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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2007/12/26 21:29:16
220kV门型双钢管杆的试验研究李敏生，刘宏滨(广东省电力设计研究院，广东广州510600)摘要：220kVZHG门型直线双钢管杆外形美观，不带拉线，占地面积小，运行安全可靠，适用于对净空及环境要求严格的城网送电线路。为检验承载后杆型的强度和挠度，进行了真型试验。按照技术规程，设计了两种最不利情况的荷载组合进行试验。试验结果表明，此杆型满足设计要求，但主杆接头和叉梁结点的原设计不太理想。最后，对主杆接头和叉梁结点的设计进行了改进。
关键词：钢管杆；门型杆；试验；强度；挠度220kV汕官送电线路出线段位于汕头飞机场跑道附近，对净空及环境有严格要求。导线为水平排列的ZHG门型直线双钢管杆符合上述环境的要求。这种杆型不带拉线，外形美观，占地面积小，适用于城市规划区。为检验承载后杆型的强度和挠度，及时发现设计、加工可能存在的问题，特进行真型试验。1设计外负荷和单线图
1.1设计外负荷
该杆型设计计算荷载包括正常、事故及安装等情况下的8种荷载组合，按照技术规程，广东地区地震烈度小于9，不必验算地震荷载。本试验从各种工况中选出两种最不利情况的荷载组合：正常90°最大风荷载组合(离地面高15m，最大风速35m/s)及事故断导线荷载组合(断一根导线，避雷线未断，无风，无冰)［1］，荷载图如图1所示。1.2单线图
该杆型的单线图如图2所示。2试验结果
门型双钢管杆真型试验结果：正常情况下，100最大风荷载试验电杆垂直线路方向挠度值如表1所示，事故断导线试验电杆顺线路方向位移值如表2所示，175最大风荷载破坏试验电杆垂直线路方向挠度值如表3所示。
门型双钢管杆试验挠度曲线如图3所示。
3试验分析和改进意见
3.1总的评价
此钢管杆通过第一项正常情况100最大风荷载试验和第二项断导线试验后，进行风荷载破坏试验。按送电线路有关规定，钢结构安全因素为1.5，即应超载150。此钢管杆加荷至175最大风荷载，保持时间为1h，在此状态下通过了超载的强度试验。
3.2对钢管杆最大位移的分析
从表1正常情况100最大风荷载及表2事故断导线两种荷载下的最大位移可以看出：虽然引起各自位移的断导线的水平方向总负荷1234N远小于最大风的水平方向总负荷43580N，但杆顶25.1m处在事故断导线时最大位移值650mm(顺线路方向)却远远大于正常最大风情况时最大位移值140mm(垂直线路方向)，主要是因为取消拉线之后，该杆型垂直线路方向的刚度远远大于顺线路方向的刚度。
3.3钢管杆接头形式
钢管杆接头形式为16边形钢管，杆段之间采用套接。在正常情况100最大风荷载试验时，受压杆套接接头被压缩约20mm；在150最大风荷载试验时，受拔杆套接接头被拔出180mm。这说明套接接头摩擦力不足，而摩擦力的大小和施工工艺有关，较难控制。经研究，杆段套接接头宜采用焊接。
3.4叉梁结点加固
175最大风荷载破坏试验时，叉梁中间的连接点发生变形，叉梁中受压肢在交叉点弯曲，大部分荷载因而转移由受拉肢传递，这也是导致175最大风荷载时位移高达504mm的主要因素。检查原因，是由于叉梁两端连接板刚度不够，受压后弯曲变形。根据以往经验，应适当加厚连接板，并增焊加劲板补强。
3.5横担、主杆受力情况
加荷至175最大风荷时，地线横担、导线横担和钢管杆本身未发现异常现象，卸荷后钢管杆挠度基本复原。
4结束语
试验结果表明，此杆型满足设计要求。施工图改进了主杆接头和叉梁结点。1997年运行至今，进一步证明此种门型钢管杆是安全可靠的。参考文献［1］SDGJ94—1990，架空送电线路杆塔结构设计技术规定［S］.广东电力
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