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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。
湖南的电塔为什么会倒
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