輸電線路桿塔材料優(yōu)化的探討修改

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1、輸電線路桿塔紂料優(yōu)化的探討摘要：當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對于電力供應(yīng)的耑求口益提升，電網(wǎng)建設(shè)在社會發(fā)展中的作用tl益顯著。在輸電線路工程中桿塔的造價基本達(dá)到輸電線路工程造價的30%?40%，因此桿塔材料的優(yōu)化設(shè)計對降低輸電線路的造價有十分重要的意義。關(guān)鍵詞:輸電線路桿塔材料一、鋼管與角鋼的方案比選輸電鐵塔從材料截面上來說一般分為鋼管塔和角鋼塔。在國內(nèi)220kV及以上輸電線路鐵塔設(shè)計中，角鋼塔和鋼管塔均有廣泛的應(yīng)用。角鋼塔因材料采購容易，工廠有專門的流水線、有大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)備和機制、單件重量較輕等突出優(yōu)勢，因而得到廣泛使用；而鋼管塔以其較小的風(fēng)阻效應(yīng)、良好的受力特性和簡潔

2、美觀的外形，近來也己得到了迅速發(fā)展。兩種塔型各有優(yōu)缺點，如表1所示。表1鋼管塔與角鋼塔優(yōu)缺點比較表項U鋼管塔角鋼塔受力性能鋼管斷而各向同性、受力特性較好，體型系數(shù)小，在塔高很髙的怙況下耗鋼量較小，而且基礎(chǔ)受力也較小。體型系數(shù)大，在塔髙很髙的情況下耗鋼雖比鋼管塔大,基礎(chǔ)作用力相應(yīng)較大。塔身斜材的連接存在構(gòu)造偏心。主耍構(gòu)造主要構(gòu)件形式：①圓形鋼管；②矩形鋼管；③鋼管、綴條組成的格構(gòu)式構(gòu)件。連接方式：法蘭、螺栓。主要構(gòu)件形式：①單角鋼：②兩根或四根角鋼用螺栓拼接的十字柱連接方式:螺栓。加工制造自動化程度偏低，焊接工作?大，加工難度大、要求高，生產(chǎn)工期長。自動化程度高，焊接工作S小，

3、工期短，質(zhì)量可靠性高。安裝運輸成品占用空間大，安裝運輸安金要求髙，尤其在山區(qū)線路安裝運輸困難，法蘭螺栓扭矩較難保證。單件重fi較輕，運輸比較方便，施工質(zhì)量科易檢測和保證。材質(zhì)的適應(yīng)性考慮到管材的性能，口前使用較多的管材屈服強度為Q345。能夠直接采用高強度鋼材，可進(jìn)一步降低鋼材耗量和塔材費用。結(jié)構(gòu)變形變形較小。轉(zhuǎn)角塔的變形較大。價格每噸造價高，要比角鋼塔貴25?30%左右。單價較低。構(gòu)件數(shù)量構(gòu)件數(shù)量少20%。構(gòu)件數(shù)量多。微風(fēng)振動細(xì)長構(gòu)件界易發(fā)生微風(fēng)振動沒有微風(fēng)振動的影響鐵塔構(gòu)件截而選擇主要以經(jīng)濟(jì)性為主要目標(biāo)，同時兼顧加工和施工的便利性，并考慮后期運行的安全可靠性。鋼管的回轉(zhuǎn)半

4、徑約是單根角鋼的2倍，風(fēng)阻力系數(shù)比較小，基礎(chǔ)作用力較小，但是鋼管塔單件重量較大，且價格比角鋼塔要貴25%?30%左右。國內(nèi)目前能加工鋼管塔的廠家不多，企年加工能力有限，且交貨周期也不能保證。另外，鋼管塔的運輸一直是工程建設(shè)中的一個難題，尤其在地形陡峭的山區(qū)，雖然部分施工單位研制了重型構(gòu)件運輸索道，但是國內(nèi)工程在遇到高大山區(qū)時，對采用鋼管塔亦多有爭論。因此，除在平丘地形且荷載較大桿塔（如lOOOkV交流雙回、220kV四回、窄基塔等）考慮采用鋼管塔外，一般線路工程均采用角鋼塔。二、高強度（Q420）大角鋼應(yīng)川隨著電M工程建設(shè)的迅速發(fā)展，在特高壓、多回路輸電線路工程中鐵塔的外負(fù)荷

5、越來越大，以往工程屮普遍采用的材料材質(zhì)、規(guī)格已很難滿足承載力的需要。常規(guī)角鋼規(guī)格一般局限在Z200X24以下，鐵塔負(fù)荷大時大部分采用雙拼、四拼組合角鋼構(gòu)件（特指雙拼、四拼“十”字型組合角鋼，下同）。而大規(guī)格高強度角鋼（特指強度等級Q420肢寬220mm和250mm的角鋼）己經(jīng)在國外輸電鐵塔結(jié)構(gòu)上得到了比較廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)的錦屏?蘇南、溪洛渡?浙丙、哈密?鄭州、皖電東送、浙北?福州等多條直流、交流特高壓線路工程中已經(jīng)應(yīng)用了高強度大規(guī)格角鋼，并且在結(jié)構(gòu)安全度和經(jīng)濟(jì)性兩方面都取得了較好的成效。大規(guī)格商強度角鋼可改變組合角鋼的不合理截而形式，大幅減少雙拼和四拼鐵塔的加工量和焊接工作量

6、，降低鐵塔鋼耗指標(biāo)，使鐵塔組立的施工量和施工難度大大減輕，有利于造價控制。另外，從高強度大規(guī)格角鋼在直流特高壓線路工程屮的應(yīng)川情況發(fā)現(xiàn)，高強度大規(guī)格角鋼鐵塔內(nèi)力重分布能力更強，從而使整塔具有更好的超載能力。三、Q460高強角鋼應(yīng)用探討國家電網(wǎng)公司己于2010年發(fā)布丫企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高強度角鋼塔設(shè)計規(guī)程》（Q/GDW577-2010），該規(guī)程主要針對Q420和Q460角鋼塔的設(shè)計。其材質(zhì)等級均不低于B級,對于冬季計算溫度不高于-20%的地區(qū)，Q460高強度鋼材質(zhì)量級別應(yīng)不低于C級鋼；對?丁?冬季計算溫度不高于-40QC地區(qū)，Q420及以下強度等級鋼材質(zhì)量等級應(yīng)不低于C級鋼，Q460高

7、強度鋼材質(zhì)量等級應(yīng)不低?丁?D級鋼。目前Q420高強角鋼應(yīng)用己經(jīng)相對比較成熟，也有工程設(shè)計應(yīng)用經(jīng)驗，而且其?生產(chǎn)、加工都能滿足要求，產(chǎn)品性能趨于穩(wěn)定，所以鐵塔設(shè)計中應(yīng)用Q420高強鋼將會有一定優(yōu)勢。對于Q460角鋼，雖然通過室內(nèi)試驗等技術(shù)手段得到其:設(shè)計用相關(guān)參數(shù)，并且實際工程中在鋼管塔上采用YQ460高強鋼。隨后部分設(shè)計院在設(shè)計的工程中也相繼使用丫Q460角鋼。上述工作都為Q460鋼在我國輸電鐵塔上的應(yīng)用積累了寶貴經(jīng)驗。Q460角鋼強度提高較多，但其穩(wěn)定系數(shù)有所降低，此時需要對芄適用的長細(xì)比做出研究。