряжения следует относить к той точке провода на длине пролета, в которой напряжение наибольшее. Допускается указанные напряжения принимать для низшей точки провода при условии превышения напряжения в точках подвеса не более 5%.
2.5.84. Расчет монтажных напряжений и стрел провеса проводов (тросов) должен выполняться с учетом остаточных деформаций (вытяжки).
В механических расчетах проводов (тросов) следует принимать физико-механические характеристики, приведенные в табл.2.5.8.
оглавление
|
