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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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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 |
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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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9 k, q' N: a6 Q9 l) I# 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。
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! R) R/ H- @; R+ T e, C% V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。
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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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再说说专业名词: . _6 a- ^7 x- I. ]7 V2 q) w7 t
: c3 x9 D# E( i1 ^: {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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9 R2 J7 Q. }' R- x% @( i3 H$ c9 y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。 1 ~$ Y% ^+ p9 x) I% Q |' t) [
; L. V/ p, s4 ]* j; e7 P, r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。 " T6 l8 Z! `4 R c) m. f; Q1 A2 S
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导线的自重,1米400/35导线的自重是1.511kg。
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- h% H0 D8 Q2 z8 N, ?2 }$ j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
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% u$ e0 v; _& P/ E" W6 M3 Q. H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 w+ g" Z3 R. q7 p4 y9 v) \
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耐张塔正常设计时应承受的张力G是: $ n9 g L3 ]- M0 h
1 _: i+ ?- C$ M. ], b7 u* h# Z6 n2.551*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)
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V% h6 g* Z- `9 u8 X2 H2 g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。 - a- U+ C* H2 U3 s0 P3 v
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耐张塔身要承受的扭力即为抗拒30吨的扭力力矩。 + Z: H; R M7 g* J% w
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而当履冰达到50mm厚时,代入计算式:y2=10.85 i% T0 D. `3 b9 a
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G=(10.85+1.511)*1000*4*3=148.332吨。 . S0 A2 B1 B( U* d
% n! j* e3 _/ e7 o当冰厚为100mm时,y2=35.839 : D' Y. \3 M, i [% u& j2 s3 Y2 i
" ^8 L) u; l' j; g- S/ g, dG=(35.839+1.511)*1000*4*3=448.2吨。
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由此可见: 5 N. ~/ J/ a) U% v' Q% B6 ]
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50mm的冰产生的张力是10mm冰的148.33/30.612=4.85倍。 / [0 d# \8 U7 g) g7 I
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100mm冰张力是10mm的448/30.612=16.63倍。
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9 b+ _0 c- G- ]% H1 d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。
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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。 2 a3 V" [# d7 |/ |8 ?
6 h/ x9 q& |' i1 {& u( d) F5 F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。
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0 o0 e; }0 C* k) n. {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! . A- w5 u0 I$ ^: o8 f9 W+ u
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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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