技术上说一说湖南电力倒塔的真实原因(转贴)
sleepinggod
2008年01月29日 08:04:11
只看楼主

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, 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, 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。 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。

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,

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,

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。

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。

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。

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。

再说说专业名词:

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。

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。

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。

导线的自重,1米400/35导线的自重是1.511kg,
按湖南的多年的气象条件,设计时冰厚为10mm,

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

由此:每一米导线的上加冰后的重量是:1.511+1.04=2.551kg。

耐张塔正常设计时应承受的张力G是:

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)

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。

耐张塔身要承受的扭力即为抗拒30吨的扭力力矩。

而当履冰达到50mm厚时,代入计算式:y2=10.85
G=(10.85+1.511)*1000*4*3=148.332吨。

当冰厚为100mm时,y2=35.839

G=(35.839+1.511)*1000*4*3=448.2吨。

由此可见:
50mm的冰产生的张力是10mm冰的148.33/30.612=4.85倍。
100mm冰张力是10mm的448/30.612=16.63倍。

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。

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。

在线路工程的造价中,铁塔投资占20%。

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,

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,

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。

而一个国家级的三峡工程也不过2000亿元,

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
不合理的,也不经济的,将会造成极大的浪费。


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。

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。

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。

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。

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。


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,

而且在设计时冰厚就取得大, 般在30mm左右。

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。

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。

不倒塔才不正常。

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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sleepinggod
2008年01月29日 08:05:33
2楼
在别处看到的,觉得挺有价值,我对供电不太懂,发给大家评论吧
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wf-cwb
2008年01月29日 13:50:35
3楼
http://military.club.china.com/data/thread/1011/132/87/92/7_1.html
原文如下:
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,

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,

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。

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。

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。

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。

再说说专业名词:

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。

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。

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。

导线的自重,1米400/35导线的自重是1.511kg,
按湖南的多年的气象条件,设计时冰厚为10mm,

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

由此:每一米导线的上加冰后的重量是:1.511+1.04=2.551kg。

耐张塔正常设计时应承受的张力G是:

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)

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。

耐张塔身要承受的扭力即为抗拒30吨的扭力力矩。

而当履冰达到50mm厚时,代入计算式:y2=10.85
G=(10.85+1.511)*1000*4*3=148.332吨。

当冰厚为100mm时,y2=35.839

G=(35.839+1.511)*1000*4*3=448.2吨。

由此可见:
50mm的冰产生的张力是10mm冰的148.33/30.612=4.85倍。
100mm冰张力是10mm的448/30.612=16.63倍。

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。

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。

在线路工程的造价中,铁塔投资占20%。

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,

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,

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。

而一个国家级的三峡工程也不过2000亿元,

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
不合理的,也不经济的,将会造成极大的浪费。


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。

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。

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。

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。

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。


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,

而且在设计时冰厚就取得大, 般在30mm左右。

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。

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。

不倒塔才不正常。

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!


再有:电力线路工人的工作是十分辛苦的,高山大岭,均要每月到位一次巡线检查。一条线路往往几百公里,全靠人走,还要上塔工作,工作劳动强度很大,而待遇也不过是2k到3k之间。

只是电力的宣传太少,外界了解不多,有所误解,这很正常。

最后向奋战在一线的我的亲爱的同行们致以崇高的敬意,祝你们身体好!家人幸福!工作安全顺利!

向为工作徇职的战友 献上我深切的哀思!好人一生奉献,一路走好!






湖北咸宁同行QQ540851363
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jdaom
2008年01月29日 19:21:14
4楼
设计院一般是照典型设计,无当地气象资料、由其是高山气象。挡距也在最大
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sydyzjl
2008年01月30日 08:56:53
5楼
工资只有2~3K,他们可真辛苦!!!
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sleepinggod
2008年02月01日 13:34:33
6楼
关键是,他们是供电系统的正式职工吗?听说正式工工资很高啊
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lingxuct
2008年02月01日 23:16:58
7楼
冰雪的山上,可能有人能拿1000元/天也不一定肯去。向奋战在冰雪中的电工师傅致敬!
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dgqg7572
2008年02月02日 14:19:07
8楼

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。


此言差矣!
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tsgylxdyl
2008年02月16日 14:04:48
9楼
搂主讲得很精辟,论据也很充分。
有些事就怕不懂装懂的人下搅和。不过也要考虑怎样才能接受教训,在技术和经济条件允许的条件下尽可能的防范。
这次线路敷冰这么厚不仅仅与当地的气象条件有关,还与低温雨雪时日长和不常出现的天气过程有关,不巧具备了敷冰不断积累增厚的气温、湿度、雨雪等条件。
而且在今后的设计标准、设计和计算方法方面也还有很多工作要做的。只要是不符合安全运行、技术可行、经济合理的原则,什么东西都应改进的。
即兴所说,不妥轻见谅。
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超龄不惑驹
2008年02月16日 14:24:50
10楼
楼主的帖子很有道理。
但是,里面的张力计算概念有误:帖子里面计算的是导线覆冰后的重量(应该换算为比载)不是导线的张力,而导线的张力与导线的比载、弧垂(应力)有关。
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yayacs1980
2008年02月17日 10:30:56
11楼
说的挺在理的
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