تعیین مشخصات یخ و باد همزمان برای بارگذاری سازه‌های خطوط انتقال نیرو در کشور

در این مقاله، متغیرهای مورد نیاز برای حالت بارگذاری یخ و باد همزمان شامل ضخامت یخ معادل شعاعی و سرعت باد همزمان با آن به ازای دوره‌های بازگشت معین در سازه‌های خطوط انتقال نیرو، منطبق بر معیارهای استاندارد 60826 iecتعیین و ارائه شده‌اند. متغیرهای بارگذاری مورد نظر با استفاده از تهیه منحنی‌های خطر دو متغیره، ارائه و با روش‌های ساده شده در استاندارد 60826 iecمقایسه شده‌اند. منحنی‌های خطر یخ و باد همزمان با استفاده از داده‌های ثبت شده در 15 عدد از ایستگاه‌های هواشناسی منتخب در مناطق سردسیر کشور (شامل مناطق سنگین و فوق‌سنگین طبق نقشه پهنه‌بندی آب و هوایی خطوط انتقال) تهیه شده‌اند. برای تعیین ضخامت یخ تشکیل شده حول هادی خطوط انتقال با توجه به فقدان داده‌های مستقیم حاصل از اندازه‌گیری آن، از شبیه‌سازی عددی با مدل کریل برای باران یخی و مدل گسترش استوانه‌ای برف مرطوب برای برف مرطوب، استفاده شده است. نتایج حاصله نشان‌دهنده محافظه‌کاری قابل توجه ضرایب کاهشی یخ و باد همزمان ارائه شده در استاندارد 60826 iecدر اغلب ایستگاه‌های هواشناسی مورد مطالعه هستند. بر این اساس، با استفاده از منحنی‌های خطر یخ و باد همزمان در ایستگاه‌های مورد نظر، مقادیر ضرایب کاهشی جهت تعیین مقادیر متغیرهای بارگذاری در حالت یخ و باد همزمان بر حسب مقادیر مرجع آنها (که در نقشه‌های پهنه‌بندی موجودند)، تعیین و ارائه شده‌اند. ضرایب کاهشی ارائه شده سازگار با معیارهای استاندارد 60826 iec بوده و برای بارگذاری و طراحی سازه‌های خطوط انتقال با دوره‌های بازگشت مختلف در مناطق سردسیر کشور، قابل استفاده هستند.

Characterization of Ice and Concurrent Wind for Loading of Transmission Line Structures in Iran

In this paper, the parameters required for the ice and concurrent wind loading case, including the radial equivalent ice thickness and the concurrent wind speed for the return periods in the structures of the power transmission lines, are determined according to the standard criteria of IEC 60826. Loading parameters have been calculated using twovariable hazard curves and compared with simplified methods in IEC 60826. Ice and concurrent wind hazard curves are prepared using data recorded in 15 selected meteorological stations in the cold regions of the country (including heavy and ultra heavy areas according to the climatezoning map of the transmission lines). Numerical simulations (CRREL model for Freezing Rain and Cylindrical Growth of Wet Snow Sleeves model for Wet Snow) have been used to determine the thickness of ice formed around the conductor of the transmission lines due to the lack of direct data from the measurement. The results show significant conservatism of the reduction factors of the ice and concurrent wind in IEC 60826 standards at most of the studied meteorological stations. Accordingly, using the ice and wind hazard curves at the stations, the reduction factors are determined and presented to calculate the values of loading parameters in ice and wind loading case in terms of their reference values (which are available in the zoning maps). The proposed reduction factors are consistent with the standards of IEC 60826 and are suitable for use in loading and designing the structures of transmission lines with different return periods in the cold regions of the country.