基本覆冰厚度
《高聳結構設計規範》GB 50135-2006規定,基本覆冰厚度取當地離地10 m高度處、50年一遇的最大覆冰厚度;當無觀測資料時,應通過實地調查確定,或採用下列經驗數值。
1、重覆冰區:大涼山、川東北、川滇、秦嶺、湘黔、閩贛等地區,基本覆冰厚度可取10~30 mm。
2、輕覆冰區:東北及華北的部分地區、淮河流域等地區,基本覆冰厚度可取5~10 mm。
3、覆冰氣象條件:同時風壓0.1 5 kN/m ,同時氣溫-5℃。
產生原因
我國的電線結冰多為霧淞和雨凇(或者它們的混合凍結物)所引起,分別稱為霧冰和雨冰,凍雨也常引起電線結冰。
從2011年1月1日起,電線積冰觀測所使用的直徑為4mm導線更換為直徑為26.8mm的電纜。電線覆冰厚度(mm)=電線積冰直徑(各測站觀測上報的數據)-27。
電線積冰測量標準和方法
1)電線積冰直徑和厚度測量:電線積冰觀測應伺機測定每次積冰過程的最大直徑和厚度,以毫米(mm)為單位,取整數。
2)電線積冰重量測量標準:當所測的直徑達到以下數值時,尚須測定一次積凍的最大重量,以克/米(g/m)為單位,取整數:單純的霧凇38mm、雨凇、濕雪凍結物或包括霧凇在內的混合積冰31mm
3)電線積冰重量測量方法:將積冰測量工具合頁箱張開置於冰層下方,用具、刮刀、鉗子等仔細地直接取下25cm長的冰層,再將盛凍的合頁箱取回室內進行稱量,取冰時應小心操作,不要缺失應取下的積冰。事後,應隨即颳去這根導線上多餘的積冰。
危害
電線積冰可使電線受風面和振盪程度增大,當冰量累積到一定程度時,還會產生跳頭、扭轉以致折斷電線和壓倒電桿,導致停電和通訊中斷等事故。它是架空線路設計中所必須考慮的自然荷載之一。
冰荷載的取值標準
我國對330kV及以下的架空輸電線路,冰荷載按15年一遇的最大覆冰厚度來計算;對500kV的架空輸電線路和大跨越的330kV及以下電壓等級架空輸電線路,取30年一遇的數值。對大跨越的500kV輸電線路,取50年一遇的數值。對750kV及以上的架空輸電線路,取100年一遇的數值。覆冰等值厚度的密度都取0.9 g/cm 。
按我國的設計標準,把冰區分為兩類:即覆冰厚度小於20mm的地區為輕冰區;不小於20mm的地區為重冰區。輕冰區和重冰區的桿塔荷載條件是不同的。
冰資料的蒐集和處理
冰荷載是設計架空輸電線路的重要參數,對有覆冰現象的地區要重視冰資料的蒐集。蒐集沿線氣象站的覆冰資料,如凍的種類、直徑、密度或單位長度的冰重等。
從氣象台站和觀冰站蒐集到的冰資料,應進行必要的分析和換算。第一,要確定凍的種類及其物理特性,單位長度的冰重,第二,根據單位長度的冰重換算至密度為0. 9g/cm 的導線等值覆冰厚度;第三,用數理統計法計算出一定重現期的冰厚機率值;第四,進行高度和線徑的修正;最後確定設計冰厚。
冰荷載對架空輸電線路的技術經濟指標影響較大,重冰區的架空輸電線路造價要比輕冰區的高50%~100%,甚至更大。因此,確定冰荷載時要十分慎重。在選擇線路路徑時,宜儘量避開重冰區,並儘量避免多回線路通過同一重冰區。
由於缺少可靠的冰荷載資料,一條架空輸電線路的某些地段的冰荷載難以確定。對這些地段,在選擇塔型、塔位時要給予特別重視,桿塔上的導線布置最好採用水平排列;導、地線之間也要保持較大的水平位移;避免出現大檔距、大高差和大轉角等。這樣做可充分利用高壓架空輸電線路自身的抗冰能力。