138 kV is een van de meest gebruikte spanningscategorieën in het Amerikaanse transmissie- en distributiesysteem, vaak toegepast bij uitbreiding van stedelijk net, upgrade van plattelandstransmissie,en projecten voor de onderlinge koppeling van hernieuwbare energiebronnenAls de vraag naar elektrische belasting blijft groeien,twee-circuitsconfiguratiesworden het standaardontwerp voor 138 kV-lijnen die twee schakelingen op een enkele polenstructuur vervoeren, waardoor de transmissiecapaciteit effectief verdubbeld wordt zonder dat er extra voorrang wordt verleend..
Voor een dubbelcircuitsysteem zijn stalen palen nodig.zes geleiders(drie per circuit) plusOPGW-optische gronddraden, wat resulteert in aanzienlijk hogere verticale belastingen, dwarswindbelastingen en longitudinale onevenwichtige spanningen in vergelijking met eencircuitontwerpenTegelijkertijd leggen de steeds smaller wordende transmissiecorridors in stedelijke en voorstedelijke gebieden strikte beperkingen op op het vervoer van elektriciteit.polenvoetafdrukenstructurele afmetingen.
In deze technische context,toepassing van hoogsterk staalHet is de belangrijkste technische weg geworden om de veiligheid van de structuur, de paaldimensies en de economische waarde van het project in evenwicht te brengen.
ASTM A572 Gr65is een veelgebruikt hoogsterk laaggelegeerd staal voor overbrengingsstalen palen op de Amerikaanse marktDe belangrijkste mechanische eigenschappen zijn:
| Parameter | ASTM A572 Gr50 | ASTM A572 Gr65 | Voordeel |
|---|---|---|---|
| Minimale opbrengststerkte | 345 MPa(50 ksi) | 450-460 MPa(65 ksi) | ~33% toename |
| Minimale treksterkte | 450 MPa | 550 ∼ 620 MPa | ~22 ∼38% stijging |
| Schoktemperatuur | — | -30°C | Geschikt voor lage temperatuuromgevingen |
| Typische toepassing | met een breedte van niet meer dan 50 mm | met een breedte van niet meer dan 50 mm | Zelfde toepassingsgebied |
Gr65 biedt eenmet een maximale uitlaatsterkte van 450 ∼460 MPa, ongeveer33% hogervan Gr50 ′s 345 MPaDit sterkteverschil heeft een directe technische betekenis bij het ontwerp van 138 kV dubbelcircuits met grote stalen pijlers:
Onder identieke belastingomstandigheden is Gr65 geschikt voor kleinere wanddiktes of verminderde doorsnedeafmetingen, waardoor het totale paalgewicht, het materiaalverbruik en de grootte van de fundering worden verminderd.Dit voordeel is met name waardevol voor projecten die beperkt zijn door vervoerslengtebeperkingen (een enkel stuk ≤ 55 ‰ 60 voet) en smalle stedelijke corridors.
1. Ontwerpstandaard
138 kV dubbelcircuit stalen palen moeten worden ontworpen overeenkomstigASCE/SEI 48-19, Ontwerp van stalen overbrengingspoolconstructiesDeze norm voorziet in een uniforme basis voor het ontwerp, de details, de fabricage, het testen, de montage en de oprichting van koudgevormde buisvormige staalconstructies.van toepassing op zowel gegooid als zelfdragende structuren met verschillende soorten fundamenten, met inbegrip van betonnen caissons, staalstapeling en rechtstreekse inbouw.
2. Verplichtingen inzake belasting
Bij dubbelcircuitconfiguraties moeten stalen palen worden ontworpen op basis van:NESC C2Voor de klasse 138 kV zijn typische ontwerpsgevallen onder meer:
Districtsladen: combinaties van winddruk en ijs per NESC-tabel 250-1
Extreme windbelasting: NESC-regel 250C, van toepassing op constructies van meer dan 60 voet hoogte
Spanningen van de geleider en de aardingsdraad: Lange- en dwarsspanningen van zes geleiders in dubbelcircuitconfiguratie
3Selectie van de doorsnede en de wanddikte
138 kV dubbelcircuits met grote stalen stukken worden doorgaans gebruiktmet een breedte van niet meer dan 50 mm,(12-zijdige, 16-zijdige of 18-zijdige)De selectie van de wanddikte moet aan beide voorwaarden voldoen:
RUS Bulletin 1724E-224Minimale wanddikte vereisten: hoofdonderdelen ≥3/16 inch (4,76 mm)
ASCE/SEI 48-19lokale buigbaarheid en algemene stabiliteitcontrole
Met Gr65-staal kunnen ontwerpersoptimaliseren van de wanddiktemet behoud van de spanningsverhouding ≤ 1.0, meestal met een wanddikteVerlagingen van 10% ∼15%, overeenkomend met het totale paalgewichtVerlagingen van 8%~12%.
4. Compatibiliteit met grootsectorgeleiders
Bij projecten met een dubbele schakeling van 138 kV wordt vaak gebruikgemaakt vanmet een vermogen van niet meer dan 50 W, zoals 604mm2 AAC HAWTHORN geleidersGrote doorsnedegeleiders leggen hogere verticale en windbelastingen op en vereisen een groteremomentcapaciteitGr65's hoge sterkte zorgt voor een hogere momentcapaciteit bij dezelfde paal afmetingen, of compacter paalontwerpen onder identieke belastingomstandigheden.
Gr65 is eenmet een breedte van niet meer dan 50 mm, en zijn lasprocedures verschillen aanzienlijk van die van eenvoudig koolstofstaal (bijv. A36)Belangrijke controlepunten van het lasproces zijn:
1. Selectie van vulmetalen
Voor het lassen van staal van graad 65 is eenmet een vermogen van niet meer dan 10 WDe ASTM E80XX-serie elektroden worden aanbevolen voor Gr65, terwijl A36 en Gr50 staal meestal ASTM E70XX-serie elektroden gebruiken.De sterkte van het vulmetaal moet overeenkomen met die van het basismetaal om te waarborgen dat de sterkte van de gelaste gewrichten aan de ontwerpwaarden voldoet of deze overschrijdt.
2. Voorverwarming en temperatuurcontrole
Gr65 heeft een hoger koolstofequivalent (CE) dan gewoon koolstofstaal, waardoorregeling van voorverwarming en interpassetemperaturenDe specifieke voorverwarmingstemperaturen zijn afhankelijk van de plaatdikte en de lasmethode, meestal in de100°C tot 150°Cbereik.
3. Lasprocessen
Bij het lassen van staalbalken met overbrenging wordt doorgaans gebruikgemaakt vanAutomatisch laswerk met CO2-gasbescherming of automatisch laswerk met ondergedompelde boog. Lasprocedures moeten voldoen aan:AWS D1.1, Structurele Lascode - Staal.
4. Warmtebehandeling na het lassen
met een vermogen van niet meer dan 10 Wwarmtebehandeling na las (PWHT)De specifieke eisen zijn afhankelijk van de plaatdikte, de verbindingsconfiguratie en de gebruiksomstandigheden.
De toepassing van Gr65-hoge-sterkte staal in 138 kV dubbelcircuits van grote stalen stenen gaat in wezen om:handelsmateriaalsterkte voor structurele efficiëntie- onder identieke belastingomstandigheden maakt Gr65 het mogelijk om minder wanddikte en lichter paalgewicht te verkrijgen, waardoor de kosten voor materiaal, transport en fundering worden verlaagd.met een maximale uitlaatsterkte van 450 ∼460 MPaDit is een stijging van ongeveer 33% ten opzichte van Gr50, gecombineerd metASCE/SEI 48-19ontwerpmethoden enAWS D1.1Gr65 biedt een materiaaloplossing die de veiligheid van de structuur en de economie in evenwicht brengt voor Amerikaanse 138 kV dubbelcircuits.
138 kV is een van de meest gebruikte spanningscategorieën in het Amerikaanse transmissie- en distributiesysteem, vaak toegepast bij uitbreiding van stedelijk net, upgrade van plattelandstransmissie,en projecten voor de onderlinge koppeling van hernieuwbare energiebronnenAls de vraag naar elektrische belasting blijft groeien,twee-circuitsconfiguratiesworden het standaardontwerp voor 138 kV-lijnen die twee schakelingen op een enkele polenstructuur vervoeren, waardoor de transmissiecapaciteit effectief verdubbeld wordt zonder dat er extra voorrang wordt verleend..
Voor een dubbelcircuitsysteem zijn stalen palen nodig.zes geleiders(drie per circuit) plusOPGW-optische gronddraden, wat resulteert in aanzienlijk hogere verticale belastingen, dwarswindbelastingen en longitudinale onevenwichtige spanningen in vergelijking met eencircuitontwerpenTegelijkertijd leggen de steeds smaller wordende transmissiecorridors in stedelijke en voorstedelijke gebieden strikte beperkingen op op het vervoer van elektriciteit.polenvoetafdrukenstructurele afmetingen.
In deze technische context,toepassing van hoogsterk staalHet is de belangrijkste technische weg geworden om de veiligheid van de structuur, de paaldimensies en de economische waarde van het project in evenwicht te brengen.
ASTM A572 Gr65is een veelgebruikt hoogsterk laaggelegeerd staal voor overbrengingsstalen palen op de Amerikaanse marktDe belangrijkste mechanische eigenschappen zijn:
| Parameter | ASTM A572 Gr50 | ASTM A572 Gr65 | Voordeel |
|---|---|---|---|
| Minimale opbrengststerkte | 345 MPa(50 ksi) | 450-460 MPa(65 ksi) | ~33% toename |
| Minimale treksterkte | 450 MPa | 550 ∼ 620 MPa | ~22 ∼38% stijging |
| Schoktemperatuur | — | -30°C | Geschikt voor lage temperatuuromgevingen |
| Typische toepassing | met een breedte van niet meer dan 50 mm | met een breedte van niet meer dan 50 mm | Zelfde toepassingsgebied |
Gr65 biedt eenmet een maximale uitlaatsterkte van 450 ∼460 MPa, ongeveer33% hogervan Gr50 ′s 345 MPaDit sterkteverschil heeft een directe technische betekenis bij het ontwerp van 138 kV dubbelcircuits met grote stalen pijlers:
Onder identieke belastingomstandigheden is Gr65 geschikt voor kleinere wanddiktes of verminderde doorsnedeafmetingen, waardoor het totale paalgewicht, het materiaalverbruik en de grootte van de fundering worden verminderd.Dit voordeel is met name waardevol voor projecten die beperkt zijn door vervoerslengtebeperkingen (een enkel stuk ≤ 55 ‰ 60 voet) en smalle stedelijke corridors.
1. Ontwerpstandaard
138 kV dubbelcircuit stalen palen moeten worden ontworpen overeenkomstigASCE/SEI 48-19, Ontwerp van stalen overbrengingspoolconstructiesDeze norm voorziet in een uniforme basis voor het ontwerp, de details, de fabricage, het testen, de montage en de oprichting van koudgevormde buisvormige staalconstructies.van toepassing op zowel gegooid als zelfdragende structuren met verschillende soorten fundamenten, met inbegrip van betonnen caissons, staalstapeling en rechtstreekse inbouw.
2. Verplichtingen inzake belasting
Bij dubbelcircuitconfiguraties moeten stalen palen worden ontworpen op basis van:NESC C2Voor de klasse 138 kV zijn typische ontwerpsgevallen onder meer:
Districtsladen: combinaties van winddruk en ijs per NESC-tabel 250-1
Extreme windbelasting: NESC-regel 250C, van toepassing op constructies van meer dan 60 voet hoogte
Spanningen van de geleider en de aardingsdraad: Lange- en dwarsspanningen van zes geleiders in dubbelcircuitconfiguratie
3Selectie van de doorsnede en de wanddikte
138 kV dubbelcircuits met grote stalen stukken worden doorgaans gebruiktmet een breedte van niet meer dan 50 mm,(12-zijdige, 16-zijdige of 18-zijdige)De selectie van de wanddikte moet aan beide voorwaarden voldoen:
RUS Bulletin 1724E-224Minimale wanddikte vereisten: hoofdonderdelen ≥3/16 inch (4,76 mm)
ASCE/SEI 48-19lokale buigbaarheid en algemene stabiliteitcontrole
Met Gr65-staal kunnen ontwerpersoptimaliseren van de wanddiktemet behoud van de spanningsverhouding ≤ 1.0, meestal met een wanddikteVerlagingen van 10% ∼15%, overeenkomend met het totale paalgewichtVerlagingen van 8%~12%.
4. Compatibiliteit met grootsectorgeleiders
Bij projecten met een dubbele schakeling van 138 kV wordt vaak gebruikgemaakt vanmet een vermogen van niet meer dan 50 W, zoals 604mm2 AAC HAWTHORN geleidersGrote doorsnedegeleiders leggen hogere verticale en windbelastingen op en vereisen een groteremomentcapaciteitGr65's hoge sterkte zorgt voor een hogere momentcapaciteit bij dezelfde paal afmetingen, of compacter paalontwerpen onder identieke belastingomstandigheden.
Gr65 is eenmet een breedte van niet meer dan 50 mm, en zijn lasprocedures verschillen aanzienlijk van die van eenvoudig koolstofstaal (bijv. A36)Belangrijke controlepunten van het lasproces zijn:
1. Selectie van vulmetalen
Voor het lassen van staal van graad 65 is eenmet een vermogen van niet meer dan 10 WDe ASTM E80XX-serie elektroden worden aanbevolen voor Gr65, terwijl A36 en Gr50 staal meestal ASTM E70XX-serie elektroden gebruiken.De sterkte van het vulmetaal moet overeenkomen met die van het basismetaal om te waarborgen dat de sterkte van de gelaste gewrichten aan de ontwerpwaarden voldoet of deze overschrijdt.
2. Voorverwarming en temperatuurcontrole
Gr65 heeft een hoger koolstofequivalent (CE) dan gewoon koolstofstaal, waardoorregeling van voorverwarming en interpassetemperaturenDe specifieke voorverwarmingstemperaturen zijn afhankelijk van de plaatdikte en de lasmethode, meestal in de100°C tot 150°Cbereik.
3. Lasprocessen
Bij het lassen van staalbalken met overbrenging wordt doorgaans gebruikgemaakt vanAutomatisch laswerk met CO2-gasbescherming of automatisch laswerk met ondergedompelde boog. Lasprocedures moeten voldoen aan:AWS D1.1, Structurele Lascode - Staal.
4. Warmtebehandeling na het lassen
met een vermogen van niet meer dan 10 Wwarmtebehandeling na las (PWHT)De specifieke eisen zijn afhankelijk van de plaatdikte, de verbindingsconfiguratie en de gebruiksomstandigheden.
De toepassing van Gr65-hoge-sterkte staal in 138 kV dubbelcircuits van grote stalen stenen gaat in wezen om:handelsmateriaalsterkte voor structurele efficiëntie- onder identieke belastingomstandigheden maakt Gr65 het mogelijk om minder wanddikte en lichter paalgewicht te verkrijgen, waardoor de kosten voor materiaal, transport en fundering worden verlaagd.met een maximale uitlaatsterkte van 450 ∼460 MPaDit is een stijging van ongeveer 33% ten opzichte van Gr50, gecombineerd metASCE/SEI 48-19ontwerpmethoden enAWS D1.1Gr65 biedt een materiaaloplossing die de veiligheid van de structuur en de economie in evenwicht brengt voor Amerikaanse 138 kV dubbelcircuits.