Рис. 2.1. Диапазоны изменения температур (индексы; пв и рв - предельное и рабочее верхнее значение, пн и рн - предельное и рабочее нижнее значение, ср - среднее значение) в ° С для умеренного У. холодного Х.Л, тропического Т. тропического сухого и Блажного ТС и ТВ, морск.ого М, тропического морского ТМ климатов и для РЭА,-работающей во всех наземных районах О, на морских судах с неограниченным районом плавания ОМ и во всех районах иа суше и на море В (й); температуры охлаждающей воды для проточных водяных систем охлаждения в ° С (штриховой линией показаны диапазоны значений при циркуляционных системах и испо.пьзовании градирен, искусственных прудов и т. п.) (б); сочетание значений относительной влажности, температуры в * С и продолжительности влажного периода в месяцы /вл (в); условия хранения РЭА для легкой Л, средней С, жесткой Ж и особо жесткой ОЖ групп сочетания параметров (г): коррози-оиияя активность атмосферы для различных категорий РЭА и (1.1 ... 5) и видов исполнения (У . . ОМ) (д); содержание в атмосфере сельской местности I, промышленных II и морских III районов сернистого газа и хлористых солей мг/м-сут (е); число частиц N, давление Р (мм рт. ст.) и относительная электрическая прочность Ее в зависимости от высоты Н, км (ж)

больших размеров выпадают в виде дождя. Если температура воздуха значительно ниже точки росы, то образуются твердые осадки в виде некристаллических концентрических округлых градин (размеры от горошины до голубиного яйца), снежинок, крупы (кристаллики льда) или различных видов инея. Интенсивность дождя для зон У, ХЛ, ТС 3 мм/мин, для остальных зон 5 мм/мин - верхнее рабочее значение.

При- изменении высоты над уровнем моря происходит значительное изменение плотности и температуры воздуха, при постоянной высоте влияние температуры иа плотность незначительное

Ветер - горизонтальное движение воздуха (вертикальное - восходящий ветровой поток или термическая циркуляция) - характеризуется направлением, силой в баллах (или скоростью в м/с) и порывами.

Наличие твердых или газообразных примесей существенно влияет на характер воздействия воздушной среды на РЭА. Пыль характеризуется размерами частиц (тонкая <20мкм, грубая > 20 мкм), их числом или

массой на единицу объема (0,02 ... ... 500 мг/м). Специфические газообразные отходы промышленности могут обладать заметным разрушительным действием. Воздействие пыли и ее состав регламентируются ЧТУ.

Плесневые грибки способны разлагать высокомолекулярные естественные (древесина) и искусственные (пластмассы) соединения и нарушать работу РЭА.

В соответствии с ГОСТ 15150-69 различают 6 макроклиматических районов: умеренного У (&= + 40 . ... -45°С 313 ... 228 К), холодного ХЛ (- > - 45° С), влажного тропического ТВ (& > 20°С (293° К) при Вл > 80% 12 или более часов в сутки непрерывно в течение 2 ... 12 мес. в году), сухого тропического ТС (-(- & > -f- 40°С 313 К), умеренно холодного морского М и тропического морского ТМ климатов.

Климатические районы СССР и Земного шара (Приложение 6 ГОСТ 15150-69) следующие: У основная часть территории СССР Европа, США (кроме- Аляски), юг Австралии. ХЛ - северо-восток СССР, Аляска, Антарктида и Арктика. ТВ - Панамский перешеек, север Южной Америки, средняя часть Африки, Индия, Индокитай, север Австралии. ТМ - полоса Мирового океана между 30° с. ш. и 30° ю. ш. Горные районы - Кордильеры (Южная Америка), Тибетское нагорье, отдельные районы Африки.

Наземная РЭА, годная для работы в районах ТВ и ТС ( тропическое исполнение ), имеет обозначение Т, годная для работы во всех наземных районах - 0 РЭА, установленная на морских судах с неограниченным районом плавания, имеет обозначение ОМ. пригодная для всех районов на суше и на море - В.

Изделия, эксплуатируемые на открытом воздухе (категория 1 ГОСТ 15150-69), могут храниться в помещениях (категория 4). РЭА, размещенная в помещениях типа палаток, кузовов, прицепов, ангаров или под навесами и т. п., относятся к категории 2 Она соответствует категории 1 при отсутствии прямого воздействия PC и атмосферных осадков. Эксплуатация РЭА в закрытом помещении с естественной вентиля-

цией (без искусствеимого регулирования климатических условии) при существенном уменьшении воздействия PC, ветра, атмосферных осадков, при отсутствии росы, колебаний температуры и Вл, уменьшении воздействия плесневых грибков, по сравнению с их воздействием иа открытом воздухе - категория 3.

В закрытых наземных или подземных помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями (категория 4) выделяют помещения с кондиционированием воздуха и помещения лабораторного, капитального, жилого и др. типа. Эксплуатация РЭА при повышенной Вл (неотапливаемые и невентилируе-мые помещения, в которых может быть влага или ее частая конденсация) - категория 5. Сводные данные по климатическим факторам даны на рис. 2.1 Если поверхность РЭА нагревается Солнцем, то значения & должны браться иа 15 ... 30 К выше, чем указано на рис. 2.1, а.

Рабочие значения температуры почвы на глубине 1 м равны: для У-5...25; ХЛ -20... 10; ТС, ТВ, Т 10 ... 35 и О, В - 20 ... ... + 35° С (или 268 ... 2вО, 253 ... ... 283, 283 ... 308 и 253 ... 308 К). Температура окружающего воздуха за 8 ч может изменяться для исполнений У, ХЛ, ТС, Т, О, В на 40 С, ТВ, ТМ на ЮТ, М, ОМ на 30°С.

2.2. ВОЗДЕЙСТВИЕ ВЕТРА И ГОЛОЛЕДА [1, 3, 5...7, 15]*

Специфическим видом климатических воздействий на элементы наземной РЭА, расположенные вне помещений и укрытий, является одновременное воздействие ветра и гололеда. При оледенении увеличиваются поперечные размеры и масса элементов, что приводит к росту аэродинамических и механических нагрузок. Случайный характер метеорологических факторов МФ, формирующих гололедно-ветровой режим (гололедно-изморозевых отложений ГИО, изменение скоростей ветра и температур), требует вероятностного подхо-

* Составители А. В. Крнвозу€ов, И. П. Плево.

да к решению задачи, которая описывается следующими основными параметрами:

do - диаметр цилиндрического элемента конструкции

бог - толщина стенки эквивалентного гололеда ЭГ; бд - действительная толщина ГИО;

бср - среднее значение толщины стенки ЭГ;

fj- - обеспеченность сочетаний интенсивностей МФ с периодом повторения Tf;

Fx - обеспеченность ин-

тенсивности ж;

Р(х, у) - обеспеченность сочетаний интенсивностей х и у,

f (х) -плотность распределения вероятностей интенсивности х; у) - плотность распределения вероятностей сочетаний интенсивностей хну; h - высота над поверхностью земли;

К - поправочный коэффициент, учитывающий действительную величину ГИО;

дин - коэффициент динамичности, учитывающий динамическое воздейст-ствие, вызываемое поры-виртостью скоростного напора ветра СНВ;

Кр - коэффициент порывистости СНВ;

- поправочный коэффициент, учитывающий за-вимость толщины стенки ЭГ от диаметра цилиндрического элемента;

- поправочный коэффициент на возрастание СНВ в зависимости от высоты над поверхностью земли;

л;Р - параметр уравнения Гуд-рича, аппроксимирующего распределение вероятностей интенсивности х;

loPv Тс

ветровой распреде-

- поправочный коэффициент на возрастание толщины стенки ЭГ в зависимости от высоты над поверхностью земли;

N - общее число наблюдений; п * - абсолютная частота (число наблюдений) г-го интервала интенсивности МФ; п - параметр равнения Гудрича в виде показателя степени, аппроксимирующего распределение вероятностей интенсивности Xi

- вероятность интенсивности х;

- нормативный напор;

- нормативная ленная гололедная грузка;

- относительная частота f-ro интервала интенсивности МФ;

- СНВ па высоте до 10 м над поверхностью земли;

- период собственных колебании конструкции;

-период понторения интервалов интенсивности МФ;

- непрерывная продолжительность действия интервала интенсивности МФ;

- суммарная продолжительность действий интервала интенсивности МФ;

Q(x) - повторяемость интенсивности х;

Q(Xi у) - повторяемость сочетаний интенсивностей X тл у;

- вормативная погонная гололедная нагрузка;

V - скорость ветра; оср - среднее значение скорости ветра; X, x,Y,y - интенсивности МФ? Pg - плотность ЭР

Расчет интенсивности метеорологических факторов

Для получения расчетных значений интенсивности МФ используются

в основном графоаналитические методы обработки климатологических; данных [1,. 3] Данные многолетних;, наблюдении группируются по интервалам интенсивности МФ, после чего подсчитываются абсолютная частота nf- и относительная частота г-го интервала -р * = nf/N (здесь N - общее число наблюдений). Совокупность интервалов группирования и их относительных частот называют дифференциальным распределением (плотностью распределения вероятностей) Последовательно суммируя относительные частоты интервалов, получают накопленные относительные частоты: повторяемость Q (х) и обеспеченность f (л:) = 1 - - Q (х). Совокупности интервалов группирования и накопленных относительных частот называют интегральными распределениями.

Для расчета интенсивности х параметров гололедно-ветрового режима широко используют формулу распределения Гудрича

f (л;)=ехр(-йг/). - (2-)

Откладывая на одной оси двойные логарифмы дроби l/F{x) или l/Q{x), а на другой - логарифмы х, получают функциональные шкалы сетчатки, на которой кривая (2.1) спрямляется.

Повторяемость сочетании интенсивностей хну двух МФ определяется по формуле

Q(x, у)Р1х<Х, y<Y]

J J f(x,y)dxdy.

- oo -oo

где / (л:, у) - плотность распределения вероятностей сочетаний интенсивностей МФ.

Если интенсивности хну являются независимыми случайными, величинами, то

J (X, у) =j(x)j (yh (2.2)

где / (л:) и / (у) - плотности распределений вероятностей интенсивностей хну двух МФ в отдельности.

ГИО, плотность которых изменяется в пределах от 20 до 900 кг/м, приводится к чистому гололеду с плотностью рА = 900 кг/м какэкви-