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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,
_2 \$ H L7 E1 k+ z; e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,
+ G1 h0 }# n9 h% }: [7 H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。
7 o0 e* `# \9 e! d* \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。, ^7 s$ h8 h% E/ W: J$ I \5 Y3 i
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。 - k9 T8 h( u2 z s, p
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。 - N, ]: r3 ]2 V8 A' v* F$ A. X
再说说专业名词:( e" L" }5 e) h T* e; I
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。
. Y( C0 { L& s2 O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。
9 ^1 b0 U3 c; O: `% {# ^" ^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。
0 L; D& R: Q' e0 w导线的自重,1米400/35导线的自重是1.511kg, 0 R3 K7 D! K$ L# v* Q5 Y8 @
按湖南的多年的气象条件,设计时冰厚为10mm,
: K/ C. L6 `; d" r3 s5 M( n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 ( p) P B% ~3 E7 M+ x1 a) @
由此:每一米导线的上加冰后的重量是:1.511+1.04=2.551kg。
" _# P1 a5 {4 r; h7 _9 I) |耐张塔正常设计时应承受的张力G是:
/ T3 N. C. i. v, A2.551*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)
# U6 Z8 p8 _) A( m1 y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。 }( p- k+ x9 O4 @" t8 d
耐张塔身要承受的扭力即为抗拒30吨的扭力力矩。7 l: V& o: H+ g0 |( u) X
而当履冰达到50mm厚时,代入计算式:y2=10.85 $ l8 |' J8 r2 A' O6 t4 c9 {
G=(10.85+1.511)*1000*4*3=148.332吨。
4 b+ X9 e1 y6 g当冰厚为100mm时,y2=35.839
4 g9 r: l) m3 r: r4 nG=(35.839+1.511)*1000*4*3=448.2吨。
+ n6 h, R, X9 `由此可见: ; g: M7 Z9 P$ ^8 t9 `; A
50mm的冰产生的张力是10mm冰的148.33/30.612=4.85倍。
5 I+ F' R: Q8 r3 F0 S* H/ P100mm冰张力是10mm的448/30.612=16.63倍。 5 x% I4 x8 V7 a$ M: e. T
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。
# d$ U" u- i9 [& N" W9 z' d+ P4 V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。/ z# l) r s9 L$ d4 t Y( f
在线路工程的造价中,铁塔投资占20%。
! s0 M |- t3 G( T, T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,
' G* q' }7 _5 Q, }4 @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,. N( Z( s4 G% ?; l7 c! K6 W5 J
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。
# T7 ^, R: N9 H% I) @9 W而一个国家级的三峡工程也不过2000亿元,
$ @) o1 B+ H, d' f7 |5 K* }( u1 k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
0 G# f1 c: W4 k/ D" m* W% P0 w不合理的,也不经济的,将会造成极大的浪费。
6 ]7 @# c$ R' m- z" w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。
1 C( [6 H+ X( K9 y$ V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。 2 C2 r) u4 M' l3 {$ R
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。
. d+ J. `7 ^, ~5 C+ R( g& I8 L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。 * z0 j- N4 `8 g5 ?
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。
9 ^% y+ u2 ?, l! T; N1 ~' Q8 p% J/ T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, & m6 C# i6 N- h% b3 ^$ @" I z
而且在设计时冰厚就取得大,一般在30mm左右。 - C7 F8 a: h! l- Y+ ^% o7 K% ]
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。 8 C9 k- ?5 Y" a
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。
. @( ]3 g4 c$ E8 }: r7 r不倒塔才不正常。 8 ^- O5 r: y- P# b
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!
" T! G6 b1 E3 P4 I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。 3 x1 ^3 b9 W$ u$ K$ J* ]( z! ^& N
只是电力的宣传太少,外界了解不多,有所误解,这很正常。 ! [" W0 U5 n) N% ?* Q$ u/ g
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!2 W& X' _/ N- _5 U" y# w' Y
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!
$ S9 F& \- Z, ^ d来源于:http://www.haoyuansz.com |
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