Miten suunnitella 10kV yläjohdotelineet

Tämä artikkeli yhdistää käytännön esimerkkejä tarkentamaan 10kV terästurkkien valintalogiikkaa, keskustellen selkeistä yleisistä säännöistä, suunnittelumenetelmistä ja erityisvaatimuksista 10kV ilmakuljetuslinjan suunnittelussa ja rakentamisessa. Erikoisolosuhteissa (kuten pitkiä etäisyyksiä tai raskas lumituhoalue) vaaditaan tämän pohjan perusteella lisäerikoistunnuksia varmistaaksemme turvallisen ja luotettavan tornin toiminnan.

Yleiset säännöt ilmakuljetuslinjan tornivalinnalle

Järkevä ilmakuljetuslinjan tornivalinta on tasapainon oltava suunnittelutilanteisiin sopeutumisessa, taloudellisuudessa ja turvavaraa tarjoavassa turvallisuudessa, noudattaen näitä ydinsääntöjä varmistaaksemme vakaita kuormituskykyjä koko tornin elinkaaren ajan:

Suunnittelutilanteiden ensisijainen tarkastus

Valinnan ennen on määriteltävä selvästi avaintekijät, kuten johtojen ja maajohdon jäätumispaksuus, viitepuuskonopeus (maaston luokka B:n mukaan), sekä maanjäristyksen vastepektiluompi. Erikoisalueilla (esim. korkealla, voimakkaasti tuulella) on lisättävä paikallisia ilmasto-tervehdyksiä välttääksemme tornin ylikuormittumisen puuttuvien parametrien vuoksi.

Taloudellinen optimointiperiaate

Tornityypit ja -korkeudet tulisi priorisoida standardoituina maksimoimaan tornin kiintiökäyttökykyä ja vähentää erityissuunnitelmia. Suurelle kulmassa oleville jännitystornille on optimoitava sijoitus vähentääksemme tornin korkeutta. Yhdistä korkeita ja alhaisia tornia maaston ominaisuuksien mukaan välttääksesi koko linjan pituudelle korkeiden tornien käyttöä, mikä aiheuttaisi kustannuksia.

Turvallisuuden kuormitusvaatimukset

Suorat tornit: Vahvuus on pääasiassa hallittu voimakkaiden tuulenolosuhteilla; vaaditaan tornirunkon taipumusmomentin ja joustamisen tarkistusta suurimmalla tuulenopeudella.

Jännitystornit (jännitystornit, kulmatornit): Vahvuus ja vakaus määräytyvät johtojen jännityksen perusteella; kulma ja maksimijohdon käyttöjännitys on tiukasti valvottava. Rakennusvahvuutta on uudelleenlaskettava, jos suunnittelurajoja ylitetään.

Erikoisolosuhteet: Kun johtoja vaihdetaan, on tarkistettava, että sähköinen väli täyttää normivaatimukset eristyshihnan joustamisen jälkeen. Korkeammalla jännitysluokalla olevan terästornin käytössä on varmistettava, että maajohdon suojakuva vastaa salaman suojaamisvaatimuksia. Kun jännitystornin poikkiviivakisko poikkeaa kulman puolittajasta, on tarkistettava sekä tornin vahvuus että sähköinen turvaväli samanaikaisesti.

Standarditornin valintaprosessi

Varmistaaksemme valinnan järkevyyden ja turvallisuuden, on noudatettava seuraavaa 7-vaihetta järjestelmällistä suunnitteluprosessia muodostaaksemme suljetun valintalogiikan:

• Sääilma-alueen määrittäminen: Määritä projektipaikan sääilma-aineistoon perustuen sääilma-alue (esim. jäätumispaksuus, maksimi tuulenopeus, äärimmäinen lämpötila) kuormituksen laskemisen perusteena.

• Johtoparametrien valinta: Määritä johtotyyppi (esim. ACSR, aluminiumpuoleinen teräsvarsi-alumiini), reitin määrä ja turvakerroin (yleensä vähintään 2,5).

• Jännitys-lepoaika-taulukon vastaavuus: Perustuen valittuihin sääilmaparametreihin ja johtotyyppiin, hae vastaava johtojännitys-lepoaika-suhde taulukko määrittääksesi soveltuvan välilevyn.

• Alustava tornityypin valinta: Perustuen tornin luokitteluun (suora tuki, jännitystorni) ja tornin kuormitusrajarajojen taulukoille, aloita alustavasti tornityyppien valinta, jotka täyttävät välilevyn ja johtosektion vaatimukset.

• Tornin päähän ja poikkiviivaksiin liittyvä suunnittelu: Perustuen alueen linjasuunnitelman ominaisuuksiin (esim. yksi- tai kaksireitti, pienjännitysjohdot samaan tukeen), valitse tornin päähän liittyvä konfiguraatio (esim. 230mm, 250mm torninpää) ja poikkiviivaksiin liittyvät spekifikaatiot.

• Erityishankkeiden insulatorivalinta: Määritä korkeuden (erityisesti yli 1000m korkeudessa korjaaminen tarvitaan) ja ympäristösaasteen tason (esim. teollisuusaluetta koskeva saaste III taso) perusteella insulaattorin tyyppi (esim. keramiikka, kompositti) ja insulaattorien määrä.

• Perusteen tyypin määrittäminen: Perustuen geologian raportteihin (maaperän kantokyky, grundvattenpinta), tornin teknisiin parametreihin ja perusteen voiman tarkistustuloksiin, valitse portaat, syöttöputket tai teräsputkiperustukset.

• Erikoisperiaatteet 10kV:lle terästurkkien suunnittelussa

10kV ilmakuljetuslinjan ominaisuudet edellyttävät, että terästurkkien suunnittelu täyttää seuraavat tekniset vaatimukset, tasapainottaen rakenteellisen vakauden ja rakennustyön helpotuksen:

3.1 Peruspäätökset ja soveltamisala

Välilevyn raja: Suorille terästurkuille horisontaalinen välileveys Lh ≤ 80m, vertikaalinen välileveys Lv ≤ 120m.

Johtoyhteensopivuus: Voivat kantaa alumiinin eristettyjä johtoja, kuten JKLYJ-10/240 tai alle, ACSR, kuten JL/G1A-240/30 tai alle, alumiini-varsi-alumiinia, kuten JL/LB20A-240/30 tai alle.

Tuulenpainokerroin: Tuulenpainokerroin korkeuden mukaan lasketaan yhtenäisesti maaston luokan B mukaan (esim. tuulenpainokerroin 1,0 10m korkeudessa, 1,2 20m korkeudessa).

3.2 Rakenne- ja materiaalivaatimukset

Tukirunkon suunnittelu:

➻ Osioitsusääntö: 19m tukeva osioidaan kahteen osioon, 22m tukeva kolmeen osioon; osiot yhdistetään flangeilla (flangit on valmistettava kokonaisvaltaisesta terästä, levitys kielletty).

➻ Poikkileikkausmuoto: Päätukena on 16-kulmainen säännöllinen monikulmio, joka kapeutuu tasaisesti 1:65.

➻ Joustamisen valvonta: Pitkäaikaisen kuormituksen yhdistelmässä (ei jää, tuulenopeus 5m/s, vuosikeskilämpötila) maksimijoustuma huippua ei saa ylittää 5‰ tuken korkeudesta.

➻ Voiman laskentapiste: Taipumusmomentin, vaaka-voiman ja alas-voiman suunnitellut arvot ja standardiarvot lasketaan terästukin alaosan flangen yhteydessä.

Materiaalin standardeja:

➼ Päätukena ja poikkiviivaksiin: Käytä Q355-standardia, materiaalin laatu ei saa olla alempi kuin B-luokka, materiaalin sertifiointi on pakollinen.

➼ Korroosion suoja: Koko tuke (mukaan lukien päätuke, poikkiviivaksiin ja lisävarusteet) käsitellään kuumavalutetuilla sinkillä; sinkityksen paksuuden vaatimukset: min. ≥70μm, keskim. ≥86μm; sinkityksen jälkeen vaaditaan adheesiokokeeseen (ruudukkomenetelmä ilman irtoamista).

3.3 Perusteen ja yhteyksien suunnittelu

Perustetyypit: Tuet portaat, syöttöputket ja teräsputkit; valinta on harkittava:

➬ Maaperän vesitaso: Vesitasolla on käytettävä maaperän kevyt yksikköpaino ja perusteen kevyt yksikköpaino kantokyvyn laskennassa välttääksemme upostuksen vaikutuksia.

➬ Jäätymässä olevat alueet: Perusteen syövyys on oltava paikallisen jäätymäsyvyyden alapuolella (esim. ≥1,5m Itä-Kiinassa).

Yhteyksien vaatimukset:

➵ Ankkuripoltit: Käytä korkealaatuisia No. 35 hiiliterästä, vahvuusluokka ≥5.6; poltin halkaisija ja määrä on vastattava flangen voimia (esim. 19m tukeva 8 set M24 poltia).

➵ Asennusprosessi: Terästuke yhdistetään perusteen kanssa ankkuripoltien kautta; poltien kiristystorque on vastattava suunnitelman vaatimuksia (esim. M24 poltin torque ≥300N·m).

Esimerkki 10kV suoran terästukin valinnasta

10kV suoria terästukkeja luokitellaan torninpään koon ja sovelluksen perusteella. Ytimen valinteesimerkkejä ovat seuraavat, jotka kattavat yksireitti- ja kaksireittiliikenteen typilliset olosuhteet:

4.1 230mm torninpään sarjan terästukkeja

• Tukien pituudet: 19m, 22m;

• Sovellus: 10kV yksireitti, ei pienjännitysjohdoja samassa tukeessa;

• Johtoyhteensopivuus: Johtoja, joiden leveys ≤240mm² (esim. JKLYJ-10/120, JL/G1A-240/30);

• Välilevyn raja: Horisontaalinen välileveys ≤80m, vertikaalinen välileveys ≤120m;

• Rakenneominaisuudet: Torninpään horisontaalinen väli 800mm, pitkäsuuntainen väli 2200mm, poikkiviivaksi käytetään yksiarmaa (yhteensopiva yksireitti-johtoja varten).

4.2 250mm torninpään sarjan terästukkeja

• Tukien pituudet: 19m, 22m;

• Sovellus: 10kV kaksireitti, ei pienjännitysjohdoja samassa tukeessa;

• Johtoyhteensopivuus: Jokainen reitti kantaa johtoja, joiden leveys ≤240mm² (esim. kaksireitti JL/LB20A-240/30);

• Välilevyn raja: Horisontaalinen välileveys ≤80m, vertikaalinen välileveys ≤120m;

• Rakenneominaisuudet: Torninpään horisontaalinen väli 1000mm, pitkäsuuntainen väli 2200mm, poikkiviivaksi käytetään symmetristä kaksiarmaa (yhteensopiva kaksireitti-johtoja varten, välttää vaiheinterferenssiä).