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一个电力职工解密电力倒塔的真实原因

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发表于 2008-2-26 14:51:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
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标题: 一个电力职工解密电力倒塔的真实原因
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所属专业方向: 一个电力职工解密电力倒塔的真实原因
摘要: 一个电力职工解密电力倒塔的真实原因
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一个电力职工解密电力倒塔的真实原因
0 w' Q$ x7 n, e  m; w' V% ]7 o
! W0 y' {$ y  Q- S" @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。
2 Q7 r0 T& ^: \7 c/ f
- d: @& ?- P$ F! D" L$ u
* ]3 D' y. m$ a9 m8 B4 S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。 ) k" _7 f7 v( H" ^( }

5 R# ?$ s9 g% K" 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。
. m! W! ^0 a( F# Y
. F" N/ G* V" Y" [, N  E" r0 y7 X" j再说说专业名词:
7 f7 t/ g% I4 V/ g* D- _, y5 D' Y# \) Z" V6 `% _, ?& ?' j7 y
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。 # R/ @) X; z, W' A3 D

* `! ?, a& L0 E; U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。
# y/ ?& e; o" d0 u$ t. `
7 k# I, u" ^1 z$ F/ ?+ |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。 . u# ?1 n' p2 s. ^

5 Z+ N" x* g6 O) i导线的自重,1米400/35导线的自重是1.511kg。
! P/ `. E' \* ^4 E! k6 J) `' ^. f+ X0 K- U( s8 x
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 ( W+ J. V7 W4 j2 q; |
+ A& J, x7 W# p; R4 i" T
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。 5 w4 x, Z" U% {) t
( I" j/ J2 ^$ w7 Q. b. R# H/ ^# V9 t
耐张塔正常设计时应承受的张力G是: + ?; j' y5 H2 ]- m6 p$ i

# E. h% P' N( V! {  e0 ~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)
5 N! n5 J( R$ G2 h, I8 y7 L8 a
+ F3 g8 O, Q8 j9 p4 G) e4 ]  z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。 4 L: H6 s. H6 L( O  d$ V& L5 O
, H3 I3 T& r' t8 L
耐张塔身要承受的扭力即为抗拒30吨的扭力力矩。 $ F' a' w) t+ S5 [

+ _% }  r4 q, s: C而当履冰达到50mm厚时,代入计算式:y2=10.85
% ?) R9 L& ^- v; P$ M, D9 H( A$ p
G=(10.85+1.511)*1000*4*3=148.332吨。 8 y1 @1 K( A& m  n$ b
; ?+ a- ]* }% H9 R" s4 h/ r5 V
当冰厚为100mm时,y2=35.839 2 E1 {, T! D" A0 U& k# ?

& |) F4 i5 y8 @- a0 KG=(35.839+1.511)*1000*4*3=448.2吨。
2 }" s# E( M3 s$ ~. t# _' A& W# W! j# Q$ u/ g9 i( F% P* _
由此可见:
* H9 l( ~; K8 @
, ?! @+ Q& r% e; ~$ w( A* ?3 f50mm的冰产生的张力是10mm冰的148.33/30.612=4.85倍。
& Q- g  b3 N  F3 z) S/ ?- R
8 M6 J) T9 T( Y; O+ C/ y1 X) M100mm冰张力是10mm的448/30.612=16.63倍。
% N) C; I1 S) d" T5 G5 ^
( ^% f4 o2 I% w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。 . J# }7 c5 f- W$ A! {) S; v, T

% Z! {3 D0 `: D3 b6 q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。
1 R% E- S" P6 o: r! E/ c: M
0 R4 T4 M' H7 S* k- p  d% a# R+ B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。 ) E; r; q  A/ I! g2 [

5 M( ^) R" D4 h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!
- O& P/ L, [* ]( u7 k' }! Q# ^7 g8 Z# D! y7 |/ 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。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!
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发表于 2008-3-2 13:17:19 | 显示全部楼层

我来说两句

其实楼主所说的是送变电建设企业和供电局检修部门,针对性应该是很很很强的,其实电力系统绝对多数收益并不在这些人身上;再一个,楼主说的的确是技术事实,这些都应该是无可辩驳的。
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发表于 2008-3-9 12:04:28 | 显示全部楼层

谢谢你!很专业!很中肯!

在春节期间,我亲自参加了抢修复电工作。
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发表于 2008-3-9 20:23:07 | 显示全部楼层
我很奇怪个问题,我的很多朋友都是川渝电网,送变电的。所以平时大多接触的也是南方的架空线工艺,北方电网架空线工艺,没有太多的接触。有朋友可以提供吗?
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发表于 2008-3-20 09:20:41 | 显示全部楼层

楼主分析的很精彩,电力工人很辛苦啊,向他们致敬

向他们致敬
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发表于 2008-3-21 14:57:55 | 显示全部楼层
说得好,有道理
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    发表于 2008-3-25 22:08:06 | 显示全部楼层
    电力工人很辛苦啊,向他们致敬
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    发表于 2008-4-2 16:52:40 | 显示全部楼层
    很好的东西。& `7 r# ]$ g! L% y' B& D

    ; L& L; h* U5 F. B& p看到有些人乱说什么“豆腐工程”就气愤,不懂也不问问,就在那大放厥词。
    1 |" W3 a. C6 L/ q4 I; N! q, I9 i. p$ \7 L
    电视在播出铁塔倒塌的消息时也应该顺便做下科普。
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    发表于 2008-4-2 23:07:55 | 显示全部楼层
    恩,很专业,设计规规程,技术经济都不会考虑到这么大的荷载。
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    发表于 2008-4-7 12:12:39 | 显示全部楼层
    应该从上往下清理,/ e' q1 |& c$ f/ d. Z
    如果不是在这样的时期 他们肯定就是严重违章.....
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