138 kV เป็นหนึ่งในประเภทความดันที่ใช้กันมากที่สุดในระบบส่งและกระจายของสหรัฐอเมริกา ซึ่งใช้กันทั่วไปในการขยายเครือข่ายเมือง การปรับปรุงระบบส่งทางชนบทและโครงการเชื่อมต่อพลังงานที่สามารถปรับปรุงได้ในขณะที่ความต้องการของอิเล็กทรริกชันกําลังเพิ่มขึ้นการจัดตั้งวงจรคู่กลายเป็นการออกแบบมาตรฐานสําหรับสายไฟฟ้า 138 kV ที่นําวงจรสองวงบนโครงสร้างโพลเดียว ทําให้กําลังการส่งเพิ่มเป็นสองเท่าโดยไม่ต้องมีสิทธิทางเดินเพิ่มเติม.
การประกอบวงจรคู่ต้องการไม้เหล็กเพื่อรองรับหกตัวนํา(สามต่อวงจร) บวกสายใยไฟเบอร์ออปติก OPGW, ส่งผลให้มีภาระตั้งสูงขึ้นอย่างมาก,ภาระลมข้าม,และความตึงไม่สมดุลในระยะยาวเมื่อเทียบกับการออกแบบวงจรเดียวในขณะเดียวกัน ระบบขนส่งที่แคบมากขึ้นในพื้นที่เมืองและเขตปริมณฑลรอยเท้าเสาและขนาดโครงสร้าง.
ในสภาพวิศวกรรมนี้การใช้เหล็กความแข็งแรงสูงได้กลายเป็นเส้นทางทางทางเทคนิคหลักในการสมดุลความปลอดภัยโครงสร้าง ขนาดเสา และเศรษฐกิจของโครงการ
ASTM A572 Gr65เป็นสภาพเหล็กโครงสร้างเหล็กสแตนเลสต่ําความแข็งแกร่งที่ใช้กันทั่วไปสําหรับเสาเหล็กส่งในตลาดสหรัฐอเมริกาคุณสมบัติทางกลหลักของมันคือดังนี้:
| ปริมาตร | ASTM A572 Gr50 | ASTM A572 Gr65 | ข้อดี |
|---|---|---|---|
| ความแข็งแรงของผลผลิตอย่างน้อย | 345 MPa(50 ksi) | 450-460 MPa(65 ksi) | ~ 33% เพิ่มขึ้น |
| ความแข็งแรงในการดึงอย่างต่ําสุด | 450 MPa | 550~620 MPa | ~22~38% เพิ่มขึ้น |
| อุณหภูมิการกระแทก | รางวัล | -30°C | เหมาะสําหรับสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ํา |
| การใช้งานทั่วไป | อุปกรณ์ประกอบการประกอบการ | อุปกรณ์ประกอบการประกอบการ | ระดับการใช้งานเดียวกัน |
Gr65 ให้บริการความแข็งแรงการออกกําลังขั้นต่ํา 450-460 MPaประมาณ33% สูงกว่ากว่า Gr50 ละ 345 MPaความแตกต่างความแข็งแรงนี้มีความสําคัญทางวิศวกรรมโดยตรงในการออกแบบกระดานเหล็กขนาดใหญ่วงจรคู่ 138kV:
ภายใต้สภาพภาระที่เหมือนกัน Gr65 ยอมให้มีความหนาผนังที่เล็กกว่าหรือปริมาตรส่วนข้ามที่ลดลง, ทําให้ลดน้ําหนักกระดานโดยรวม, การบริโภควัสดุ, และขนาดรากฐานข้อดีนี้มีคุณค่าโดยเฉพาะสําหรับโครงการที่จํากัดด้วยขีดจํากัดความยาวของการขนส่ง (ส่วนเดียว ≤ 55 ∼ 60 ฟุต) และทางเดินเมืองแคบ.
1. มาตรฐานการออกแบบ
สตาร์ทเหล็กวงจรสองสาย 138kV ต้องออกแบบตามASCE/SEI 48-19 การออกแบบโครงสร้างเสาส่งเหล็กมาตรฐานนี้ให้พื้นฐานที่เหมือนกันสําหรับการออกแบบ, การรายละเอียด, การผลิต, การทดสอบ, การประกอบและการก่อตั้งของโครงสร้างเหล็กท่อแบบเย็น,ใช้ได้ทั้งในโครงสร้างที่มีกระดูกและโครงสร้างที่รองรับตัวเองที่มีประเภทฐานะต่างๆ รวมถึงกระเป๋าคอนกรีต, พื้นเหล็กและการติดตั้งโดยตรง.
2ความต้องการของภาระ
ในกรอบวงจรสองแบบ ค้อนของเหล็กต้องออกแบบตามNESC C2ความต้องการของภาระ, โดยการผสมภาระขึ้นอยู่กับเขตภาระอากาศของโครงการ (LIGHT/MEDIUM/HEAVY) ตามรายละเอียดในบทที่แล้ว สําหรับประเภท 138 kV กรณีการออกแบบทั่วไปประกอบด้วย:
การบรรทุกของเขต: ความดันลมและการผสมผสานน้ําแข็งตามตาราง NESC 250-1
ความหนักของลม: กติกา NESC 250C ใช้กับโครงสร้างสูงเกิน 60 ฟุต
ความดันของสายนําและสายกดดิน: ความตึงระยะยาวและขั้วจาก 6 ตัวนําในระบบวงจรสองสาย
3การเลือกส่วนตัดและความหนาของผนัง
138kV วงจรคู่ สตาร์ลสกัดส่วนใหญ่โดยทั่วไปใช้ช่องตัดหลอดทรงโคนโกลอน(12-ด้าน, 16-ด้าน, หรือ 18-ด้าน)การเลือกความหนาของผนังต้องตอบสนองทั้งสอง:
RUS บูเลนท์ 1724E-224ความต้องการความหนาของผนังขั้นต่ํา: สารหลัก ≥3/16 นิ้ว (4.76 มม.)
ASCE/SEI 48-19การตรวจสอบความมั่นคงในพื้นที่และความมั่นคงทั่วไป
ด้วยเหล็ก Gr65 นักออกแบบสามารถปรับปรุงความหนาของผนังโดยรักษาสัดส่วนความเครียด ≤ 10โดยปกติจะบรรลุความหนาของผนังการลด 10% 15%, ตรงกับน้ําหนักกระดานรวมการลด 8% ลง 12%.
4. ความเข้ากันกับตัวนําขนาดใหญ่
โครงการวงจรสองสาย 138kV มักใช้สายประสานขนาดใหญ่เช่น 604mm2 AAC HAWTHORN คอนดักเตอร์ผ่าตัดขนาดใหญ่นําภาระด้านล่างและลมที่สูงขึ้นความจุของเวลาจากเสาเหล็ก ความแข็งแกร่งการผลิตสูงของ Gr65 อนุมัติความสามารถของแรงกระตุ้นที่สูงขึ้นในขนาดเสาเดียวกัน หรือการออกแบบเสาที่คอมแพคต์กว่าภายใต้สภาพภาระที่เหมือนกัน
Gr65 คือเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็ก, และขั้นตอนการผสมผสานของมันแตกต่างกันอย่างสําคัญจากขั้นตอนของเหล็กก๊าบอนธรรมดา (เช่น A36)จุดควบคุมกระบวนการผสมผสานหลักประกอบด้วย:
1การเลือกโลหะเติม
การเชื่อมเหล็ก Gr65 ต้องการอิเล็กทรอร์โดที่สอดคล้องด้วยไฮโดรเจนต่ําอิเล็กตรอดระดับ ASTM E80XX แนะนําสําหรับ Gr65 ส่วนเหล็ก A36 และ Gr50 ใช้อิเล็กตรอดระดับ ASTM E70XX.ความแข็งแรงของโลหะเติมต้องตรงกับโลหะพื้นฐาน เพื่อให้ความแข็งแรงของข้อผสมผสานที่ผสานตรงกับหรือเกินค่าออกแบบ
2. การทําความร้อนก่อนและควบคุมอุณหภูมิ
Gr65 มีคาร์บอนเทียบเท่า (CE) มากกว่าสแตนเลสคาร์บอนธรรมดาการควบคุมอุณหภูมิการทําความร้อนก่อนและอุณหภูมิระหว่างทางเพื่อป้องกันการแตกเย็น อุณหภูมิการทําความร้อนก่อนเฉพาะจะขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นและวิธีการปั๊ม100-150°Cระยะทาง
3. กระบวนการปั่น
การเชื่อมสแตนเลสสแตนเลสส่งโดยทั่วไปใช้การเชื่อมต่อแบบป้องกันก๊าซ CO2 หรือการเชื่อมต่อแบบอัตโนมัติด้วยเส้นโค้งใต้น้ํา. ขั้นตอนการปั่นต้องสอดคล้องกับAWS D11กฎหมายการปั่นโครงสร้าง - เหล็ก.
4. การรักษาความร้อนหลังการผสม
สําหรับสับผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าการรักษาความร้อนหลังการผสม (PWHT)อาจต้องบรรเทาความเครียดเหลือและปรับปรุงความแข็งแรง ความต้องการเฉพาะเจาะจงขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่น, การปรับปรุงข้อ, และสภาพการใช้งาน
การใช้เหล็กความแข็งแรงสูง Gr65 ในสตาร์เหล็กขนาดใหญ่ในวงจรคู่ 138kVการแลกเปลี่ยนความแข็งแรงของวัสดุเพื่อประสิทธิภาพโครงสร้างณ สภาพภาระที่เหมือนกัน Gr65 ทําให้ความหนาของผนังน้อยลงและน้ําหนักเสาเบาลง โดยการลดต้นทุนวัสดุ การขนส่งและรากฐานความแข็งแรงการออกกําลังขั้นต่ํา 450-460 MPaซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้นประมาณ 33% เมื่อเทียบกับ Gr50ASCE/SEI 48-19วิธีการออกแบบและAWS D11การควบคุมกระบวนการผสมผสาน, Gr65 ให้บริการทางแก้ไขวัตถุที่สมดุลความปลอดภัยโครงสร้างและเศรษฐกิจสําหรับโครงการโอนวงจรคู่ 138kV ของสหรัฐอเมริกา.
138 kV เป็นหนึ่งในประเภทความดันที่ใช้กันมากที่สุดในระบบส่งและกระจายของสหรัฐอเมริกา ซึ่งใช้กันทั่วไปในการขยายเครือข่ายเมือง การปรับปรุงระบบส่งทางชนบทและโครงการเชื่อมต่อพลังงานที่สามารถปรับปรุงได้ในขณะที่ความต้องการของอิเล็กทรริกชันกําลังเพิ่มขึ้นการจัดตั้งวงจรคู่กลายเป็นการออกแบบมาตรฐานสําหรับสายไฟฟ้า 138 kV ที่นําวงจรสองวงบนโครงสร้างโพลเดียว ทําให้กําลังการส่งเพิ่มเป็นสองเท่าโดยไม่ต้องมีสิทธิทางเดินเพิ่มเติม.
การประกอบวงจรคู่ต้องการไม้เหล็กเพื่อรองรับหกตัวนํา(สามต่อวงจร) บวกสายใยไฟเบอร์ออปติก OPGW, ส่งผลให้มีภาระตั้งสูงขึ้นอย่างมาก,ภาระลมข้าม,และความตึงไม่สมดุลในระยะยาวเมื่อเทียบกับการออกแบบวงจรเดียวในขณะเดียวกัน ระบบขนส่งที่แคบมากขึ้นในพื้นที่เมืองและเขตปริมณฑลรอยเท้าเสาและขนาดโครงสร้าง.
ในสภาพวิศวกรรมนี้การใช้เหล็กความแข็งแรงสูงได้กลายเป็นเส้นทางทางทางเทคนิคหลักในการสมดุลความปลอดภัยโครงสร้าง ขนาดเสา และเศรษฐกิจของโครงการ
ASTM A572 Gr65เป็นสภาพเหล็กโครงสร้างเหล็กสแตนเลสต่ําความแข็งแกร่งที่ใช้กันทั่วไปสําหรับเสาเหล็กส่งในตลาดสหรัฐอเมริกาคุณสมบัติทางกลหลักของมันคือดังนี้:
| ปริมาตร | ASTM A572 Gr50 | ASTM A572 Gr65 | ข้อดี |
|---|---|---|---|
| ความแข็งแรงของผลผลิตอย่างน้อย | 345 MPa(50 ksi) | 450-460 MPa(65 ksi) | ~ 33% เพิ่มขึ้น |
| ความแข็งแรงในการดึงอย่างต่ําสุด | 450 MPa | 550~620 MPa | ~22~38% เพิ่มขึ้น |
| อุณหภูมิการกระแทก | รางวัล | -30°C | เหมาะสําหรับสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ํา |
| การใช้งานทั่วไป | อุปกรณ์ประกอบการประกอบการ | อุปกรณ์ประกอบการประกอบการ | ระดับการใช้งานเดียวกัน |
Gr65 ให้บริการความแข็งแรงการออกกําลังขั้นต่ํา 450-460 MPaประมาณ33% สูงกว่ากว่า Gr50 ละ 345 MPaความแตกต่างความแข็งแรงนี้มีความสําคัญทางวิศวกรรมโดยตรงในการออกแบบกระดานเหล็กขนาดใหญ่วงจรคู่ 138kV:
ภายใต้สภาพภาระที่เหมือนกัน Gr65 ยอมให้มีความหนาผนังที่เล็กกว่าหรือปริมาตรส่วนข้ามที่ลดลง, ทําให้ลดน้ําหนักกระดานโดยรวม, การบริโภควัสดุ, และขนาดรากฐานข้อดีนี้มีคุณค่าโดยเฉพาะสําหรับโครงการที่จํากัดด้วยขีดจํากัดความยาวของการขนส่ง (ส่วนเดียว ≤ 55 ∼ 60 ฟุต) และทางเดินเมืองแคบ.
1. มาตรฐานการออกแบบ
สตาร์ทเหล็กวงจรสองสาย 138kV ต้องออกแบบตามASCE/SEI 48-19 การออกแบบโครงสร้างเสาส่งเหล็กมาตรฐานนี้ให้พื้นฐานที่เหมือนกันสําหรับการออกแบบ, การรายละเอียด, การผลิต, การทดสอบ, การประกอบและการก่อตั้งของโครงสร้างเหล็กท่อแบบเย็น,ใช้ได้ทั้งในโครงสร้างที่มีกระดูกและโครงสร้างที่รองรับตัวเองที่มีประเภทฐานะต่างๆ รวมถึงกระเป๋าคอนกรีต, พื้นเหล็กและการติดตั้งโดยตรง.
2ความต้องการของภาระ
ในกรอบวงจรสองแบบ ค้อนของเหล็กต้องออกแบบตามNESC C2ความต้องการของภาระ, โดยการผสมภาระขึ้นอยู่กับเขตภาระอากาศของโครงการ (LIGHT/MEDIUM/HEAVY) ตามรายละเอียดในบทที่แล้ว สําหรับประเภท 138 kV กรณีการออกแบบทั่วไปประกอบด้วย:
การบรรทุกของเขต: ความดันลมและการผสมผสานน้ําแข็งตามตาราง NESC 250-1
ความหนักของลม: กติกา NESC 250C ใช้กับโครงสร้างสูงเกิน 60 ฟุต
ความดันของสายนําและสายกดดิน: ความตึงระยะยาวและขั้วจาก 6 ตัวนําในระบบวงจรสองสาย
3การเลือกส่วนตัดและความหนาของผนัง
138kV วงจรคู่ สตาร์ลสกัดส่วนใหญ่โดยทั่วไปใช้ช่องตัดหลอดทรงโคนโกลอน(12-ด้าน, 16-ด้าน, หรือ 18-ด้าน)การเลือกความหนาของผนังต้องตอบสนองทั้งสอง:
RUS บูเลนท์ 1724E-224ความต้องการความหนาของผนังขั้นต่ํา: สารหลัก ≥3/16 นิ้ว (4.76 มม.)
ASCE/SEI 48-19การตรวจสอบความมั่นคงในพื้นที่และความมั่นคงทั่วไป
ด้วยเหล็ก Gr65 นักออกแบบสามารถปรับปรุงความหนาของผนังโดยรักษาสัดส่วนความเครียด ≤ 10โดยปกติจะบรรลุความหนาของผนังการลด 10% 15%, ตรงกับน้ําหนักกระดานรวมการลด 8% ลง 12%.
4. ความเข้ากันกับตัวนําขนาดใหญ่
โครงการวงจรสองสาย 138kV มักใช้สายประสานขนาดใหญ่เช่น 604mm2 AAC HAWTHORN คอนดักเตอร์ผ่าตัดขนาดใหญ่นําภาระด้านล่างและลมที่สูงขึ้นความจุของเวลาจากเสาเหล็ก ความแข็งแกร่งการผลิตสูงของ Gr65 อนุมัติความสามารถของแรงกระตุ้นที่สูงขึ้นในขนาดเสาเดียวกัน หรือการออกแบบเสาที่คอมแพคต์กว่าภายใต้สภาพภาระที่เหมือนกัน
Gr65 คือเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็ก, และขั้นตอนการผสมผสานของมันแตกต่างกันอย่างสําคัญจากขั้นตอนของเหล็กก๊าบอนธรรมดา (เช่น A36)จุดควบคุมกระบวนการผสมผสานหลักประกอบด้วย:
1การเลือกโลหะเติม
การเชื่อมเหล็ก Gr65 ต้องการอิเล็กทรอร์โดที่สอดคล้องด้วยไฮโดรเจนต่ําอิเล็กตรอดระดับ ASTM E80XX แนะนําสําหรับ Gr65 ส่วนเหล็ก A36 และ Gr50 ใช้อิเล็กตรอดระดับ ASTM E70XX.ความแข็งแรงของโลหะเติมต้องตรงกับโลหะพื้นฐาน เพื่อให้ความแข็งแรงของข้อผสมผสานที่ผสานตรงกับหรือเกินค่าออกแบบ
2. การทําความร้อนก่อนและควบคุมอุณหภูมิ
Gr65 มีคาร์บอนเทียบเท่า (CE) มากกว่าสแตนเลสคาร์บอนธรรมดาการควบคุมอุณหภูมิการทําความร้อนก่อนและอุณหภูมิระหว่างทางเพื่อป้องกันการแตกเย็น อุณหภูมิการทําความร้อนก่อนเฉพาะจะขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นและวิธีการปั๊ม100-150°Cระยะทาง
3. กระบวนการปั่น
การเชื่อมสแตนเลสสแตนเลสส่งโดยทั่วไปใช้การเชื่อมต่อแบบป้องกันก๊าซ CO2 หรือการเชื่อมต่อแบบอัตโนมัติด้วยเส้นโค้งใต้น้ํา. ขั้นตอนการปั่นต้องสอดคล้องกับAWS D11กฎหมายการปั่นโครงสร้าง - เหล็ก.
4. การรักษาความร้อนหลังการผสม
สําหรับสับผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าผ่าการรักษาความร้อนหลังการผสม (PWHT)อาจต้องบรรเทาความเครียดเหลือและปรับปรุงความแข็งแรง ความต้องการเฉพาะเจาะจงขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่น, การปรับปรุงข้อ, และสภาพการใช้งาน
การใช้เหล็กความแข็งแรงสูง Gr65 ในสตาร์เหล็กขนาดใหญ่ในวงจรคู่ 138kVการแลกเปลี่ยนความแข็งแรงของวัสดุเพื่อประสิทธิภาพโครงสร้างณ สภาพภาระที่เหมือนกัน Gr65 ทําให้ความหนาของผนังน้อยลงและน้ําหนักเสาเบาลง โดยการลดต้นทุนวัสดุ การขนส่งและรากฐานความแข็งแรงการออกกําลังขั้นต่ํา 450-460 MPaซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้นประมาณ 33% เมื่อเทียบกับ Gr50ASCE/SEI 48-19วิธีการออกแบบและAWS D11การควบคุมกระบวนการผสมผสาน, Gr65 ให้บริการทางแก้ไขวัตถุที่สมดุลความปลอดภัยโครงสร้างและเศรษฐกิจสําหรับโครงการโอนวงจรคู่ 138kV ของสหรัฐอเมริกา.
