138 kV, ABD iletim ve dağıtım sisteminde en yaygın kullanılan gerilim sınıflarından biridir, yaygın olarak kentsel şebeke genişlemesinde, kırsal iletim yükseltmelerinde,ve yenilenebilir enerji bağlantı projeleriElektrik yükü talepleri artmaya devam ederken,Çift devre yapılandırmaları138 kV hatları için standart tasarım haline geliyor single pole yapısında iki devre taşıyan, ek yol hakkı elde etmeden etkili bir şekilde aktarım kapasitesini ikiye katlayan.
Çift devre yapılandırmaları desteklemek için çelik direkler gerektirirAltı kondüktör(her devreye üç) artıOPGW fiber optik toprak kabloları, tek devre tasarımlarına kıyasla önemli ölçüde daha yüksek dikey yüklere, çapraz rüzgar yüklerine ve boylamsal dengesiz gerilimlere neden olurAynı zamanda, kentsel ve banliyö bölgelerindeki giderek darlaşan nakliye koridorları, nakliyeye katı kısıtlamalar getirir.direğin ayak iziveYapısal boyutlar.
Bu mühendislik bağlamında,Yüksek dayanıklılıklı çeliklerin uygulanmasıYapısal güvenliği, direk boyutlarını ve proje ekonomisini dengelemek için kilit teknik yol haline geldi.
ASTM A572 Gr65ABD pazarında aktarım çelik direği için yaygın olarak kullanılan yüksek dayanıklı düşük alaşımlı yapısal çelik sınıfıdır.Ana mekanik özellikleri şunlardır:
| Parametreler | ASTM A572 Gr50 | ASTM A572 Gr65 | Avantaj |
|---|---|---|---|
| En Az Verim Gücü | 345 MPa(50 ksi) | 450-460 MPa(65 ksi) | %33 artış |
| En Az Çekici Güç | 450 MPa | 550~620 MPa | ~22~38% artış |
| Çarpışma sıcaklığı | - Evet. | -30°C | Düşük sıcaklıklı ortamlar için uygundur |
| Tipik Uygulama | Çubuk çubukları, çapraz kollar | Çubuk çubukları, çapraz kollar | Aynı uygulama alanı |
Gr65 birEn az 450-460 MPa'lık çıkış sertliğiYaklaşık% 33 daha yüksekGr50'den 345 MPa'dan daha yüksekBu dayanıklılık farkı, 138 kV çift devreli büyük kesimli çelik direklerin tasarımında doğrudan mühendislik önemi taşımaktadır:
Aynı yük koşullarında, Gr65 daha küçük duvar kalınlıklarına veya daha küçük çaplı boyutlara izin verir., böylece genel direk ağırlığını, malzeme tüketimini ve temel boyutlarını azaltır.Bu avantaj, ulaşım uzunluğu sınırları (tek bölüm ≤55 ̇60 fit) ve dar kentsel koridorlar ile sınırlanan projeler için özellikle değerlidir..
1Tasarım standardı
138 kV çift devreli çelik direkler,ASCE/SEI 48-19, Çelik iletim direği yapılarının tasarımıBu standart, soğuktan şekillendirilmiş borulu çelik yapıların tasarımı, detaylandırılması, üretimi, test edilmesi, montajı ve montajı için tekil bir temel sağlar.Hem beton kabuklar da dahil olmak üzere çeşitli temel türlerine sahip, hem de kendi kendini destekleyen yapılar için uygulanabilir, çelik yığın ve doğrudan yerleştirme.
2. Yük Gereksinimleri
Çifte devre yapılandırmaları altında, çelik direklerNESC C2138 kV sınıfı için tipik tasarım durumları şunları içerir:
Bölge Yükleme: Rüzgar basıncı ve buz kombinasyonları NESC Tablosu 250-1
Aşırı Rüzgar Yükü: NESC 250C Kuralı, 60 feet yüksekliğinden daha yüksek yapılara uygulanır
İletici ve toprak tellerinin gerilmeleri: Çift devre konfigürasyonunda altı ileticiden uzunluk ve çapraz gerilimler
3Çapraz kesim ve duvar kalınlığı seçimi
138kV çift devreli büyük kesimli çelik direkler tipik olarak kullanılırçokgenli konik tüp çapraz kesimleri(12, 16 veya 18 taraflı)Duvar kalınlığı seçimi her ikisini de karşılamalıdır:
RUS Bülten 1724E-224En az duvar kalınlığı gereksinimleri: ana elemanlar ≥3/16 inç (4.76 mm)
ASCE/SEI 48-19Yerel bükülme ve genel kararlılık doğrulama
Gr65 çelik ile tasarımcılarDuvar kalınlığını optimize etgerginlik oranı ≤1 olarak korunur.0, genellikle duvar kalınlığına ulaşmak%1015'lik indirimler, toplam direk ağırlığına karşılık gelir.%8'lik düşürmeler%12'lik.
4Büyük bölümlü iletkenlerle uyumluluk
138kV çift devre projeleri genellikleBüyük kesimli iletkenler, örneğin 604mm2 AAC HAWTHORN iletkenleriBüyük kesimli iletkenler daha yüksek dikey ve rüzgar yükleri yükler ve daha fazla enerji gerektirir.Moment kapasitesiGr65'in yüksek verim gücü, aynı direğin boyutlarında daha yüksek moment kapasitesini veya aynı yük koşullarında daha kompakt direği tasarımlarını sağlar.
Gr65 biryüksek dayanıklı düşük alaşımlı çelik, ve kaynak prosedürleri düz karbon çeliklerinden (örneğin, A36) önemli ölçüde farklıdır.Kaynaklama sürecinin anahtar kontrol noktaları şunlardır:
1. Doldurma Metal Seçimi
Gr65 çelik kaynak gerektiriruygun düşük hidrojenli elektrotlarASTM E80XX serisi elektrotlar Gr65 için önerilmektedirken, A36 ve Gr50 çelikleri tipik olarak ASTM E70XX serisi elektrotları kullanır.Doldurma metalinin dayanıklılık derecesi, kaynaklı eklemlerin dayanıklılığının tasarım değerlerini karşıladığını veya aştığını sağlamak için temel metalle eşleşmelidir.
2. Önyükleme ve Aralıklı Sıcaklık Kontrolü
Gr65, basit karbon çeliklerinden daha yüksek bir karbon eşdeğerine (CE) sahiptir.Önyükleme ve geçiş sıcaklıklarının kontrolüSıcak çatlaklanmayı önlemek için. Spesifik preheat sıcaklıkları plak kalınlığına ve kaynak yöntemine bağlıdır.100-150°CSınır.
3. Kaynak işlemleri
Saldırma çelik direkleri genellikle kullanırCO2 gaz koruyucu kaynak veya batık kemer otomatik kaynakKaydırma prosedürleri:AWS D1.1, Yapısal Kaynak Kodu - Çelik.
4. Kaynatma sonrası ısı işleme
Kalın plaka kaynaklı eklemler için,kaynak sonrası ısı işleme (PWHT)Özel gereksinimler levha kalınlığına, eklem yapılandırmasına ve hizmet koşullarına bağlıdır.
Gr65 yüksek dayanıklılıklı çeliklerin 138kV çift devreli büyük kesimli çelik direklerde uygulanması esasenYapısal verimlilik için malzeme gücü ticareti- Aynı yük koşullarında, Gr65 daha küçük duvar kalınlıklarına ve daha hafif direk ağırlıklarına izin verir ve böylece malzeme, ulaşım ve temel maliyetlerini azaltır.En az 450-460 MPa'lık çıkış sertliğiGr50'ye göre yaklaşık% 33 artışa sahip olan,ASCE/SEI 48-19Tasarım yöntemleri veAWS D1.1kaynak süreci kontrolü, Gr65 ABD 138kV çift devreli iletim projeleri için yapısal güvenliği ve ekonomiyi dengeleyen bir malzeme çözümü sunar.
138 kV, ABD iletim ve dağıtım sisteminde en yaygın kullanılan gerilim sınıflarından biridir, yaygın olarak kentsel şebeke genişlemesinde, kırsal iletim yükseltmelerinde,ve yenilenebilir enerji bağlantı projeleriElektrik yükü talepleri artmaya devam ederken,Çift devre yapılandırmaları138 kV hatları için standart tasarım haline geliyor single pole yapısında iki devre taşıyan, ek yol hakkı elde etmeden etkili bir şekilde aktarım kapasitesini ikiye katlayan.
Çift devre yapılandırmaları desteklemek için çelik direkler gerektirirAltı kondüktör(her devreye üç) artıOPGW fiber optik toprak kabloları, tek devre tasarımlarına kıyasla önemli ölçüde daha yüksek dikey yüklere, çapraz rüzgar yüklerine ve boylamsal dengesiz gerilimlere neden olurAynı zamanda, kentsel ve banliyö bölgelerindeki giderek darlaşan nakliye koridorları, nakliyeye katı kısıtlamalar getirir.direğin ayak iziveYapısal boyutlar.
Bu mühendislik bağlamında,Yüksek dayanıklılıklı çeliklerin uygulanmasıYapısal güvenliği, direk boyutlarını ve proje ekonomisini dengelemek için kilit teknik yol haline geldi.
ASTM A572 Gr65ABD pazarında aktarım çelik direği için yaygın olarak kullanılan yüksek dayanıklı düşük alaşımlı yapısal çelik sınıfıdır.Ana mekanik özellikleri şunlardır:
| Parametreler | ASTM A572 Gr50 | ASTM A572 Gr65 | Avantaj |
|---|---|---|---|
| En Az Verim Gücü | 345 MPa(50 ksi) | 450-460 MPa(65 ksi) | %33 artış |
| En Az Çekici Güç | 450 MPa | 550~620 MPa | ~22~38% artış |
| Çarpışma sıcaklığı | - Evet. | -30°C | Düşük sıcaklıklı ortamlar için uygundur |
| Tipik Uygulama | Çubuk çubukları, çapraz kollar | Çubuk çubukları, çapraz kollar | Aynı uygulama alanı |
Gr65 birEn az 450-460 MPa'lık çıkış sertliğiYaklaşık% 33 daha yüksekGr50'den 345 MPa'dan daha yüksekBu dayanıklılık farkı, 138 kV çift devreli büyük kesimli çelik direklerin tasarımında doğrudan mühendislik önemi taşımaktadır:
Aynı yük koşullarında, Gr65 daha küçük duvar kalınlıklarına veya daha küçük çaplı boyutlara izin verir., böylece genel direk ağırlığını, malzeme tüketimini ve temel boyutlarını azaltır.Bu avantaj, ulaşım uzunluğu sınırları (tek bölüm ≤55 ̇60 fit) ve dar kentsel koridorlar ile sınırlanan projeler için özellikle değerlidir..
1Tasarım standardı
138 kV çift devreli çelik direkler,ASCE/SEI 48-19, Çelik iletim direği yapılarının tasarımıBu standart, soğuktan şekillendirilmiş borulu çelik yapıların tasarımı, detaylandırılması, üretimi, test edilmesi, montajı ve montajı için tekil bir temel sağlar.Hem beton kabuklar da dahil olmak üzere çeşitli temel türlerine sahip, hem de kendi kendini destekleyen yapılar için uygulanabilir, çelik yığın ve doğrudan yerleştirme.
2. Yük Gereksinimleri
Çifte devre yapılandırmaları altında, çelik direklerNESC C2138 kV sınıfı için tipik tasarım durumları şunları içerir:
Bölge Yükleme: Rüzgar basıncı ve buz kombinasyonları NESC Tablosu 250-1
Aşırı Rüzgar Yükü: NESC 250C Kuralı, 60 feet yüksekliğinden daha yüksek yapılara uygulanır
İletici ve toprak tellerinin gerilmeleri: Çift devre konfigürasyonunda altı ileticiden uzunluk ve çapraz gerilimler
3Çapraz kesim ve duvar kalınlığı seçimi
138kV çift devreli büyük kesimli çelik direkler tipik olarak kullanılırçokgenli konik tüp çapraz kesimleri(12, 16 veya 18 taraflı)Duvar kalınlığı seçimi her ikisini de karşılamalıdır:
RUS Bülten 1724E-224En az duvar kalınlığı gereksinimleri: ana elemanlar ≥3/16 inç (4.76 mm)
ASCE/SEI 48-19Yerel bükülme ve genel kararlılık doğrulama
Gr65 çelik ile tasarımcılarDuvar kalınlığını optimize etgerginlik oranı ≤1 olarak korunur.0, genellikle duvar kalınlığına ulaşmak%1015'lik indirimler, toplam direk ağırlığına karşılık gelir.%8'lik düşürmeler%12'lik.
4Büyük bölümlü iletkenlerle uyumluluk
138kV çift devre projeleri genellikleBüyük kesimli iletkenler, örneğin 604mm2 AAC HAWTHORN iletkenleriBüyük kesimli iletkenler daha yüksek dikey ve rüzgar yükleri yükler ve daha fazla enerji gerektirir.Moment kapasitesiGr65'in yüksek verim gücü, aynı direğin boyutlarında daha yüksek moment kapasitesini veya aynı yük koşullarında daha kompakt direği tasarımlarını sağlar.
Gr65 biryüksek dayanıklı düşük alaşımlı çelik, ve kaynak prosedürleri düz karbon çeliklerinden (örneğin, A36) önemli ölçüde farklıdır.Kaynaklama sürecinin anahtar kontrol noktaları şunlardır:
1. Doldurma Metal Seçimi
Gr65 çelik kaynak gerektiriruygun düşük hidrojenli elektrotlarASTM E80XX serisi elektrotlar Gr65 için önerilmektedirken, A36 ve Gr50 çelikleri tipik olarak ASTM E70XX serisi elektrotları kullanır.Doldurma metalinin dayanıklılık derecesi, kaynaklı eklemlerin dayanıklılığının tasarım değerlerini karşıladığını veya aştığını sağlamak için temel metalle eşleşmelidir.
2. Önyükleme ve Aralıklı Sıcaklık Kontrolü
Gr65, basit karbon çeliklerinden daha yüksek bir karbon eşdeğerine (CE) sahiptir.Önyükleme ve geçiş sıcaklıklarının kontrolüSıcak çatlaklanmayı önlemek için. Spesifik preheat sıcaklıkları plak kalınlığına ve kaynak yöntemine bağlıdır.100-150°CSınır.
3. Kaynak işlemleri
Saldırma çelik direkleri genellikle kullanırCO2 gaz koruyucu kaynak veya batık kemer otomatik kaynakKaydırma prosedürleri:AWS D1.1, Yapısal Kaynak Kodu - Çelik.
4. Kaynatma sonrası ısı işleme
Kalın plaka kaynaklı eklemler için,kaynak sonrası ısı işleme (PWHT)Özel gereksinimler levha kalınlığına, eklem yapılandırmasına ve hizmet koşullarına bağlıdır.
Gr65 yüksek dayanıklılıklı çeliklerin 138kV çift devreli büyük kesimli çelik direklerde uygulanması esasenYapısal verimlilik için malzeme gücü ticareti- Aynı yük koşullarında, Gr65 daha küçük duvar kalınlıklarına ve daha hafif direk ağırlıklarına izin verir ve böylece malzeme, ulaşım ve temel maliyetlerini azaltır.En az 450-460 MPa'lık çıkış sertliğiGr50'ye göre yaklaşık% 33 artışa sahip olan,ASCE/SEI 48-19Tasarım yöntemleri veAWS D1.1kaynak süreci kontrolü, Gr65 ABD 138kV çift devreli iletim projeleri için yapısal güvenliği ve ekonomiyi dengeleyen bir malzeme çözümü sunar.