Возможные нагрузки на провода ЛЭП

Провода ЛЭП постоянно подвергаются различным нагрузкам, возникающих при воздействии порывов ветра, появлении гололеда, при изменении температуры окружающей среды. Важно, конечно насколько качественно произведено  изготовление опор ЛЭП. Но характер подобных нагрузок во многом определяется климатическими условиями в районе прохождения ЛЭП.

Нагрузки на провода воздушных линий можно разделить на:
• Статические, возникающие под воздействием собственной массы проводов и гололеда;
• Динамические, возникающие под действием ветра;
• Продольные, вызванные натяжением проводов;
• Ветровая нагрузка на провода.

Характер ветровой нагрузки на провода ЛЭП определяется скоростью порывов ветра и их направлением по отношению к трассе воздушной линии. Максимальной ветровой нагрузке провода подвергаются на открытых территориях при направлении ветра перпендикулярно оси линии. 


При скоростях ветра 3-5 м/с и равномерном потоке воздуха возможно возникновение весьма опасной вибрации проводов в вертикальной плоскости. Наблюдается вибрация в виде волны длиной до 20 метров и амплитудой 2-3 диаметра провода. Частота возникающих вибрации зависит от длины пролета, скорости ветра и натяжения проводов. Чем выше натяжение провода, длина пролета и высота подвеса провода, тем больше частота возникающих колебаний. Вибрация опасна тем, что возможен излом проводов в точках крепления из-за постоянных перегибов при колебаниях. Кроме того, возможно ослабление болтовых соединений на опоре. 

Для снижения вибрации на высоковольтные опоры ЛЭП устанавливаются специальные виброгасители. На ЛЭП-6,10 кВ виброгасителями служат зажимы ЗАК-10, для крепления проводов к изоляторам.

При резких и сильных порывах ветра при гололеде может возникнуть так называемая «пляска проводов»: порывом ветра провод резко подкидывается вверх и наблюдается бегущая волна. При ударе возникают сильные нагрузки, способные привести к повреждению изоляторов и траверс и даже к излому самих опор.


Гололедная нагрузка

Гололед возникает на проводах при температурах от минус 5 до нуля градусов по Цельсию. Отложения гололеда увеличивают механическую нагрузку на провода из-за увеличения массы. Кроме того, увеличивается ветровая нагрузка на провода, в связи с увеличением их поперечного сечения

Температурные нагрузки
Провод воздушной линии испытывает постоянную механическую нагрузку, вызванную собственной массой тела и натяжением проводов. Длина провода в пролете между опорами зависит от температуры, а провод жестко закреплен на опоры ЛЭП металлические, поэтому:

• При увеличении температуры длина провода в пролете возрастает, увеличивается стрела провеса провода в пролете, уменьшается нагрузка в нем от тяжения проводов и габарит провода.

• При уменьшении температуры длина провода уменьшается, увеличивается габарит и натяжение провода, уменьшается стрела провеса. Поэтому в холодное время при отрицательных температурах провода испытывают наибольшие продольные нагрузки, вызванные изменением температуры окружающей среды.

В связи с этим, при проектировании ЛЭП выбор проводов, их марки и сечений определяется не только электрическими расчетами, но и расчетом механических нагрузок на провода. Для этого производятся расчет механических нагрузок на провода при максимальной ветровой нагрузке, в условиях гололеда и при минимальных температурах. Расчет ведется с учетом особенностей климатической зоны, в которой планируется сооружение воздушной линии электропередачи и ее длины.