Двухконтурная угловая стальная башня электропередачи

Когда мы рассматриваем структурную сущность двухконтурной угловой стальной опоры электропередачи, по сути, мы препарируем сложный механический организм, предназначенный для преодоления мучительных противоречий современной системы энергоснабжения – требования переносить вдвое большую электрическую мощность в пределах площади, которая по-прежнему ограничивается все более скудными коридорами с полосой отвода.. Это не просто стопка уголков из оцинкованной стали, скрепленных болтами.; это тщательно настроенная гармоническая система, которая должна одновременно справляться с огромными вертикальными собственными нагрузками шести тяжелых проводников. (и соответствующие им экранированные провода) сопротивляясь неумолимому боковому сдвигу ветра и коварному продольному крутящему моменту несбалансированного напряжения.. The “двойной контур” конфигурация обеспечивает вертикальность и плотность нагрузки, с которой никогда не сталкиваются одноцепные опоры; вы имеете дело с более высоким центром тяжести и значительно большей “площадь парусов” обеспечивается двойными комплектами изоляционных лент и кабелей. Это требует внутреннего монолога со стороны инженера, который выходит за рамки простой логики фермы в область геометрической устойчивости высокого порядка.. Мы должны рассмотреть, как угловая сталь, в частности, горячекатаные неравные или равнополочные профили, ведет себя при эксцентричной нагрузке, типичной для этих многоярусных траверс. Когда ветер ударяет в двухконтурную башню, экранирующий эффект наветренных проводников от подветренных никогда не является гарантией; вместо, выброс турбулентности из первого контура может создать эффект тряски во втором контуре., вызывая циклическую вибрацию, которая проверяет усталостную долговечность каждой косынки и болта.

Чтобы по-настоящему понять техническую глубину этого продукта, надо сначала посмотреть на металлургическую душу конструкции, который определяется строгим соблюдением химического равновесия. Мы не просто ищем силу; мы ищем конкретное сочетание текучести и криогенной прочности.. В двухконтурной башне, члены ног у основания — “тяжелоатлеты”— часто требуются высокопрочные низколегированные стали типа Q420 или даже Q460.. Содержание углерода должно поддерживаться на достаточно низком уровне, чтобы обеспечить свариваемость и предотвратить образование хрупкого мартенсита на этапах охлаждения производства., при этом достаточно высокий, чтобы обеспечить базовую твердость, необходимую для работы в условиях высоких напряжений 50-метровой консоли.. Марганец — наш главный союзник здесь, действует как измельчитель зерна и повышает ударную вязкость, что очень важно, поскольку эти башни часто находятся в средах, где колебания температуры могут вызвать переход от пластичного к хрупкому поведению.. Если сталь становится хрупкой при -20°C, внезапный порыв ветра может распространить микротрещину из пробитого болтового отверстия со скоростью звука, что привело к катастрофической структурной “распаковка.”

Стол 1: Требования к химическому составу высокопрочной башенной стали

Поскольку наши мысли текут от химического к термическому, мы понимаем, что термическая обработка этих угловых профилей определяет их надежность в экстремальных условиях. “Варианты нагрузки” (ЛК) определены международными стандартами, такими как ASCE 10-15 или МЭК 60826. Сам процесс прокатки вводит ориентацию зерна, которой мы должны управлять.. Для самых толстых членов ног, нормализация – это не вариант, это необходимость. Нагревая сталь до аустенитного состояния и позволяя ей остыть на неподвижном воздухе., мы растворяем грубость, неровные зерна и замените их мелким, равноосная перлитно-ферритная матрица. Это обеспечивает изотропность механических свойств., это означает, что сталь будет сопротивляться “сломанный провод” продольная оснастка так же эффективно противостоит поперечному урагану. Эта термическая дисциплина также подготавливает сталь к “тепловой удар” горячего цинкования. Если остаточные напряжения от процессов правки и штамповки не нейтрализованы, цинковая ванна при температуре 450°C приведет к деформации или деформации элементов., худший, подвергаться “деформационно-возрастное охрупчивание,” превращение высокопроизводительного структурного компонента в обузу еще до того, как он покинет завод.

Стол 2: Обязательная термическая обработка & Протоколы обработки

Физическое проявление этой инженерии находится в пределах растяжения и сжатия башни.. В двухконтурной башне, тот “вниз” сила проводников огромна, особенно во время обледенения, когда радиальная толщина льда может достигать 20 или 30 мм.. Это создает состояние “комбинированный стресс” где элементы ног одновременно борются с осевым сжатием и глобальным изгибающим моментом. Предел текучести – наша линия на песке; если стресс превышает это значение, башня подвергается постоянной пластической деформации. Однако, для угловой стали, основной вид отказа почти всегда заключается в потере устойчивости, а не в уступке.. Вот почему мы так много внимания уделяем коэффициенту гибкости. ($Л/р$). Конструкция системы связей — второстепенных и третичных элементов, которые разбивают несвязанную длину основных опор — представляет собой математическое упражнение по предотвращению коробления Эйлера.. Мы должны обеспечить, чтобы “способность выпучивания” сжатой подветренной ноги всегда выше максимальной учтенной нагрузки, учет “эксцентричность” болтовых соединений, что приводит к возникновению нежелательных местных моментов в элементах..

Стол 3: Механические требования и требования к растяжению (Первичные структурные разделы)

Когда мы перейдем к реальному эксплуатационному анализу двухконтурной угловой стальной башни., мы входим в мир “Динамическая чувствительность.” Поскольку эти опоры выше, чем их одноцепные аналоги, для обеспечения безопасных зазоров для двух уровней проводников., они более восприимчивы к вихревым вибрациям и “P-Дельта” эффект. Эффект P-Delta — это нелинейность второго порядка, при которой боковое отклонение башни, вызванный ветром, создает дополнительный момент от вертикальных гравитационных нагрузок проводников, свисающих с этих длинных траверс. В сложном техническом анализе, мы используем метод конечных элементов (FEA) выполнить “Нелинейный P-дельта-анализ,” гарантируя, что башня не достигнет точки “геометрическая нестабильность” где наклон башни создает больший момент, чем может противодействовать жесткость стали. Мы также смотрим на “Сломанный провод” состояние, что для двухконтурной башни - кошмарный сценарий; если сломался один комплект проводов на верхней траверсе, башня подвергается массивному скручиванию “крутить” что может привести к деформации диагональной распорки, если “жесткость на кручение” решетчатой ​​клетки недостаточно.

Последним слоем этого анализа является “Взаимодействие почвы и структуры” (ССИ). Самонесущая двухконтурная башня выдерживает огромные “поднять” и “тяга вниз” силы, лежащие в его основе. Под пиковым порывом, наветренный фундамент буквально пытается вырвать из земли. Мы проектируем “камин” и “подушечка” железобетонного фундамента в качестве противовеса, но настоящая инженерия заключается в передаче силы от стальной опоры к бетону через “заглушка” или анкерные болты. The “сдвиговое запаздывание” в этих связях необходимо свести к минимуму. Используя высокопрочные болты и гарантируя, что косынки имеют достаточную толщину, чтобы предотвратить “сдвиг блока” отказ, мы гарантируем, что башня останется недвижимым объектом перед лицом непреодолимой силы. Этот целостный подход — от субатомной зернистой структуры стали до макрогеологии фундамента — делает наши двухконтурные угловые стальные опоры электропередачи золотым стандартом надежности сети.. Это продукт, рожденный в результате строгих научных исследований., сформированный суровой реальностью атмосферы, и построен для обеспечения бесперебойного потока энергии, независимо от бурь, которые бушуют против него.