10kV ओवरहेड लाइन पोल्स की डिज़ाइन कैसे करें

यह लेख व्यावहारिक उदाहरणों को संयोजित करके 10kV स्टील ट्यूबुलर पोल के चयन तर्क को सुधारता है, 10kV ओवरहेड लाइन डिजाइन और निर्माण में उपयोग के लिए स्पष्ट सामान्य नियम, डिजाइन प्रक्रियाओं और विशिष्ट आवश्यकताओं की चर्चा करता है। विशेष परिस्थितियों (जैसे लंबे स्पैन या भारी बर्फ वाले क्षेत्र) में इस आधार पर अतिरिक्त विशेष पड़ताल की आवश्यकता होती है ताकि सुरक्षित और विश्वसनीय टावर संचालन सुनिश्चित किया जा सके।

ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइन टावर चयन के लिए सामान्य नियम

ओवरहेड लाइन टावरों का विवेकपूर्वक चयन डिजाइन स्थिति की अनुकूलता, आर्थिकता और सुरक्षा रिडंडेंसी के बीच संतुलन बनाना चाहिए, ये मुख्य नियम टावर के जीवन चक्र के दौरान स्थिर लोड वहन क्षमता को सुनिश्चित करने के लिए अनुसरण किए जाने चाहिए:

डिजाइन स्थितियों की प्राथमिक पड़ताल

चयन से पहले, मुख्य डिजाइन पैरामीटरों को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जाना चाहिए, जिसमें लेडिंग और ग्राउंड वायर के लिए डिजाइन बर्फ की मोटाई, संदर्भ डिजाइन हवा की गति (भूगोल श्रेणी B के अनुसार ली गई), और भूकंप प्रतिक्रिया स्पेक्ट्रम विशेष अवधि शामिल हैं। विशेष क्षेत्रों (जैसे, उच्च ऊंचाई, मजबूत हवा वाले क्षेत्र) के लिए, अतिरिक्त स्थानीय जलवायु संशोधन कारक जोड़े जाने चाहिए ताकि पैरामीटरों की कमी से टावर की अतिरिक्त लोडिंग से बचा जा सके।

आर्थिक ऑप्टीमाइजेशन सिद्धांत

स्टैंडर्ड टावर प्रकार और ऊंचाई को प्राथमिकता दी जानी चाहिए ताकि टावर की निर्धारित लोड क्षमता का उपयोग अधिकतम किया जा सके और कस्टम डिजाइन को कम किया जा सके। बड़े टर्निंग कोण वाले टेंशन टावरों के लिए, टावर की ऊंचाई को कम करने के लिए पोजिशनिंग को ऑप्टीमाइज़ किया जाना चाहिए। भूगोलीय विशेषताओं के अनुसार उच्च और निम्न टावरों को संयोजित किया जाना चाहिए ताकि पूरे लाइन में उच्च टावरों का उपयोग से लागत बर्बाद न हो।

सुरक्षा लोड पड़ताल की आवश्यकताएँ

सीधे टावर: मजबूत हवा की स्थितियों द्वारा शक्ति मुख्य रूप से नियंत्रित होती है; अधिकतम हवा की गति के तहत टावर शरीर के झुकाव और विक्षेप की पड़ताल की आवश्यकता होती है।

टेंशन टावर (टेंशन टावर, एंगल टावर): शक्ति और स्थिरता को लेडिंग टेंशन द्वारा निर्धारित किया जाता है; टर्निंग कोण और अधिकतम लेडिंग उपयोग टेंशन को नियंत्रित किया जाना चाहिए। डिजाइन सीमाओं को पार करने पर संरचनात्मक शक्ति की गणना फिर से की जानी चाहिए।

विशेष स्थितियाँ: जब कंडक्टर ट्रांसपोज़ होते हैं, तो इन्सुलेटर स्ट्रिंग के विक्षेप के बाद विद्युत अंतर को कोड आवश्यकताओं के अनुसार मिलता है। जब उच्च वोल्टेज ग्रेड स्टील टावर का उपयोग किया जाता है, तो पुष्टि की जानी चाहिए कि ग्राउंड वायर सुरक्षा कोण बिजली की रक्षा की आवश्यकताओं को पूरा करता है। जब टेंशन टावर क्रॉसआर्म कोण द्विभाजक से विचलित होता है, तो टावर की शक्ति और विद्युत सुरक्षा दूरी दोनों की पड़ताल की जानी चाहिए।

मानक टावर चयन प्रक्रिया

चयन की विवेकपूर्वकता और सुरक्षा को सुनिश्चित करने के लिए, निम्नलिखित 7-चरणीय प्रणालीगत डिजाइन प्रक्रिया का पालन किया जाना चाहिए ताकि एक बंद चक्र चयन तर्क बनाया जा सके:

• मौसमी क्षेत्र का निर्धारण: परियोजना स्थान के लिए मौसमी डेटा के आधार पर, मौसमी क्षेत्र (जैसे, बर्फ की मोटाई, अधिकतम हवा की गति, अत्यधिक तापमान) को लोड गणना के आधार के रूप में निर्धारित किया जाना चाहिए।

• कंडक्टर पैरामीटर स्क्रीनिंग: कंडक्टर प्रकार (जैसे, ACSR, एल्युमिनियम-क्लाड स्टील-कोर्ड एल्युमिनियम), सर्किटों की संख्या और सुरक्षा कारक (आमतौर पर 2.5 से कम नहीं) का निर्धारण करें।

• स्ट्रेस-सैग टेबल मैचिंग: चयनित मौसमी पैरामीटरों और कंडक्टर प्रकार के आधार पर, अनुप्रयुक्त स्पैन रेंज को निर्धारित करने के लिए संबंधित कंडक्टर स्ट्रेस-सैग संबंध टेबल प्राप्त करें।

• प्रारंभिक टावर प्रकार चयन: टावर वर्गीकरण (सीधे टावर, टेंशन टावर) और टावर लोड सीमा टेबलों के आधार पर, स्पैन और कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन की आवश्यकताओं को पूरा करने वाले टावर प्रकारों का प्रारंभिक स्क्रीनिंग करें।

• टावर हेड और क्रॉसआर्म डिजाइन: क्षेत्रीय लाइन लेआउट विशेषताओं (जैसे, एकल-सर्किट/दोहरा-सर्किट, एक ही पोल पर निम्न वोल्टेज लाइनों की उपस्थिति) के आधार पर, टावर हेड विन्यास (जैसे, 230mm, 250mm टावर हेड) और क्रॉसआर्म विनिर्देश चुनें।

• इन्सुलेटर चयन: ऊंचाई (1000m से अधिक ऊंचाई पर इन्सुलेशन स्तर को संशोधित किया जाना चाहिए) और प्रदूषण स्तर (जैसे, औद्योगिक क्षेत्र प्रदूषण स्तर III) के आधार पर, इन्सुलेटर प्रकार (जैसे, पोर्सेलेन, कंपोजिट) और इकाइयों की संख्या निर्धारित करें।

• फाउंडेशन प्रकार का निर्धारण: भूगर्भीय सर्वेक्षण रिपोर्टों (मिट्टी की लोड वहन क्षमता, ग्राउंडवाटर स्तर), टावर तकनीकी पैरामीटर्स, और फाउंडेशन बल पड़ताल परिणामों के आधार पर, स्टेप्ड, बोर्ड पाइल, या स्टील पाइप पाइल फाउंडेशन चुनें।

• 10kV स्टील ट्यूबुलर पोल के लिए विशेष डिजाइन सिद्धांत

10kV ओवरहेड लाइन विशेषताओं के लिए, स्टील ट्यूबुलर पोल डिजाइन निम्नलिखित तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, संरचनात्मक स्थिरता और निर्माण सुविधा के बीच संतुलन बनाता है:

3.1 बुनियादी पैरामीटर और अनुप्रयोग क्षेत्र

स्पैन सीमा: सीधे स्टील ट्यूबुलर पोल के लिए, क्षैतिज स्पैन Lh ≤ 80m, ऊर्ध्वाधर स्पैन Lv ≤ 120m।

कंडक्टर संगतता: JKLYJ-10/240 या नीचे के जैसे एल्युमिनियम कंडक्टर इन्सुलेटेड लाइनों, JL/G1A-240/30 या नीचे के जैसे ACSR, और JL/LB20A-240/30 या नीचे के जैसे एल्युमिनियम-क्लाड स्टील-कोर्ड एल्युमिनियम ले सकता है।

विंड प्रेशर कोईफिशिएंट: विंड प्रेशर ऊंचाई परिवर्तन कोईफिशिएंट भूगोल श्रेणी B के अनुसार समान रूप से गणना किया जाता है (जैसे, 10m ऊंचाई पर विंड प्रेशर कोईफिशिएंट 1.0, 20m ऊंचाई पर 1.2)।

3.2 संरचना और सामग्री की आवश्यकताएँ

पोल शरीर डिजाइन:

➻ खंडीकरण नियम: 19m पोल 2 खंडों में, 22m पोल 3 खंडों में; खंडों को फ्लैंज (फ्लैंज को सॉलिड स्टील प्लेट से मशीनी रूप से बनाया जाना चाहिए, स्प्लाइसिंग प्रतिबंधित है) द्वारा जोड़ा जाना चाहिए।

➻ क्रॉस-सेक्शन रूप: मुख्य पोल 16-भुजा नियमित बहुभुज क्रॉस-सेक्शन, टेपर समान रूप से 1:65।

➻ विक्षेप नियंत्रण: लंबी अवधि के भार संयोजन (बर्फ नहीं, पवन गति 5m/s, वार्षिक औसत तापमान) के तहत, अधिकतम शीर्ष विक्षेप ≤ खंभे की ऊँचाई का 5‰।

➻ बल गणना बिंदु: मोड़ क्षण, क्षैतिज बल और नीचे की ओर के बल के डिजाइन मूल्य और मानक मूल्य सभी स्टील ट्यूबुलर खंभे के निचले फ्लैंज कनेक्शन पर गणना की जाती हैं।

सामग्री मानक:

➼ मुख्य खंभा और क्रॉसआर्म: Q355 ग्रेड स्टील का उपयोग करें, सामग्री की गुणवत्ता कम से कम वर्ग B से नीचे नहीं, सामग्री प्रमाणीकरण प्रदान किया जाना चाहिए।

➼ क्षार रोध: पूरा खंभा (मुख्य खंभा, क्रॉसआर्म, अनुपाद सहित) गर्म डिप जिंकिंग प्रक्रिया का उपयोग करता है; जिंकिंग मोटाई की आवश्यकताएं: न्यूनतम ≥70μm, औसत ≥86μm; जिंकिंग के बाद चिपकाव परीक्षण आवश्यक है (ग्रिड विधि, कोई छीलना नहीं)।

3.3 फाउंडेशन और कनेक्शन डिजाइन

फाउंडेशन प्रकार: स्टेप्ड, बोर्ड पाइल और स्टील पाइप पाइल फाउंडेशन समर्थित; चयन करते समय यह ध्यान में रखना चाहिए:

➬ भूजल स्तर: भूजल की उपस्थिति में, भार वहन क्षमता की गणना में मिट्टी का उत्प्लावन इकाई भार और फाउंडेशन उत्प्लावन इकाई भार का उपयोग किया जाना चाहिए ताकि उत्प्लावन प्रभाव से बचा जा सके।

➬ फ्रॉस्ट हीव सिल प्रदेश: फाउंडेशन गहराई स्थानीय फ्रॉस्ट गहराई (उदाहरण के लिए, चीन के उत्तरपूर्व में ≥1.5m) से नीचे होनी चाहिए।

कनेक्शन आवश्यकताएं:

➵ एंकर बोल्ट: उच्च गुणवत्ता के नंबर 35 कार्बन स्टील का उपयोग करें, ताकत ग्रेड ≥5.6; बोल्ट का व्यास और संख्या फ्लैंज बलों के साथ मेल खाती होनी चाहिए (उदाहरण के लिए, 19m खंभे के लिए 8 सेट M24 बोल्ट)।

➵ इंस्टॉलेशन प्रक्रिया: स्टील ट्यूबुलर खंभा एंकर बोल्टों के माध्यम से फाउंडेशन से दृढ़ता से जुड़ा होता है; बोल्ट की टाइटनिंग टोक डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करनी चाहिए (उदाहरण के लिए, M24 बोल्ट टोक ≥300N·m)।

10kV सीधा स्टील ट्यूबुलर खंभा चयन का उदाहरण

10kV सीधा स्टील ट्यूबुलर खंभे टावर हेड के आकार और अनुप्रयोग परिदृश्य के आधार पर वर्गीकृत होते हैं। मुख्य चयन उदाहरण निम्न हैं, जो एकल-सर्किट और दोहरा-सर्किट लाइनों के लिए आम स्थितियों को कवर करते हैं:

4.1 230mm टावर हेड श्रृंखला स्टील ट्यूबुलर खंभे

• खंभे की लंबाई: 19m, 22m;

• अनुप्रयोग: 10kV एकल-सर्किट लाइन, एक ही खंभे पर कोई निम्न-वोल्टेज लाइन नहीं;

• कंडक्टर की संगतता: क्रॉस-सेक्शन ≤240mm² के कंडक्टर (उदाहरण के लिए, JKLYJ-10/120, JL/G1A-240/30);

• स्पैन सीमा: क्षैतिज स्पैन ≤80m, ऊर्ध्वाधर स्पैन ≤120m;

• संरचनात्मक विशेषताएं: टावर हेड क्षैतिज दूरी 800mm, दीर्घाक्ष दूरी 2200mm, क्रॉसआर्म एकल-बाहु व्यवस्था का उपयोग करता है (एकल-सर्किट कंडक्टर के लिए संगत)।

4.2 250mm टावर हेड श्रृंखला स्टील ट्यूबुलर खंभे

• खंभे की लंबाई: 19m, 22m;

• अनुप्रयोग: 10kV दोहरा-सर्किट लाइन, एक ही खंभे पर कोई निम्न-वोल्टेज लाइन नहीं;

• कंडक्टर की संगतता: प्रत्येक सर्किट में क्रॉस-सेक्शन ≤240mm² के कंडक्टर (उदाहरण के लिए, दोहरा-सर्किट JL/LB20A-240/30);

• स्पैन सीमा: क्षैतिज स्पैन ≤80m, ऊर्ध्वाधर स्पैन ≤120m;

• संरचनात्मक विशेषताएं: टावर हेड क्षैतिज दूरी 1000mm, दीर्घाक्ष दूरी 2200mm, क्रॉसआर्म सममित दोहरी-बाहु व्यवस्था का उपयोग करता है (दोहरा-सर्किट कंडक्टर के लिए संगत, फेज इंटरफियरेंस से बचाव)।