В связи с принятием ПУЭ 7 – го издания, назрела острая необходимость в осознании всех расчетных предпосылок для дальнейшего развития основных положений расчета ВЛ и создании норм, которые на данный момент методически не освоены, и четко не сформулированы. Например, раздел «Климатические условия и нагрузки» (ПУЭ 7 – го издания), где принятые коэффициенты надежности, региональные коэффициенты и так далее, носят детерминистический характер, которые по сути принятых исходных положений расчетов в ПУЭ не являются таковыми.

Поэтому, поставленная задача в ПУЭ 7 – ого издания по обеспечению надежного и качественного электроснабжения и экономической эффективности ВЛ не может быть решена традиционными способами и должна, в первую очередь, решаться вероятностным и полувероятностным расчетом при проектировании. Эта задача сводится к установлению уровня надежности ВЛ при достаточной экономической эффективности, в сохранности ВЛ при авариях, исключающих каскадные повреждения ВЛ, и обеспечении безопасности при строительстве и эксплуатации. В таком плане ПУЭ не получили развитие и их необходимо дополнить руководством для его применения с разделом «Сочетание нагрузок. Нормативные и расчетные нагрузки». В этом разделе необходимо предусмотреть установление уровня надежности (вероятность выживания) ВЛ исходя из повторяемости расчетных климатических нагрузок определяющих степень надежности и дать все необходимые исходные основы для проектирования. Окончательная степень надежности должна устанавливаться на основе равенства дополнительных затрат по строительству ВЛ и затрат на ее восстановление при авариях и возмещение потерь потребителей.

При проектировании ВЛ необходимо учитывать, что ВЛ – это система, состоящая из компонентов: промежуточные, угловые и концевые опоры, провода, изоляторы, арматура. Надежность системы является функцией надежности ее компонентов. Если надежность (вероятность выживания) компонентов примерно одинакова, то вероятность выживания системы равна произведению вероятностей выживания каждого компонента. В случаях, где надежность компонентов выше, чем 110 – 2, что является типичным для ВЛ, и один компонент имеет надежность ниже на один порядок, чем надежность системы то она может определена этим элементом. Наиболее слабым элементом являются промежуточные опоры, для которых при вероятности не достижения расчетной прочности до 10% (надежность по материалу 110 – 2 практически имеют все компоненты ВЛ) их коэффициент запаса прочности по нормативным нагрузкам 1,02 – 1,05 х 1,2 = 1,22 – 1,26, провода от действия ветровой нагрузки имеют запас прочности не менее 2 – х (45% от предела прочности при растяжении), арматуры и изоляторов – не менее 2,5.

Для решения проблем координации прочности элементов необходимо использовать следующие критерии:
– повреждение первого компонента должно вызывать наименьший эффект вторичного нагружения (динамического или статического) на другие компоненты, так как в таком случае возникнет каскадное разрушение;
– время и стоимость ремонта должны быть сведены до минимума и первый поврежденный компонент должен иметь отношение стоимости ущерба к стоимости восстановления повреждения около 1,0
– компонент низкой стоимости в сочетании с компонентом высокой стоимости должен проектироваться таким же прочным и надежным, как главный компонент. Исключением является случай, когда компонент специально спроектирован в качестве устройства, ограничивающего нагрузку. В этом случае, прочность его должна быть скоординирована с компонентом, который он защищает.

Таким образом, наиболее подходящая координация прочности будет следующей:
повреждается первой промежуточная опора. не повреждаются анкерно – угловые опоры, провода, изоляторы , арматура.
Выведенные критерии явились результатом на основе логичных рассуждений. На практике оказывается, что большинство существующих линий согласуются с предлагаемой координацией прочности. В тех случаях, когда не существует такая координация, такие линии менее надежные. Такая ситуация сложилась в начальной стадии применения распределительных сетей 6 – 10кВ, при которой недостаточно учитывалась координация прочности отдельных элементов. Провода малых сечений были менее прочны, чем опоры. И только после введения координации прочности эти линии стали достаточно надежными. Однако, могут существовать и другие ситуации, которые приведут к другой последовательности повреждения. Например, переходные опоры для больших переходов должны проектироваться на нагрузки, вызываемые поврежденными проводами. К сожалению, такая координация на Российских переходах не существует, что привело к серьезным проблемам при решении узла подвески проводов на промежуточных опорах.
В лавинных районах, где установка опор затруднена, провода являются слабейшими компонентами, и опоры в этом случае должны проектировать на возможные максимальные нагрузки, вызываемые поврежденными проводами, иначе повреждение проводов автоматически приводило бы к повреждению ближайших опор.
Что касается установления уровня надежности ВЛ и ее оценки то она сводится к следующей процедуре: для каждого вида климатической нагрузки устанавливается функция вероятности распределения прочности линии как системы и функцией вероятности возникновения нагрузок.

Вероятностный подход позволил четко установить риск превышения нагрузок и снизить его до приемлемого низкого уровня. При показанных логических рассуждениях расчетные ветровые нагрузки на опоры меняются при детерминистическом характере учета нагрузок на опоры от 1,3 до 1,86 раза. При вероятностном методе от 1,14 до 1,83 раза – обеспечивается надежность экономически обоснованного уровня. Расчет дал различные уровни надежности в зависимости от важности линии в системе электроснабжения, не выходя за пределы значений коэффициентов, установленных ПУЭ, а в некоторых случаях, снижая их, что несомненно принесет определенный эффект.
Вероятность возникновения гололедно – ветровых нагрузок определяется тремя переменными: ветер связанный с гололедными ситуациями, вес гололеда, форма гололеда

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основными климатическими нагрузками, оказывающими влияние на работу ВЛ, являются давление ветра на провода и опоры, масса и размеры гололедных отложений и температура воздуха действующие в различных сочетаниях. Согласно СНиП 2.01.07. – 85, ГОСТ 27751 – 88 строительные конструкции должны быть запроектированы с достаточной надежностью (способностью сохранять заданные эксплутационные качества в течение определенного срока службы), с учетом степени ответственности проектируемого объекта.
С целью повышения надежности проектируемых и эксплуатируемых линий элекропередач и снижения капитальных затрат при строительстве ВЛ необходимо совершенствовать подход к учету климатических нагрузок на основе вероятностного и полувероятностного подхода с учетом экономических составляющих при отказах
Время и стоимость ремонта при отказах должны быть сведены до минимума и первый поврежденный компонент должен иметь отношение стоимости ущерба к стоимости восстановления повреждения около 1,0.
Желательная схема учета нагрузок и прочности элементов ВЛ даны по тексту.