Правила устройства электроустановок. Раздел 2. Изменение № 2 Глава 2.4 ПУЕ:2006 Глава 2.5 ПУЕ:2006

30

50

150

500

2

Розрахунки переміщень опор і фундаментів та тріщиностійкості залізобетонних конструкцій (друга група граничних станів)

5

10

15

25

3

Розрахунки проводів, тросів, ізоляторів, арматури (допустимі напруження та руйнівні навантаження)

5

10

15

25

2.5.26 Під час проектування ПЛ враховують постійні і змінні (тривалі, короткочасні, аварійні) навантаження і впливи.

До постійних навантажень відносяться навантаження, які створюються вагою будівельних конструкцій, проводів, тросів та устаткування ПЛ; натягом проводів і тросів за середньорічної температури повітря і відсутності вітру та ожеледі; вагою і тиском ґрунтів; тиском води на фундаменти в руслах рік, а також попереднім напруженням конструкцій.

До змінних навантажень відносяться навантаження, які створюються тиском вітру на опори, проводи і троси; вагою ожеледі на проводах і тросах; додатковим натягом проводів і тросів понад їх значення за середньорічної температури від кліматичних навантажень і впливів; тиском води на опори і фундаменти в заплавах рік; тиском льоду; навантаженнями, які виникають під час виготовлення і перевезення конструкцій, а також під час монтажу конструкцій, проводів і тросів.

До аварійних навантажень відносяться навантаження, які виникають від обриву проводів і тросів, і сейсмічні навантаження.

Навантаження слід визначати за критерієм забезпеченості безвідмовної роботи механічної частини ПЛ під дією зовнішніх чинників за розрахунковий період експлуатації лінії. Параметри, які характеризують класи безвідмовності, подано в табл. 2.5.2.

Середню повторюваність розрахункових навантажень, що залежить від класу безвідмовності, слід визначати за таблицею 2.5.1.

Таблиця 2.5.2 – Характеристики класів безвідмовності

№ з/п

Назва характеристики Характеристики для класів безвідмовності

1КБ

2КБ

3КБ

4КБ

1

Напруга лінії, кВ До 1

1-35

110-330

500-750

2

Розрахункові періоди експлуатації, років

30

50

50

50

3

Коефіцієнт надійності за відповідальністю для розрахунку будівельних конструкцій

0,95

1

1

1,05

2.5.27 Основою для визначення навантажень ліній у класах безвідмовності 1 КБ – 4КБ є їх характеристичні значення. Характеристичні значення постійних і тривалих навантажень приймають такими, що дорівнюють їх середнім значенням. Характеристичні значення кліматичних навантажень обчислено за середнього періоду повторюваності Т = 50 років. Значення аварійних навантажень від обриву проводів і тросів обчислюють згідно з цими Правилами (2.5.66-2.5.70), інших аварійних навантажень – згідно з чинними нормами проектування.

Характеристичні значення навантажень від ожеледі, вітрового тиску під час ожеледі та без неї, а також характеристичні значення температури повітря встановлюються цими Правилами. Значення навантажень, не встановлених цими Правилами, обчислюють згідно з чинними нормами навантажень і впливів на будівельні конструкції.

2.5.28 Розрахункові значення навантажень обчислюють шляхом множення характеристичних значень на коефіцієнт надійності за навантаженням .

Коефіцієнти надійності для постійних навантажень визначають залежно від виду навантаження та розрахункової ситуації за табл. 2.5.13. Коефіцієнти надійності для змінних короткочасних навантажень визначають залежно від розрахункової ситуації, виду навантаження та середнього періоду повторюваності розрахункового значення, поданого в табл. 2.5.1. Коефіцієнти надійності для аварійних навантажень від обриву проводів і тросів установлюють згідно з цими Правилами (2.5.68-2.5.72).

2.5.29 Розрахункові навантаження, визначені за 2.5.28, для ліній класу безвідмовності 4КБ належить визначати на підставі матеріалів багаторічних спостережень гідрометеорологічних станцій і постів згідно з додатком А. Для ліній класу безвідмовності 3КБ ця вимога є рекомендованою.

Кліматичні умови 2.5.30 Кліматичні навантаження і впливи (а також районування території за галопуванням проводів) для розрахунку і вибору конструкцій ПЛ приймають на підставі карт територіального районування України, уміщених у цих Правилах. Допускається уточнювати значення кліматичних навантажень і впливів за картами кліматичного районування та матеріалами багаторічних спостережень гідрометеорологічних станцій і постів спостереження гідрометеослужби та власників електромереж за швидкістю вітру, інтенсивністю і густиною ожеледно-паморозних відкладень, температурою повітря, грозовою діяльністю і частотою прояву умов, які можуть призвести до галопування проводів у зоні траси ПЛ.

Під час оброблення результатів метеорологічних спостережень слід ураховувати вплив мікрокліматичних чинників, зумовлених особливостями природних умов (пересічений рельєф місцевості, висота над рівнем моря, наявність великих водоймищ, ступінь заліснення тощо) і існуючих будівель та інженерних споруд, що проектуються (греблі і водоскиди, ставки-охолоджувачі, смуги суцільної забудови тощо).

2.5.31 Для гірських місцевостей з висотою над рівнем моря понад 400 м характеристичні значення кліматичних навантажень визначають згідно з додатком Б.

Ожеледні навантаження 2.5.32 Розрахункові значення ожеледних навантажень на елементи повітряних ліній обчислюють згідно з формулою (2.5.1) для лінійно протяжних елементів і згідно з формулою (2.5.3) – для площинних елементів ПЛ.

Під час визначення кліматичних умов слід враховувати вплив на інтенсивність ожеледоутворення і швидкість вітру особливостей мікрорельєфу місцевості (невеликі пагорби та улоговини, високі насипи, яри, балки тощо), а в гірських районах – особливостей мікро- і мезорельєфу місцевості (гребені, схили, платоподібні ділянки, низини долин, міжгірські долини тощо).

Для відрізків ПЛ, які проходять у важкодоступній місцевості, по греблях гідроелектростанцій і поблизу ставків-охолоджувачів, за відсутності даних спостережень характеристичне значення навантаження від ожеледі за 2.5.35 слід збільшувати на 2 Н/м для 1-3-го районів і на 5 Н/м для 4-6-го районів.

2.5.33 Розрахункове значення навантаження від ожеледі на лінійні елементи , Н/м, (проводи, троси і елементи опор круглої форми з діаметром до 70 мм включно) обчислюють за формулою:

(2.5.1)

де  – коефіцієнт, який враховує зміну навантаження ожеледі за висотою h, м, і приймається згідно з табл. 2.5.3;

 – коефіцієнт, який враховує зміну навантаження ожеледі від діаметра елементів кругового перерізу d і визначається згідно з табл. 2.5.4 залежно від значення . Коефіцієнт для проводу діаметром до 10 мм приймають таким, що дорівнює 1,0;

 – розрахункове значення ожеледного навантаження, Н/м, обчислюється за формулою:

(2.5.2)

де  – коефіцієнт надійності за 2.5.34;

 – характеристичне значення навантаження від ожеледі, Н/м, на лінійних елементах за 2.5.35.

Таблиця 2.5.3 – Коефіцієнт k₁ залежно від висоти h

Висота h, м

5

10

20

30

50

70

100

k₁

0,7

1

1,3

1,7

2,2

2,7

3,3

Примітка. Проміжні значення k₁ обчислюють за допомогою лінійної інтерполяції.

Таблиця 2.5.4 – Коефіцієнт залежно від діаметра проводу та розрахункового значення ожеледного навантаження

Діаметр, d мм

Значення коефіцієнта , залежно від розрахункового ожеледного навантаження , Н/м

До 10

10-20

20-30

Більше ніж 30

До 10

0,8

0,85

0,9

0,95

Від 10 до 15

1,15

1,1

1,05

1,05

Від 15 до 30

1,4

1,25

1,15

1,1

Від 30 до 70

2,0

1,7

1,5

1,4

Розрахункові навантаження за даними метеостанцій визначають за додатком А при = 1.

Вагу ожеледі на підвішених горизонтально елементах кругового перерізу (тросах, проводах, линвах) допускається визначати на висоті розташування їх приведеного центра ваги (див. 2.5.48).

2.5.34 Коефіцієнт надійності за вагою ожеледі визначають залежно від заданого середнього періоду повторюваності Т (табл. 2.5.5).

Таблиця 2.5.5 – Коефіцієнт залежно від заданого середнього періоду повторюваності Т

Період повторюваності Т, років

5

10

15

25

30

50

150

500

Коефіцієнт

0,4

0,6

0,7

0,85

0,85

1,00

1,25

1,53

2.5.35 Характеристичні значення максимального навантаження від ожеледі , Н/м, на лінійних елементах ПЛ і стінки ожеледі b мм, на площинних елементах ПЛ для рівнинної місцевості на висоті 10 м над поверхнею землі, на проводі діаметром 10 мм визначають за картою територіального районування (рис. 2.5.1). При визначенні розрахункових навантажень за даними метеостанцій стінку ожеледі b обчислюють залежно від за табл. Б.1 додатка Б при =1.

Ожеледне навантаження на опори слід враховувати для металевих опор висотою понад 50 м, а також для опор, розташованих у 5 і 6-му районах за ожеледдю, виготовлених з фасонного прокату, у тому числі й на відтяжках. Для залізобетонних і дерев'яних опор, а також для металевих опор з елементами, виготовленими з труб, ожеледні відкладення не враховують.

Для ліній усіх класів безвідмовності розрахункове значення навантаження від ожеледі на площинних елементах конструкцій , Н, (елементи опор з габаритом поперечного перерізу понад 70 мм) необхідно приймати, виходячи з товщини стінки ожеледі на проводі за формулою:

, (2.5.3)

де  – характеристична товщина стінки ожеледі, мм, на площинних елементах за 2.5.35;

 – коефіцієнт, який враховує зміну стінки ожеледі за висотою h і приймається за табл. 2.5.6;

 – коефіцієнт, який враховує відношення площі поверхні елемента, що зазнала зледеніння, до повної площі поверхні елемента. За відсутності даних спостережень допускається приймати =0,6;

 – густина льоду, яка приймається 0,9 г/см³;

 – прискорення вільного падіння, м/с²;

 – площа загальної поверхні елемента, м²;

 – коефіцієнт надійності за 2.5.34.

Таблиця 2.5.6 – Коефіцієнт залежно від висоти h

Висота h, м

5

10

20

30

50

70

100

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

Вітрові навантаження 2.5.38 Під час проектування ПЛ враховують вітрові навантаження трьох видів:

навантаження від максимального тиску вітру без ожеледі на всі елементи ПЛ визначають за 2.5.39 та 2.5.49;

навантаження від тиску вітру під час ожеледі на крупногабаритні (з габаритом поперечного перерізу понад 70 мм) елементи ПЛ обчислюють за 2.5.51 і враховують разом з вагою ожеледі за формулою (2.5.3);

Рисунок 2.5.1 – Карта районування території України за характеристичними значеннями ожеледі

Рисунок 2.5.2 – Карта районування території України за характеристичним значенням вітрового тиску

Рисунок 2.5.4 – Карта районування території України за характеристичним значенням тиску вітру під час ожеледі

Рисунок 2.5.5 – Карта районування території України за характеристичним навантаженням дм вітру на проводи та троси діаметром 10 мм, вкриті ожеледдю

Рисунок 2.5.6 – Територіальне районування України за середньорічною температурою повітря

Рисунок 2.5.7 – Територіальне районування України за мінімальною температурою повітря

Рисунок 2.5.8 –Територіальне районування України за максимальною температурою повітря

Рисунок 2.5.14 – Карта районування території України за середньою частотою повторюваності та інтенсивністю галопування проводів і тросів

- навантаження від тиску вітру під час ожеледі на проводи, троси та елементи опор кругового поперечного перерізу діаметром до 70 мм, укриті ожеледдю, яке визначають за 2.5.54 у вигляді лінійного навантаження і враховують разом з вагою ожеледі за формулою (2.5.1).

2.5.39 Розрахункове значення максимального тиску вітру , Па, на площинні елементи ПЛ обчислюють за формулою:

(2.5.4)

де  – коефіцієнт, який залежить від форми і конструктивних особливостей ПЛ і обчислюється відповідно до формули (2.5.6) та вимог будівельних норм і правил;

 – коефіцієнт впливу на вітрове навантаження місця розташування елемента ПЛ, який обчислюють відповідно до формули (2.5.7);

, (2.5.5)

де  – коефіцієнт надійності за максимальним тиском вітру за 2.5.40;

 – характеристичне значення максимального тиску вітру за 2.5.41, Па.

2.5.40 Коефіцієнт надійності за максимальним тиском вітру визначають залежно від заданого середнього періоду повторюваності Т (табл. 2.5.7).

Таблиця 2.5.7 – Коефіцієнт надійності за максимальним тиском вітру залежно від заданого середнього періоду повторюваності Т

Період повторюваності Т, років

5

10

15

25

30

50

150

500

Коефіцієнт

0,6

0,7

0,8

0,87

0,90

1,00

1,25

1,45

2.5.41 Характеристичне значення максимального тиску вітру W₀, Па, для рівнинної місцевості на висоті 10 м над поверхнею землі визначають за картою територіального районування (рис. 2.5.2).

2.5.42 Коефіцієнт C_k визначають за формулою:

C_k=C_aer C_d , (2.5.6)

де С_аer – аеродинамічний коефіцієнт, який під час розрахунків елементів ПЛ (опор, ізоляторів тощо) визначають згідно з чинними нормами навантаження на будівельні конструкції;

С_d – коефіцієнт динамічності.

За допомогою коефіцієнта динамічності С_d враховують вплив пульсаційного складника вітрового навантаження і просторову кореляцію вітрового тиску на елементи ПЛ.

Для опор ПЛ висотою до 50 м для визначення пульсаційного складника допускається застосовувати такі значення коефіцієнта С_d:

- для вільностоячих одностоякових металевих опор – С_d =1,5;

- для вільностоячих портальних металевих опор – С_d = 1,6;

- для вільностоячих залізобетонних опор (портальних і одностоякових) на центрифугованих стояках – С_d = 1,5;

- для вільностоячих одностоякових залізобетонних віброваних опор ПЛ – С_d = 1,8;

- для металевих і залізобетонних опор з відтяжками у разі шарнірного кріплення до фундаментів – С_d = 1,6.