中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 贵州贵阳 550081
摘要:水平档距、垂直档距和转角度数是控制铁塔承受荷载的基本约束。为保证输电线路工程安全运行,定型塔型必须在设计条件范围内应用。若超出设计条件使用,必须对所用杆塔进行档距折算和应力校核。本文针对工程实践中输电线路铁塔超限使用的情况,提出了处理方法。
关键词:水平档距;垂直档距;档距折算;应力校核
引言
输电线路工程中所用铁塔通常为某一典型设计模块相关塔型,典型设计塔型具有适用的水平档距、垂直档距和转角度数等设计参数。在排塔设计中,线路转角一定时,水平档距和垂直档距是限制铁塔使用的约束条件。
在工程实践中,部分铁塔的使用档距超出相应设计档距,为保证输电线路安全运行,需对超限铁塔进行处理,以适应实际工程使用条件。
1 水平档距超限
水平档距为杆塔两侧档距之和的平均值,可以反映导、地线承受风压荷载的大小。导、地线风压荷载的大小,通常被近似的认为导、地线单位长度的风压与杆塔两侧档距平均值的乘积。杆塔所承受的水平荷载包括导、地线风荷载、塔身风荷载及角度荷载。
导、地线风荷载标准值表达式为
由式(1)可知,铁塔水平档距超限,直接影响导、地线风荷载,进而影响铁塔所承受的水平荷载。
2 垂直档距超限
垂直档距为杆塔两侧导、地线弧垂最低点之间的水平距离。导、地线传递给铁塔的垂直荷载有导、地线自重和覆冰重。垂直荷载与垂直档距成正比关系,铁塔垂直档距越大,所承受的垂直荷载越大。铁塔垂直档距超限,也就意味着铁塔所承受的垂直荷载超限。
通常同一模块的耐张铁塔垂直档距设计值是一样的,若J1型耐张铁塔不满足垂直档距要求,J2或J3型铁塔的垂直档距同样不满足垂直档距要求,在此情况下,可采用应力分析法,对所采用铁塔进行建模并做应力分析,增大应力比或长细比超限杆件规格型号,对其进行加固处理,使其满足实际垂直档距要求。
3 工程实例
以某水电站110kV送出线路工程为例,工程设计风速为25m/s,设计覆冰厚度为10mm。T9#杆塔为J2-24塔型,设计转角为20°~40°,设计水平档距为400m,设计垂直档距为600m。杆塔实际转角为8°,实际水平档距为637m,实际垂直档距为719m。
工程所采用导线型号为JL/G1A-300/40。地线型号为JLB20A-80;导线安全系数为2.5,地线安全系数3.0。由规程规范[3]及上述数据计算各参数的值,并带入(6)式得:
所以,导、地线水平档距满足要求。
对于J2塔型垂直档距超限问题,可采用应力分析法解决。利用MYL软件对J2塔型建模,进行应力分析,增大超限杆件规格。
经过应力校核可知,地线横担支架下平面主材杆件应力超限,超限杆件详细信息如表1所示:
表1 应力超限杆件明细表
增大超限杆件规格,把超限杆件L56×5H,增大为L63×5H,经过验算,杆件应力在允许应力范围之内。应力分析法对超限杆件进行了加固处理,使其满足了实际工程档距要求,避免了“以大代小”造成的浪费,此方法在实际工程中,能有效的降低工程造价。
4 结论
(1)同一塔型,不同呼高直线塔水平档距可以进行折算,水平档距与呼高成反比,呼高越低,铁塔水平档距越大。
(2)耐张塔可以通过转角裕度来折算水平档距。
(3)垂直档距超限,可采用MYL软件建模分析,增大超限杆件规格,对铁塔进行加固处理,使其满足实际工程档距要求。
参考文献:
[1]任宗栋,刘泉,默增禄等.输电线路杆塔水平档距折算方法[J].电力建设,2011,32(5):39-41.
[2]霍云飞,胡建君.输电线路转角塔水平档距折算在工程实践中的应用[J].内蒙古电力技术,2012,30(2):57-59.
[3]GB 50545-2010 110kV~750kV架空输电线路设计规范[S].北京:中国计划出版社,2010.
论文作者:孔德志
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
标签:铁塔论文; 荷载论文; 地线论文; 应力论文; 水平论文; 杆塔论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第9期论文;