说一说湖南电力倒塔的真实原因
$5jQm,V$K #;)Oi9{9; 作者:电力线路工人 发表于:2008-01-28 16:00:42
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% JQj?+PI 3~;LNi 我是一名电力职工,从事电力线路工作已16年,学的是输配电专业,即是通常讲的电力线路设计及运行检修专业,
[ma'11?G -uIu-a] WolkW:(Cg Jajo!X*Wai :Gsh 看到08年01月26日对湖南电力倒塔抢修徇职3人的评论,以及多数人对对电力常识的误解,
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lP@Cn2 <La$'lG4J |,cQJ 我只想从我所学的专业和工作经历,讲一讲相关常识,尽量客观反映当前电力部门的工作,让所有有良知的人做出自已的正确判断。
-hiG8%l5 [`BMi-WQ SpU+y|\[0 +)h *) Wl/oun~o 首先讲电力线路的杆塔,线路要架空就必须有两种杆塔---即一是直线塔、另一种是耐张塔,简单的比喻就是你要晒衣裳拉一根线,两端要固定在墙上,中间用竹杆撑起。
__fa,kK {? P%A;EF~v )q8w+'z 7#SXqyP[ J cL4q\g 好了,直线塔就有了,竹杆就是直线塔,其作用就是挑起导线,一般只承受导线的自重,专业讲就垂直荷载。
@@"}i7 s {p-cV >\y|}|? W,9. z% }A\s`Hm 同时耐张塔也有了,即是晒衣裳固定的墙,所以电力线路线路最易出危险的是耐张塔,因为导线受张力架空后,沿导线纵向拉起的力全部挂在耐张塔上,即耐张塔要承受电力线路架空后的张力载荷,也就是要当成墙壁一样承受导线的拉力。
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oDogM`T` 7xTgG!>v {`2! 3= " ?n)d: )Ud" 再说说专业名词:
T!0o(Pp< ~1]4 J(+ rkugV&BhV ijEMS1$=7 )y4bb^;z 导线的标称截面,400/35,即400表示导线的铝股部分横截面积为400平方mm,35表示钢芯部分横截面积为35平方mm。
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O.! 6c,]N@,Zw 当前500kV高压送电线路多为该型导线,然后每相导线有4根,一条线路为3相导线,共12根导线,还有两根避雷线。
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%:ALJ 0+L:+S thy)J.<J D1rXTI$$ sG[v vm 湖南的倒塌线路就 是这样的导线结构,架空在天上的共有14根线。
;gLHSHEA T2<?4^xN Q1yMI8 {VtmQU?cJ AE?MEag 导线的自重,1米400/35导线的自重是1.511kg,
8[\F*H 2#1"(m{ 按湖南的多年的气象条件,设计时冰厚为10mm,
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/'k4NXnW3 %N$,1=0* [-5%[ty9X D!Pv`wm 导线上履10mm厚的冰后的增加重量计算是:1.04kg.计算式是y2=〔3.14*(d/2+b)^2-3.14*(d/2)^2〕*1000*0.9 b是冰厚,d是导线直径,A是导线横截面积,冰密度0.9
Sio^FOTD v W=$C AiKja>Fl< xl8=y &*}`uJt 由此:每一米导线的上加冰后的重量是:1.511+1.04=2.551kg。
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)c!7V)z 耐张塔正常设计时应承受的张力G是:
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@^K _<s[HGA`z XHs>Q>` un([3r 2.551*1000米*4根子导线*3相=30.612吨。 取平均水平档距1000米 (多数为500~700米,考虑山区的连续上山档等因素取1000米)
z*n a9]F.Jm Yef=HSzo h+=xG|1R[5 (k/[/`3ST 耐张塔的高度一般在20米左右。此30吨纵向拉力挂在塔上,对基础的扭力力距为20米,基础即按此不利的受力条件进行选取。
tj$&89 W^#HR qWX%[i% {9:[nqX 7iMBDkb7 耐张塔身要承受的扭力即为抗拒30吨的扭力力矩。
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v;m`d{(i2 A#;6~f o81RD#>E) aO8n\'bv 而当履冰达到50mm厚时,代入计算式:y2=10.85
fy]z<SPhVJ nwuH:6~" G=(10.85+1.511)*1000*4*3=148.332吨。
hEUS&`K eB%hP9=:x Z>hS&B XrP'FLY o ZeM~13[ 当冰厚为100mm时,y2=35.839
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30mVM nb-]fa Sggha~E2s %3b;`Oa G=(35.839+1.511)*1000*4*3=448.2吨。
[rk*4b ^s #gn{X!;-; 8_byS<b8 _3@[S
F p+M#hF5o 由此可见:
DQ%bcXs e.-+zkQ8EI 50mm的冰产生的张力是10mm冰的148.33/30.612=4.85倍。
[hzw..?g ^{Wx\+*! [ 转自铁血社区
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[A~n=m5H 100mm冰张力是10mm的448/30.612=16.63倍。
hWc`4xdl k{\wjaf) 7q\& DwSB(O#X RP[^1 虽然线路设计取了2.5倍的安全系数。但是由于冰厚产生的荷载是平方关系的增长,耐张塔不可能按几十年不遇的天气条件来设计。
NZT2ni4 2E5n07, WV5z~[ +g %h,@ #J=^CE 如果为了抗拒100mm冰的而设计耐张塔,其塔身强度和基础强度都是不可想像的。
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m v~E\u ,w-=8>5lrj (5CdA1| ^u2unZ9BK! 在线路工程的造价中,铁塔投资占20%。
:kU#5Aj gK }_Y&kaM K/WnK:LU ~5`p/.L)ZD X 4L"M%i 而三峡到上海的线路2000公里,塔量为2000基以上,总造价为40亿元。单位造价为200万元/公里,
vge4&H3a& <14,xYpE )(b,v/: [0c7fH`8V t&|M@Ouet 如要每基塔均增加投资去抗衡50~100mm冰,电力线路的总体投资翻10倍左右。即达到400亿,
wHx@&Tp ~-2%^ovB [ 转自铁血社区
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5rp,xk! j IO2uTM~ 7`eg;s^ zplAH!s5'' 按此推算,当前电力建设每年建设电力线路均在5000公里左右。按10倍的关系,即光电力线路建设即达到1000个亿。
(<GBhNj=c =u\W{1 S
$j"'K 6sceymq 0\tV@ 6p2= 而一个国家级的三峡工程也不过2000亿元,
p+x}$&<| %!P^se 6=N!()s @yV.Yx"p_ RJ}%pA4I 另外,电网投资均由电力企业自行投资,完全是为了保履冰而这样投资是
gn82_ yM,.{m@F< 不合理的,也不经济的,将会造成极大的浪费。
<&w(%<; '`s\_Q)hG_ WO;2=[#O; ;OC~,?O5 lU?8<X oZ]^zzoEcg Pgug!![ WAq)1gwN 至于网友质疑,为何导线不断而塔倒的问题,这很好理解,这是因为耐张塔要承受不利的力矩效应(塔高20米),而导线只单纯的承受纵向张力。
`U4e]Qh/+ !s^[|2D_U B:mtl?69g -Cn x!g} om_UQgC@r 在所有的导线中心均用钢绞线进行承力,在履冰时,首先崩溃的一定是耐张塔,再才是倒塔的冲击力挣断导线。
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!O)je>A 9 +1}8"~ `L~gERW# #*;G8yV 这就好比用绳子拴到一棵树上,用力扯绳子,断掉的一定是树根,因绳子只受纵向拉力,故先断的是树,树断后,对绳子产生冲击,再断绳子。
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w n[[2<s*YJ 另有:湖南的事件中,徇职的是在电力线路上除冰时,由于导线受损后,突然断裂,倒塔和导线掉下地面伤到线下的工作人员造成。
,8.Fd|#L Y @(izC&h 813t=A S?Y%} ( JMk0H3u 因为突然的断线无法预计,不除冰又影响送电运行,故造成事故难以避免。
oS>VN< w-{a>ZU0 RnV#[bM{ %"[`
MZIZ"b Q*jNJ^IW #(pY~\ `@<>"ff#F 还有一点我说明的是,北方未倒塔的原因是:天气干冷,塔身不会凝冰,导线上只是有附着积雪,没有大量挂冰,
y26?>.! Mo'6<"x gn-@OmIs M{GT$Q o?,c#g 而且在设计时冰厚就取得大, 般在30mm左右。
LI}@qLe FTgqE@ *ggai? P~}Yj@2 C>NLZMT 而湖南的事故中,导线上全部凝冰达50~100mm,塔身及绝缘子上全结成了水桶。
ZuLW%z. F)8M9%g5m [ 转自铁血社区
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<@.!\ y':JUwUN Mi^/`1 E+Eug{+ 这样多的额外荷载均由铁塔来承受,远远超出了国家规定的铁塔使用条件。
m>FP&~2 i<\WRzVT !l9i)6W #'y4UN q"LE6?hs 不倒塔才不正常。
DpbprT7_ :,Zs{\oI3 _a]0<Vm C0 S =5br w;b;rHAZ\ 说句极端的话,按100mm冰设计的定型塔图,估计国家当前还没有可选用的定型塔呢!
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