Электрооборудование, эксплуатирующееся на открытом воздухе, подвергается влиянию внешних климатических факторов.
Для воздушных линий электропередачи (ВЛ), например, весьма небезопасны ветровые нагрузки. При обтекании проводов потоком воздуха возникают завихрения. При совпадении частоты образования и перемещения вихрей с одной из частот собственных колебаний провод начинает колебаться в вертикальной плоскости. Такие колебания провода с амплитудой 2–35 мм, длиной волны 1–20 м и частотой 5–60 Гц называются вибрацией.
Обычно вибрация проводов наблюдается при скорости ветра 0,6–12,0 м/с.
В проводе возникают переменные напряжения от периодических изгибов проволок и возрастают основные растягивающие напряжения.
При гололеде наблюдается так называемая пляска проводов, которая, так же как и вибрация, возбуждается ветром, но отличается от вибрации большей амплитудой и большей длиной волны (с одной и двумя полуволнами в пролете).
Протекающий электрический ток нагревает провод. При этом происходят следующие процессы:
- удлинение провода, увеличение стрелы провеса, изменение расстояния до земли;
- изменение натяжения провода и его способности нести механическую нагрузку;
- изменение сопротивления провода, т. е. увеличение электрических потерь в линии.
При номинальном токе нагрузки температура провода не должна превышать 70 °С. Температура провода определяется одновременным воздействием двух факторов: тепловыделения, за счет прохождения тока и охлаждения, под действием ветра. Теплоотвод с проводов ВЛ возрастает с увеличением скорости ветра и понижением температуры окружающего воздуха.
Увеличение сопротивления провода по сравнению с сопротивлением, соответствующим расчетной нагрузке, возможно при перегрузке ВЛ в 30 % на 12 %, а при перегрузке в 50 % — на 16 %.
Линии электропередачи, как правило, заканчиваются силовыми трансформаторами, установленными как в отапливаемых или неотапливаемых помещениях, так и на открытом воздухе. Вторые подвергаются жестким климатическим воздействиям: изменениям температуры (в том числе опасным циклическим переходам через нулевую отметку), осадкам разного рода, в некоторых районах воздействию соленого тумана.