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高承载力环形部分预应力混凝土电杆的应用(2)

北极星电力网技术频道    作者:王高益   2011/3/22 13:32:53   

从1964年到2003年近40年,在我国水泥电杆的发展几乎处于停滞阶段,综合分析主要有以下几个因素:

1)我国低水平的基础工业。水泥电杆的发展很大程度上依赖于水泥工业和钢铁工业,改革开放以前,落后的水泥工业和钢铁工业制约了水泥电杆的发展。

2)电力工业发展停滞不前。改革开放前期,我国高压输电线路以10 kV、35 kV和66 kV输电线路为主,这些等级的输电线路对线路器材的要求相对较低,用现有普通水泥电杆就可满足要求。

3)我国低等级的公路和落后的车辆运输。水泥电杆从制造工厂到使用工地,中间有一个运输过程,而且绝大多数都是公路运输。前些年,由于我国的公路等级低,运输车辆的货卡长度短,难以运输10 m以上的水泥电杆。

4)国标的束缚。所有生产电杆的厂家,都是按照国标GB/T 4623-2006的标准来生产电杆,比如:梢径190 mm长15 m的水泥电杆,在国标中有F、G、H、I、J 5个级别,而作为最高级别J级的电杆开裂弯矩仅为42.88 kN·m。

2 高承载力环形部分预应力混凝土电杆的构造原理和结构要求

2.1 高承载力环形部分预应力混凝土电杆的产生近几年,随着国民经济和电力的快速发展,高承载力环形部分预应力混凝土电杆在35耀220 kV和10 kV配电线路上的使用越来越多,其产生主要归结于以下几个因素:

1)我国改革开放30多年,基础工业取得了翻天覆地的变化,水泥工业和钢铁工业有了较大的发展,特别是高标号的水泥及其各种添加剂,如减水剂、减气剂,水泥纤维的应用,高强度钢筋的出现,为水泥电杆的发展提供了基础条件。

2)随着国民经济的迅速发展,电力需求越来越大,对电网建设的要求越来越高,输配电线路向大线径、大档距、多回路发展;原国标电杆已不能满足10 kV架空输配电线路的设计要求,为了保证线路设计的合理、安全,降低采用钢结构塔替代而增加的投资,这就对电杆技术性能提出新颖的、更高标准的要求。

3)近几年人们的观念发生了很大的变化,开始意识到土地资源的匮乏,普通水泥和等径预应力混凝土电杆因其开裂弯距有限,在许多情况下,等径预应力混凝土电杆需要打拉线来满足力学要求,而打拉线会占用大面积的土地,为节约土地资源,需要能承受更大弯距的电杆出现[2]。

2.2 高承载力环形部分预应力混凝土电杆的概念部分预应力混凝土电杆是相对于“全”预应力混凝土电杆而言的。全预应力混凝土电杆施加预压力的程度,是以结构在标准荷载下,电杆受拉区边缘不出现拉应力[3];部分预应力混凝土电杆则允许电杆产生拉应力或允许构件出现有限制的细小裂缝。

我国预应力混凝土根据结构对抗裂性能的要求,分为严格要求不出现裂缝、一般要求不出现裂缝和允许出现裂缝三级。现行国家标准GB/T 4623-2006将电杆分为有限预应力混凝土电杆和部分预应力混凝土电杆,规定有限预应力混凝土电杆在标准荷载100%时,不得出现裂缝,即抗裂检验系数允许值大于1.0;部分预应力混凝土电杆在标准荷载80%时,不得出现裂缝,即抗裂检验系数允许值>0.8,在100%标准荷载作用下,裂缝宽度<0.1 mm。现行预应力混凝土电杆国家标准规定的有限应力混凝土电杆相当于二级,部分预应力混凝土电杆相当于三级。二级是标准荷载下混凝土电杆抗拉强度的极限状态,三级是80%标准荷载下混凝土电杆抗拉强度的极限状态[4]。

来源:电网与清洁能源
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