EC 72122

721-2-2(1)  IEC   Môc lôc Lêi nãi đầu Lời tựa Phạm vi áp dụng Môc tiªu 3 Tỉng qu¸t 3.1 Lỵng ma 3.2 Giã 4 C¸c ®Ỉc tÝnh 4.1 Ma 4.3 TuyÕt 4.4 Giã Phân loại 5.1 Ma b×nh thêng 5.2 Ma rµo 5.3 Sự hình thành nớc đá 5.4 Ma đá 5.5 T¶i träng tuyÕt .9 5.6 TuyÕt di chuyÓn 10 5.7 Lùc cña giã 10 lcu1582885748.doc ủ ban kü tht ®iƯn qc tế phân loại điều kiện môi trờng Phần 2:Các điều kiện môi trờng xuất thiên nhiên Lợng ma gió _ lời nói đầu 1) Những định thoả thuận thức IEC vấn đề kỹ thuật đợc chuẩn bị Uỷ ban Kỹ thuật Quốc gia quan tâm tới vấn đề này,thể khả lớn đợc thoả thuận quốc tế vấn đề xem xét 2) Những qyết định có dạng khuyến nghị Quốc tế đợc thoả thuận nh Uỷ ban Qc gia 3) Nh»m mơc ®Ých khun khÝch sù thèng nhÊt Qc tÕ,IEC thĨ hiƯn sù mong mn tÊt Uỷ ban Quốc gia chấp nhận văn khuyến nghị IEC Quy tắc quốc gia họ,trong chừng mực mà điều kiện quốc gia cho phép.Tất khác khuyến nghị IEC quy tắc quốc gia tơng ứng phải,trong chừng mực đợc,đợc những thuật ngữ rõ ràng quy tắc quốc gia Lời tựa Tiêu chuẩn đợc chuẩn bị Uỷ ban Kỹ thuật số 75:Phân loại điều kiện môi trờng Văn tiêu chuẩn tài liệu sau: Quy tắc Sáu Báo cáo biểu tháng 75(CO)41 75(CO)46 Báo cáo bỏ phiếu nêu bảng cho tất thông tin dẫn tới chấp thuận tiêu chuẩn Nên ghi nhận tiêu chuẩn có phần sê-ri giành cho chủ đề sau: -Phân loại tác nhân môi trờng tính khắc nghiệt chúng( ấn phẩm 721-1 ) -Những điều kiện môi trờng xuất thiên nhiên(ấn phẩm 721-2) 3721-2-2(1) IEC -Phân loại nhóm thông số môi trờng tính khắc nghiƯt cđa chóng (Ên phÈm 721-3) Nh÷ng Ên phÈm sau IEC đợc nêu tiêu chuẩn này: Các ấn phẩm số thông số môi 721-1(1981): loại điều kiện môi trờng,Phần 1:Phân loại trờng tính khắc nghiệt chúng 721-3: Phần thứ ba: Phân laọi nhóm tác nhân môi tr ờng tính khắc nghiệt chúng Phân loại điêu kiện môi trờng Phân 2: Các điều kiện môi trờng xuất thiên nhiên Lợng ma gió _ Phạm vi áp dụng Phần tiêu chuẩn trình bày,các tính chất chủ yếu,các đại lợng đặc trng phân loại điều kiện môi trờng phụ thuộc vào lợng ma gió liên quan tới sản phẩm kỹ thuật điện Mục đích phần để sử dụng nh tài liệu ngời ta la chọn khắc nghiệt liên quan tới lợng ma gió để áp dụng cho sản phẩm Khi lựa chọn tính khắc nghiệt liên quan đến ma gió, nên áp dụng trị số cho ấn phẩm IEC 721-1 Mục tiêu Xác định đặc tính lợng ma gió nh sở cho khắc nghiệt mà sản phẩm có khả chịu đựng vận chuyển,l u kho sử dụng Tổng quát Khí Quả đất chuyển động.Tuỳ theo nơi nóng,lạnh ẩm.Những gradient khối lốn cuối tạo vùng có áp xuất cao thấp.Gió cân không thổi trực tiếp từ vùng có áp xuất cao đến vùng có áp xuất thấp,nhng bị chệch lực Cô-ri-ô-li quay Quả-đất Chuyyển động ngang liên tục gây chuyển động chậm từ dới lên diện tích rộng,hay nóng lên bề mặt làm cho dòng nhiệt lên đợc định vị hơn.Không khí giữ hàm lợng nớc dới dạng có giảm đủ áp xuất nhiệt độ,và l ơng ma hình thành.Ví dụ,một khối không khí 200C có khả chứa 17,3g/m3 nớc trạng thái hơi.Lạnh tới 00C,hàm lợng nớc tối đa 4,8 g/m3 nớc 3.1 Lợng ma Dạng đăc biệt lợng ma,ma,ma đá hay tuyết,là kết trình lcu1582885748.doc phức tạp mây.Nhiệt độ đám mây thay đổi theo chiều thẳng đứng.Mức có nhiệt độ O 0C đợc coi nh mức quy chiếu (mức làm đóng băng ) bên mức làm đóng băng , nhiệt độ dới 00C, bên dới , nhiệt độ 00C Trong đám mây bên mức đóng băng , giọt nớc lạnh nói chung tồn giải nhiệt độ 0C -130C; nhng trờng hợp đặc biệt, nhiệt độ xuống tới -500C Sự hình thành giọt nớc ma hay tinh thể nớc đá phụ thuộc vào điều kiện khác nhau, ví dụ dòng không khí thẳng đứng, phân phối nhiệt độ hành trình giợt nớc nhỏ hay tinh thể nớc đá bên đám mây Nếu rơi hạt nớc nhỏ hay tinh thể nớc đá gặp lớp nhiệt độ dơng trì dơng, chúng biến thành giọt chạm đất dới dạng ma Trong vài trờng hợp, giọt tiếp tục to rơi xuống Tốc độ tăng với đờng kính giọt (xem hình 1, trang 20) Với kích thớc đờng kính từ 5mm đến 6mm tốc độ tơng ứng 9m/s, giọt to chia thành giọt nhỏ hơn, đến lợt chúng, to rơi Kết giọt có đờng kính giới hạn lớn 5mm hay 6mm Những giọt nớc ma xuyên qua lớp đảo ngợc nhiệt độ khí quyển, lớp mà nhiệt độ lại giảm xuống dới không độ Khi giọt động lại thành hạt ma đá chạm đất dới dạng Chúng dạng giọt lạnh tới chúng gặp bề mặt chúng hình thành ma đá, chúng đóng băng găp bề mặt.Một tình khác xẩy dòng khí đâng lên đem giọt tới miền cao có nhiệt độ âm,và thực đóng băng Cỡ giọt ma đá tăng lên hình thành sơng giá bề mặt.Có thể có lặp lại trình đông chảy hạt ma đá đạt tới đờng kímh đáng kể.Kích thớc lớn ghi đợc 140 mm (Coffeyville,Kansas,3-9-1970).Tuy nhiên,những đờng kính nh đăc biệt Nếu nhiệt độ trì dới không suốt rơi,những tinh thể nớc đá trì dới dạng rắn chạm đất dới dạng tuyết.Tuỳ điều kiện,các tinh thể to lên thành số lớn dạng khác nhng đặn,và hình thành tuyết.Chúng đạt tới đờng kính cm,nhng rÊt nhĐ 3.2 Giã Nh÷ng hƯ thèng giã toàn cầu khí hàm số nhiệt ®é 5721-2-2(1)  IEC   cao cđa nh÷ng vùng xích đạo vùng cực có nhiệt độ thấp,kết hơp với tác động quay Quả đất.Nói chung gió gần mặt đất liên quan tới việc lu kho,vận chuyển sử dụng sản phẩm, nhng vài áp dụng phía trên mặt đất, cần phải xem xét gió độ cao Trong phÇn díi cđa khÝ qun, giã phơ thc vào đốt nóng khu vực xạ mặt trời, hình dạng mặt đất, có tính đến công trình xây dựng trở ngại khác Tác động điều kiện địa phơng tạo rối loạn nhiệt rối loạn học cọ sát bị cắt gió Ban ngày, chuyển động không khí gần bề mặt đất kết hợp hai nguyên nhân đó; nhng, ban đêm, chủ yếu rối loạn học chiếm u Hiệu rối loạn gió tạo đợt gió mạnh Tần số gió mạnh ngẫu nhiên , nhng nói chung với khoảng cách thời gian vài giây Những tèc ®é cđa giã cã thĨ rÊt lín b·o, ví dụ cuồng phong hay vòi rồng mặt đất, tốc độ vợt 80m/s đợc ghi lại vùng bão nớc nhiệt đới nhiệt đới, tốc độ tới 125m/s có lốc ,tuy nhiên xác xuất tốc độ nh bé Các đặc tính 4.1 Ma Ma đợc đặc trng thông số sau đây: -Cờng độ ma, đo milimét (chiều cao nớc tích lại bề mặt ngang không tháo nớc) - phân bố kích thớc giọt - phân bố tốc độ rơi - nhiệt độ giọt ma Những thông số khác, nh chất bẩn hoà tan ô nhiễm không khí, muối biển, v.v., không đợc xem xét đây, kể chúng có tác động quan trọng đến sản phẩm Một kê thông số đặc tính cho loại ma khác cho bảng I dới Bảng I Các đặc tính ma (trung bình thời gian dài) Loại ma Ma nhẹ lcu1582885748.doc Cờng độ giới hạn (mm/h) Vết2 Đờng kính đặc tính giọt(mm) Tốc độ rơi (m/s) 0,01 - 0,1 < 0,25 Ma Ma Ma Ma Ma nhẹ vừa nặng hạt mạnh nh đổ nớc Ghi chó 1,0 4,0 15 40 >100 0,1 - 0,5 0,5 - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 5,0 >3,0 0,25 - 1-2 2-4 -7 >6 Nh÷ng cêng ®é ma cho Ên phÈm 721 — IEC cờng độ đỉnh ngắn hạn "Vết" thuật ngữ khí tợng học cho cờng độ ma thấp 1mm/h Nhiệt độ hạt ma bình thờng sÏ nh cđa mét bÇu Èm cđa mét Èm kÕ hút; nhng khác, ví dụ ma lẫn tinh thể nớc đá hay lức bắt đầu thời kỳ ma 4.2 Ma đá sau: Ma đá đợc đặc trng thông số vật lý hạt ma đá Đờng kính, Tỷ khối, Tốc độ rơi, Năng lợng va chạm Chỉ có hạt ma đá có đờng kính lớn đợc xem xét hậu phá huỷ chúng; nhng với hạt ma đá có đờng kính nhỏ thờng phổ biến Tỷ khối hạt ma đá khoảng 900kg/m3 Tốc độ rơi đợc xác định công thức: v = 516 d đó: v tốc độ rơi m/s d đờng kính hạt ma đá, mm Năng lợng chạm nh đợc tính theo khối lợng (đờng kính, tỷ khối) tốc độ rơi Bảng II cho đặc tính hạt ma đá với đờng kính 20mm lớn Bảng II Các đặc tính hạt ma đá Đờng kính (mm) Khối lợng (g) Tốc độ rơi (m/s) Năng lợng chạm (J) 20 50 60 59 102 23 36 40 39 81 7721-2-2(1)  IEC 70 80 90 100   162 241 344 471 43 46 49 52 151 257 411 627 Ghi chú: Các trị số đợc làm tròn 4.3 Tuyết Tuyết gồm có đờng kính vài milimét có tỷ khối nhỏ Tuy nhiên, dới tác động gió mạnh, tinh thể tuyết bị vỡ thành hạt nhỏ xuống tới 20àm, trung bình 80àm Tỷ khối tuyết rơi xuống mặt đất khác lớn Tuyết rơi có tỷ khối từ 70kg/m đến 150kg/m3, tỷ khối tuyết cũ 200kg/m đến 400kg/m3 4.4 Gió Tốc độ gió bị ảnh hởng nhiều phong cảnh địa phơng độ cao mặt đất Bề mặt đất không đều, tốc độ gió gần mặt đất giảm nh vậy, có khác đáng kể tốc độ gió gần mặt đất độ cao khác mặt đất Bảng III cho hình ảnh hiệu Bảng III ảnh hởng chiều cao bề mặt đến tốc độ gió Độ cao mặt đất (m) 500 300 100 30 10 Tốc độ tơng đối tốc gióđộ gió độ bề cao mặt khác 500mnhau (%) Trung phần tâm trăm thành củaphố, Quận ngoại thành, vùng Đất phẳng, biển nhà lín rõng 100 100 100 82 92 100 53 68 86 32 48 71 21 36 60 13 25 49 Phân loại Ma, ma đá, tuyết gió có hậu khác với sản phẩm, riêng rẽ, hậu kết hợp kết hợp với tác nhân môi trờng khác Một vài ví dụ cho thông số đơn lẻ kết hợp đợc cho dới 5.1 Ma bình thờng Ma rơi với cờng độ khác thay đổi theo vĩ độ, khí hậu lcu1582885748.doc mùa Nói chung ngời ta nêu nên lợng ma nhiều ma giông nhiệt đới bão xoáy Một kỷ lục giới cờng độ ma 30mm phút Ma rơi nh thờng ngắn, ví dụ ma giông kéo dài 0,5h Ma bình thờng có giọt có kích cỡ tốc độ khác Những đặc tính giọt phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ độ ẩm khí Những điều kiện khí gây bốc phần hay toàn chúng rơi Nói chung, nhiệt độ mặt đất cao độ ẩm tơng đối lớn kích cỡ trung bình giọt lớn Kết , ma nhệt đới nói chung có giọt lớn giọt ma nớc ví dụ nh Bắc - Âu, (xem hình 2, trang 20) 5.2 Ma rào Ma rào kết hợp ma gió Gió thêm tốc độ ngang vào tốc độ rơi nữa, tạo áp thấp Chính thân ma tạo áp thấp nh hiệu ứng làm lạnh nhiệt độ thấp vùng nhiệt đới, cờng độ 130mm/h kết hợp với tốc độ gió 30m/s trung bình tối đa ®Ĩ dù kiÕn TrÞ sè ®Ønh mét cđa cờng độ ma cao đáng kể trung bình tối đa nêu trên, đạt tới 20mm vùng nhiệt đới, 10mm phần lại giới 5.3 Sự hình thành nớc đá Sự hình thành nớc đá xẩy nh kết hợp ma rơi xuống bề mặt lạnh díi 00C (vÝ dơ sù bøc x¹ mét đêm trời quang) hay giọt nớc ma lạnh đông lại chạm Độ dầy nớc đá lên tới 75mm xẩy cột tháp ăng ten cấu trúc cao tơng tự 5.3.1 Sơng muối Sơng muối hình thành không khí ẩm tiếp xúc với bề mặt lạnh nhiệt độ dới 00C động lại bề mặt Sơng muối hình thành nói chung tốc độ gió nhỏ Tồn tinh thể hình kim dính nhẹ vào bề mặt 5.3.2 Sơng giá Sơng giá hình thành chạm nhiều lần đông giọt nớc nhỏ lạnh rơi vào vật Nó có dạng đặc tính đuôi tôm điểm dính vào nhỏ to hớng gió thổi tới tạo thành hạt nhỏ Trong vùng núi, sơng giá tăng lên đến 30mm/h vật hay 30cm đêm Sơng giá đến lúc với tuyết gây nên lớp phủ lớn vật thích hợp Những lớp lớn 150mm gần mặt đất tăng tuyến tính tới 500mm tới độ cao 100mm bên mặt đất không bị loại trừ Tỷ khối lớp khoảng 200kg/m 5.3.3 Nớc đá 9721-2-2(1) IEC Nớc đá hình thành giọt ma lạnh đông lại bề mặt Nó rắn đục hay Nó tạo cấu trúc gồm lớp đục mờ hay suốt xếp chồng lên với bọt khí nhỏ cấu trúc Nớc đá dạng đặc biệt Nó rắn chắc, tỷ khối lớn độ dính lớn Nớc đá hình thành nhiệt độ thấp tốc độ gió cao 5.3.4 Váng băng Váng băng hình thành giọt nớc ma lạnh rơi xuống bề mặt màng nớc đá hình thành trớc đông Tỷ khối độ dính cao bọt không khí 5.3.5 Quá trình tạo băng Kiểu hình thành nớc đá phụ thuộc Nhiệt độ không khí, Tốc độ gió, kích thớc giọt nớc nhỏ chậm chảy, lợng nớc trạng thái chảy Những hình 4, cho mối quan hệ kiểu hình thành đ ờng kính giọt nhỏ, tốc độ gió nhiệt độ Sự hình thành nớc đá bề mặt có dạng hình trụ phụ thuộc vào: bán kính hình trụ, tốc độ gió, đờng kính giọt nớc Một trị số giới hạn bán kính tìm thấy cho tốc độ cho dờng kính giọt nhỏ, không nớc đá hình thành trị số lớn đờng kính 5.4 Ma đá Trong phần lớn giới, giọt ma đá có đờng kính tới 20mm xẩy ra; đờng kính vợt 50mm xẩy 5.5 Tải trọng tuyết Tải trọng tuyết tối đa thờng gặp miền phía nam vùng có mùa đông lạnh (ở bắc bán cầu, ngợc lại nam bán cầu), đặc biệt miền vùng cã khÝ hËu biÓn Ngêi ta dù kiÕn , miền tải trọng tuyết 2kPa tơng ứng với chiỊu dÇy 2m tut míi hay 0,7m tut cò ë miền núi, 10 lần lớn lcu1582885748.doc 10 5.6 Tut di chun Tut di chun lµ sù kết hợp tuyết gió Trong điều kiện này, tuyết chứa nhiều hạt nhỏ có khả lọt qua khe hẹp mối nối sản phẩm Dòng ngang tuyết di chuyển giảm nhanh theo khoảng cách mặt đất Ngời ta dự kiến trị số tối đa sau, cho bảng IV Bảng IV Trị số tối đa dòng ngang tuyết di chuuyển Độ cao mặt đất (m) Dòng ngang tuyết (g/(m2.s)) 10 0,5 0,1 310 560 800 3000 5.7 Lùc cña gió Kực gió tác động lên cấu trúc lực tuỳ theo tốc độ trung bình nh kích cỡ dạng vật với vuông góc với chiều gió, lực đợc cho theo công thức F = 0,65v2A đó: F lực tính theo Newton v tốc độ gió trung bình, m/s A diện tích tấm, m Những đợt gió gây nên xung ngắn, vài trờng hợp, định kỳ gây nên rung động với biên độ lớn cộng hởng với tần số tự nhiên cấu trúc Tần số đợt nói chung thấp 1Hz Một tợng đặc biệt hình thành lốc kép gió xoáy từ hình trụ vuông góc với chiều gió Sự hình thành tác động nh lực định kỳ hình trụ vuông góc với chiều gió Tần số lực đợc cho c«ng thøc 11721-2-2(1)  IEC  11  f = 0,195 đó: f tần số, hertz v tốc độ gió, m d đờng kính h×nh trơ, m lcu1582885748.doc v d