Kako načrtovati stolpe za površinske vodne vodnike na 10 kV

Ta članek združuje praktične primere za izboljšanje logike izbire stolpov iz jeklenih cevov za napetost 10 kV, obravnavajoč jasne splošne pravice, postopke oblikovanja in specifične zahteve za uporabo v oblikovanju in gradnji visokonapetostnih linij na 10 kV. Posebne pogoje (na primer dolge razponi ali območja s težkim ledom) je treba dodatno posebej preveriti na tej osnovi, da se zagotovi varna in zanesljiva delovanje stolpa.

Splošne pravice za izbiro stolpov za visokonapetostne prenosne linije

Razumno izbiranje stolpov za visokonapetostne linije mora ravnotežje vzpostaviti med prilagodljivostjo oblikovalskim pogojev, ekonomijo in varnostnimi rezervami, sledenjem tem osnovnim pravicam, da se zagotovi stabilna nosilna zmogljost stolpa skozi celoten življenjski cikel:

Prednostno preverjanje oblikovalskih pogojev

Pred izbiro je treba jasno definirati ključne oblikovalske parametre, vključno z debelino ledu za vodnike in niziške vodnike, referenčno oblikovalsko hitrostjo vetra (določeno glede na kategorijo terena B) in karakteristično obdobje odziva na seizmični odzivni spekter. Za posebna območja (na primer visoke nadmorske višine, močno vetreni območji) je treba dodati dodatne lokalne klimatske popravne faktorje, da se izognemo preobremenitvi stolpa zaradi manjkajočih parametrov.

Načelo ekonomskih optimizacij

Standardne vrste in višine stolpov bi morale biti prednostno izbrane, da se maksimalizira uporaba nominalne nosilne zmogljosti stolpa in zmanjša potreba po prilagojenem oblikovanju. Za napetostne stolpe z velikimi kotnimi odmiki naj bo optimiziran položaj, da se zmanjša višina stolpa. Kombinirajte visoke in nizke stolpe glede na značilnosti terena, da se izognete uporabi samo visokih stolpov vzdolž celotne linije, kar bi bilo stroškovno neučinkovito.

Zahteve za preverjanje varnostnih obremenitev

Premični stolpi: Zmogljost je predvsem določena z močnimi vetri; zahtevano je preverjanje momenta ukrivljenja in odbočitve telesa stolpa pri največji hitrosti vetra.

Napetostni stolpi (napetostni stolpi, kotni stolpi): Zmogljost in stabilnost sta določeni z napetostjo vodnikov; kotni odmik in maksimalna uporabna napetost vodnikov morata biti strogo kontrolirana. Strukturna zmogljost mora biti ponovno izračunana, če so presežene oblikovalske omejitve.

Posebni pogoji: Ko so vodniki premeščeni, je treba preveriti, ali električni razmik po odbočitvi nize številka izpolnjuje normativne zahteve. Ko se uporablja stolp višje napetostne stopnje, je treba potrditi, da kot zaščite niziškega vodnika izpolnjuje zahteve za zaščito pred negativnimi strmi. Ko se krak napetostnega stolpa odmakne od simetrale kota, morata biti hkrati preverjeni zmogljost stolpa in električni varnostni razmik.

Standardni postopek izbire stolpov

Za zagotavljanje racionalnosti in varnosti izbire je treba slediti naslednjemu 7-korakom sistemičnemu oblikovalskemu postopku, da se ustvari zaprt zankovski logični postopek izbire:

• Določitev meteorološke zone: Na podlagi meteoroloških podatkov o lokaciji projekta določite meteorološko zono (na primer debelina ledu, največja hitrost vetra, ekstremne temperature) kot osnova za izračun obremenitev.

• Selekcija parametrov vodnikov: Določite vrsto vodnika (na primer ACSR, aluminij z jeklenim jedrom), število krakov in varnostni faktor (običajno ni manjši od 2,5).

• Ujemanje tabele napetosti in obvislosti: Na podlagi izbranih meteoroloških parametrov in vrste vodnika pridobite ustrezno tabelo odnosov napetosti in obvislosti vodnika, da določite uporabni obseg razponov.

• Preliminarna izbira vrste stolpa: Na podlagi klasifikacije stolpov (premični stolpi, napetostni stolpi) in tabel omejitve obremenitev stolpov, previdno izberite vrste stolpov, ki izpolnjujejo zahteve za razpon in prečni prerez vodnika.

• Oblikovanje glave in krača stolpa: Glede na značilnosti regionalne razporeditve linije (na primer enokratna/dvakratna linija, prisotnost nizkonapetostne linije na istem stolpu) izberite konfiguracijo glave stolpa (na primer 230 mm, 250 mm glava stolpa) in specifikacije krača.

• Izbira izolatorjev: V skladu s višino (razred izolacije mora biti popravljen, če je višina večja od 1000 m) in raven onesnaženosti okolja (na primer industrijska območja so raven onesnaženosti III) določite vrsto izolatorja (na primer porcelan, kompozit) in število enot.

• Določitev vrste temelja: Na podlagi geoloških poročil (nosilna zmogljost tal, nivo podzemne vode), tehničnih parametrov stolpa in rezultatov preverjanja sil temelja izberite stopnice, valjane ali čevne temelje.

• Posebni načela oblikovanja za jeklene cevine stolpov na 10 kV

Za značilnosti visokonapetostne linije na 10 kV mora oblikovanje jeklenih cevin stolpov izpolnjevati naslednje tehnične zahteve, ravnotežje strukturne stabilnosti in enostavnosti gradnje:

3.1 Osnovni parametri in obseg uporabe

Omejitev razpona: Za premične jeklene cevine stolpove, horizontalni razpon Lh ≤ 80 m, vertikalni razpon Lv ≤ 120 m.

Sporazumljivost vodnikov: Lahko nosi izolirane aluminijeve vodnike, kot so JKLYJ-10/240 ali manjše, ACSR, kot so JL/G1A-240/30 ali manjše, aluminij z jeklenim jedrom, kot so JL/LB20A-240/30 ali manjše.

Koeficient tlaka vetra: Sprememba koeficienta tlaka vetra glede na višino je enotno izračunana glede na kategorijo terena B (na primer koeficient tlaka vetra 1,0 na višini 10 m, 1,2 na višini 20 m).

3.2 Strukturne in materialne zahteve

Oblikovanje telesa stolpa:

➻ Pravilo sekacije: 19 m stolp v 2 deli, 22 m stolp v 3 deli; dele povežejo flange (flange morajo biti izdelane iz čistih jeklenih pleši, spajanje prepovedano).

➻ Oblika prereza: Glavni stolp ima šestnajstkotni pravilni mnogokotni prerez, enakomerno kosinusna stopnja 1:65.

➻ Kontrola odbočitve: Pri dolgoročni kombinaciji obremenitev (brez ledu, hitrost vetra 5 m/s, povprečna letna temperatura) največja odbočitev na vrhu ≤ 5 ‰ višine stolpa.

➻ Točka računanja sil: Projektne in standardne vrednosti momenta ukrivljenja, horizontalne sile in padajoče sile na dnu so vse izračunane na spoju dnu flange jeklene cevine stolpa.

Standardi materialov:

➼ Glavni stolp in krak: Uporabite jeklo rade Q355, kakovost materijala ni nižja od razreda B, morate priskrbeti certifikat materijala.

➼ Zaščita pred korozijo: Celotni stolp (vključno s glavnim stolpom, kraki, pripomočki) uporablja proces toplinske galvanizacije; zahteve glede debeline galvanizacije: minimalno ≥70 μm, povprečno ≥86 μm; po galvanizaciji je potrebno opraviti preskus priljubljenosti (metoda mreže brez odpadanja).

3.3 Oblikovanje temelja in povezav

Vrste temeljev: Podpira stopnice, valjane in čevne temelje; izbira mora upoštevati:

➬ Nivo podzemne vode: V prisotnosti podzemne vode morata biti uporabljena enotska teža tal s plavno težo in enotska teža temelja s plavno težo v izračunu nosilne zmogljosti, da se izognejo učinkom plavnosti.

➬ Oblast zamrzavanja tal: Globina utapljanja temelja mora biti pod lokalno globino zamrzavanja (na primer ≥1,5 m v severovzhodni Kitaji).

Zahteve za povezave:

➵ Sidrova vijačna: Uporabite visokokakovostno črnino rade 35, stopnja trdote ≥5,6; premer vijačne in število morata ujemati s silami flange (na primer 19 m stolp z 8 seti M24 vijačne).

➵ Postopek namestitve: Jeklena cevna stolpa je trdno povezana s temeljem preko sidrovih vijačnih; torznima navidezne vijačne mora izpolnjevati projektne zahteve (na primer M24 vijačna navidezna ≥300 N·m).

Primer izbire premičnega jeklenega cevnega stolpa na 10 kV

Premični jekleni cevni stolpi na 10 kV so razvrščeni glede na velikost glave stolpa in uporabni scenarij. Ključni primeri izbire so naslednji, ki zajemajo tipične pogoje za enokratne in dvakratne linije:

4.1 Serija stolpov z glavo 230 mm

• Dolžine stolpov: 19 m, 22 m;

• Uporaba: 10 kV enokratna linija, brez nizkonapetostne linije na istem stolpu;

• Sporazumljivost vodnikov: Vodniki s prečnim prerezom ≤240 mm² (na primer JKLYJ-10/120, JL/G1A-240/30);

• Omejitev razpona: Horizontalni razpon ≤80 m, vertikalni razpon ≤120 m;

• Strukturne značilnosti: Vodoravni razmik glave stolpa 800 mm, dolgosežni razmik 2200 mm, krak uporablja enokratno razporeditev (kompatibilna s enokratnimi vodniki).

4.2 Serija stolpov z glavo 250 mm

• Dolžine stolpov: 19 m, 22 m;

• Uporaba: 10 kV dvakratna linija, brez nizkonapetostne linije na istem stolpu;

• Sporazumljivost vodnikov: Vsaka kraka nosi vodnike s prečnim prerezom ≤240 mm² (na primer dvakratna JL/LB20A-240/30);

• Omejitev razpona: Horizontalni razpon ≤80 m, vertikalni razpon ≤120 m;

• Strukturne značilnosti: Vodoravni razmik glave stolpa 1000 mm, dolgosežni razmik 2200 mm, krak uporablja simetrično dvokratno razporeditev (kompatibilna s dvakratnimi vodniki, izogibanje faznemu mešanju).