输电线路基本风速、最大风速
风荷载是考虑杆塔和导线强度的基本条件。基本风速的大小决定了大风工况下架空输电线路导地线以及杆塔所承受荷裁的大小,直接影响杆塔及其基础的材料消耗量,最终影响输电线路工程造价。国家电网公司输电线路通用设计(2011年版)将基本风速进行了细分, 即有23.5、25、27、29、31、33、35m/s等7种之多(500千伏线路起点为27m/s),平均2m/s一档。这就要求设计时严格遵守有关规程、规范、准确计算进而确定架空输电线路的基本风速。
一、基本风速和最大风速
1.1、基本风速
基本风速: 又称参考风速、标准风速。空旷平坦地面或海面以上规定标准高度处的规定时距和重现期的年平均最大风速。结构物抗风设计的基准风速。可由现场实测风速资料推算或利用气象站风速观测资料进行统计分析得出。多数国家采用10m为标准高度,10min 为标准时距,重现期则依结构物及其重要性不同取为30~150年不等。根据气象台、站在当地空旷平坦地面上10m高处观测到的10min平均风速资料,通过极值分析得出的相应于规定平均重现期(30年、50年或100年)的风速基准值。
线路设计规范中对基本风速的定义:按当地空旷平坦地面上10m高度处10min时距,平均的年最大风速观测数据,经概率统计得出 30~100年一遇最大值后确定的风速。本风速重现期应符合下列规定:
1)、66kV及以下输电线路重现期应取30年。
2)、110kV~330kV输电线路重现期应取30年。
3)、750kV、500kV输电线路重现期应取50年。
4)、1000kV输电线路重现期应取100年。
统计风速样本的基准高度,统一取离地面(或水面)10m,保持与«建筑结构荷载规范»GB50009一致,可简化资料换算及便于与其他行业比较。
1.2、最大风速
最大风速:是指给定时段内的10分钟平均风速的最大值。极大风速是指给定时段内的瞬时风速的最大值。比如挑取一天最大风速就是在这一天内任意的10分钟平均值的最大者为日最大风速;一天的极大风速就在这一天内瞬时(一般是指1s)风速的最大值。说的简单点就是最大风速是个平均值,极大风速是个瞬时值。在指定的同一时段内,极大风速永远大于等于最大风速,绝大部分情况下极大风速大于最大风速。
线路设计手册中对最大风速的定义:一般送电线路的最大设计风速,应按沿线附近气象台站的最大风速统计值选取。山区送电线路的最大设计风速, 若无可靠资料时, 应按附近平原地区的统计风速值提高10%选用。确定送电线路最大设计风速时,首先应计算最大风速的统计值, 即以当地气象台、站统一观测高度下的历年连续自记10min时距平均最大风速作样本, 并宜采用极值I型分布函数作为概率统计模型。