В зависимости от климатических условий района прохождения ЛЭП на провода воздействуют различные переменные нагрузки, возникающие при изменении температуры окружающего воздуха, при появлении гололеда, от порывов ветра.

Так, при повышении температуры длина провода увеличивается, при понижении температуры - уменьшается. Поскольку провод жестко закреплен на опорах, увеличение его длины приводит к увеличению стрелы провеса и уменьшению габарита. Снижается также и механическое напряжение провода, вызванное тяжением. Наоборот, уменьшение длины провода приводит к увеличению тяжения провода с увеличением напряжения его материала.

При температуре воздуха от 0 до -5° С на проводах происходит отложение льда. Дополнительная нагрузка на провод от гололеда, а также нагрузка от давления ветра на провод с гололедом, имеющем большую площадь, чем провод без гололеда, осложняют работу провода, увеличивая механическое напряжение в его материале.

Ветровая нагрузка на провод зависит от скорости ветра и его направления относительно трассы ЛЭП: скорость ветра больше на открытых участках и на высоте, меньше в лесу и у поверхности земли; на побережье морей, озер, водохранилищ скорость ветра выше, чем на суше. При направлении ветра вдоль оси ВЛ ветровая нагрузка на провода будет минимальной, а при направлении ветра перпендикулярно к оси ЛЭП - максимальной.

При определенных скоростях ветра (3-5 м/с), когда он дует ровно, без порывов, наблюдается вибрация проводов - их колебания в вертикальной плоскости. Эти колебания имеют форму волны длиной до 20 м с амплитудой, доходящей до двух-трех диаметров провода. Частота вибрации зависит от скорости ветра, длины пролета, диаметра провода и тяжения. Вибрация увеличивается с увеличением длины пролетов, высоты подвеса проводов и тяжения. Такое явление очень опасно, так как при вибрации провод может быть поврежден в местах выхода из зажимов в результате излома проволок от многократного изгиба. Вибрация проводов может привести также к ослаблению болтовых соединений опор. Для уменьшения вибрации проводов на них подвешивают специальные демпфирующие устройства-гасители вибрации. На воздушных линиях электропередачи на напряжение 6-10 кВ роль гасителей вибрации могут выполнять зажимы ЗАК-10, которыми провода крепятся к изоляторам.

При сильном и порывистом ветре в районах, подверженных гололеду, может возникать явление, называемое "пляской" проводов, когда сильным порывом ветра провод подбрасывает вверх, и на нем образуется бегущая волна. Нагрузки от ударов, возникающих при такой "пляске" проводов достаточно велики и могут привести к разрушению сцепной арматуры и даже к поломке опор.

С учетом этого при расчетах и выборе марок и сечений проводов руководствуются не только величинами электрического характера - передаваемой мощностью, токами в проводах или потерей напряжения в них. Выбор марки и сечения проводов в значительной степени зависит от механических нагрузок на провода, описанных выше, и которые обязательно учитываются в расчетах.

Крепление проводов к опорам осуществляется при помощи специальной арматуры и изоляторов. Изоляторы служат для изоляции проводов от опоры и земли и должны соответствовать напряжению линии, условиям климатического района ее прохождения и конструкции опор.

На воздушных линиях электропередачи на напряжения 0,4 и 6-10 кВ для трубопроводного транспорта применяют, как правило, штыревые изоляторы, изготовленные из фарфора или стекла. Основной показатель таких изоляторов - механическая прочность на изгиб. Электрической характеристикой штыревых изоляторов для ЛЭП на напряжение 0,4 кВ является величина его электрического сопротивления, а для ЛЭП на напряжения 6 и 10 кВ - номинальное, сухоразрядное, мокроразрядное и пробивное напряжения, а также длина пути утечки тока. Изоляторы с увеличенной длиной пути утечки тока применяют в зонах повышенного загрязнения воздуха, а также вблизи морского побережья (на пример, на Мангышлаке). Характеристика штыревых изоляторов (рис. 10 и 11) приведена в табл. 9.  

Рис. 10. Высоковольтные штыревые изоляторы типов ШВ 20В (а),

ШФ 10-Г (б) и ШС 10А (в)

Рис. 11. Низковольтные штыревые изоляторы типов НС (а) и ТФ (б)

Таблица 9