湖南的电塔为什么会倒

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！
　　
　　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！
这次的冰雪天气和寒冷地区的暴雪天气是不一样的。暴雪可能把电线杆吹倒(如果风很大)。大雪不容易附着在电线、电线杆上。但冰雪天气就完全不一样。南方叫牛皮凌。飘下来是雨加雪，但接触东西后很快就成冰。那个重量是不小的。这次持续时间长，那冰层就会越来越厚。很少有地方出现这样连续的冰雪天气的。