Типови преносних кула: Практичан водич за инжењере и професионалце у набавци

За инжењере, извођаче послова и професионалце у области набавке, разумевање врста кула није академска вежба. То утиче на дизајн темеља, распореде изради, логистику, методе подизања и дугорочни буџет за одржавање целог пројекта. Овај водич раздваја главне врсте преносних кула по функцији, структурном облику, конфигурацији кола и класи напона и завршава са инжењерским разматрањима која одређују који тип одговара датом пројекту.

1. у вези са Класификација по функцији: Шта кула ради на линији

Сваки кула на рути има механички посао. Најједноставнији начин да разумемо transmisionske kuće је на терет који су изграђени да носе.

1.1 Повешане куле

Вешање куле подржавају проводнике на правim деловима линије. Њихови проводници су везани за изолаторске жице које слободно виси, што им омогућава да се крећу у складу са ветром и променама температуре. Вешални кула првенствено носи вертикалне оптерећења тежине проводника, изолатора, хардвера и леда плус ограничено попречне оптерећење од ветра. Због тога што је њихов оптерећење релативно лако, вешање куле су најбројнији тип на било којој рути, обично чине 70 до 80 посто свих куле у пројекту, и користе најмање материјала.

1.2 Трензион (стена) куле

Када линија промени правац или где дуги део мора бити закотвен, заузму се тензијске куле. Проводилачи су чврсто заплетени уместо да буду суспендирани, тако да кула издржава потпуно неуравнотежено напетост проводника који се вуче у супротним правцима. Напетни куле се такође инсталирају у редовним интервалима обично сваких три до пет километара, у зависности од терена како би се ограничио степен оштећења у случају да се проводник сломи. Теже су, користе више челика и захтевају јаче темеље од вешаних кула.

1.3 Терминалне куле

У тачки где линија улази у подстаницу или комутациону станицу, терминални кула обезбеђује прелаз између линије и опреме станице. Једна страна се понаша као кула за напетост, заглављајући проводнике линије; друга страна носи релативно лагане оптерећења рада стационарских аутобуса. Терминални куле су критични интерфејс, а њихов дизајн мора да одговара прецизној геометрији распореда подстанције.

1.4 Куле за транспозицију

На дугим линијама, фазе трофазног система морају периодично да се мењају позиције како би се уравнотежиле електричне карактеристике линије. Транспозиционе куле су посебно уређене структуре у којима проводници прелазе са једне стране куле на другу. Ове куле имају карактеристичну конфигурацију и користе се у одређеним интервалима дуж руте.

1.5 Куле подружница

Када линија треба да се подели један коло наставља напред и други се грана према подстаници или другој линији грана кула (тј. Њен дизајн комбинује функције суспензије и подршке напетости, што га чини једним од сложенијих врста кула за инжењере.

2. Уколико је потребно. Класификација по структурном облику

Поред своје функције, куле се фундаментално разликују по томе како су изграђене.

2.1 Куле од челика са решетком

Класична решетка кула је отворен оквир кутних челичних секција који су заједно закрчени у коничну тродимензионалну траку. Ова отворена конструкција нуди одличан однос снаге и тежине: троугаоско кретање се супротставља ветру са минималним материјалом, а отворена страна смањује оптерећење ветром. Трпезници доминирају високонапонским преносом широм света јер су економични за израду, лако се превозе у равним паковањима и лако се подижу бутањем на месту. Цела структура је обично заштићена гарантирањем на врућем, што челику даје издржљив цинк за децениима рада.

2.2 Куле монопола

Монопол један коничан челични стуб, често полигонал у попреку је кула избора где је простор тежан. У урбаним подручјима, близу аеродрома и дуж гужених ходника, монополи заузимају мало од стапаља куле са решетом и имају мањи визуелни утицај. Теже су по метру висине и генерално скупље, али њихова компактност решава проблеме на локацији које не могу решетчане куле.

2.3 Куле са гајцима

Кула са гуманом је танки централни мачта који се држи исправно накинутим челичним жицама који су заглављени у земљу. Момци носе већину бочних оптерећења, тако да сам мачта може бити изузетно лаган. Гвајдиране куле су ефикасне на отвореном, равном терену где су доступне тачке за закотвење и користе се за неке апликације средњег напона и дугог опсега. Њихово главно ограничење је велика површина потребна за момке за ланчевање.

2.4 Алтернативи за бетон и композит

У одређеним регијама и апликацијама, на нижим напонским линијама се појављују предтечени бетонски стубови и, недавно, полимерски (ФРП) стубови под јачањем влакана. Бетон нуди дугу животност са минималним одржавањем, али је тежак и тешко се транспортира преко тежаког терена. ФРП стубови су лагани и отпорни на корозију, али остају избор за специфичне пројекте, посебно у обалним или високо корозивним окружењима. За високонапонске кичменске линије, решетка од челика остаје индустријски коњ.

3. Уколико је потребно. Класификација по конфигурацији кола

Исти кула може носити један, два или више кола.

3.1 Куле са једним колосом

Кула са једним коланом носи један сет трофазних проводника, обично распоређени у вертикалној или троугаоној формацији са једне или обе стране куле. То је најједноставнија конфигурација и нуди највећу флексибилност у постављању, са најсужим правом пута за одређени напон.

3.2 Куле са двоструком веригом

Кула са двоструким колама носи два трофазна кола шест проводника распоређена у вертикалном стеку са обе стране куле. Удвостручавање капацитета на једној кули приближно смањује за пола број кула и ширину права на пролаз у поређењу са две линије са једним кругом, на цијену више, теже структуре. Куле са двоструким колама су стандардни избор дуж аутопутева и других ограничених коридора где је земља скупа.

3.3 Куле са више кола и компактне куле

Неки пројекти комбинују три или више кола на једној структури, посебно у густим урбаним и индустријским зонама. Комплектни куле са смањеном размаком фаза су још један одговор на притисак права пута, иако захтевају сложеније изолаторе и хардвер. Свако додатно коло повећава структуралну сложеност и последице неуспеха, због чега се куле са више кола дизајнирају са посебном пажњом.

4. Уколико је потребно. Класификација по класи напона

Напетост је најдиректнији израз улоге линије у мрежи, а свака класа намећује своју скалу кула.

4.1 Дистрибуција и подпредавање (35110 кВ)

На овим напонима, куле могу бити решетка или једнополни, са скромним висинама и лаким оптерећењима. На доњем крају се још увек налазе бетонски и дрвени столбови. Ове линије доносију енергију из преносног кичме до регионалних мрежа.

4.2 Високи напон (220330 кВ)

Радни коњи националних мреже, ове линије су углавном тркале челичне куле, са вешањем и напетом куле на реду дуж руте. Висине кула обично се крећу од 30 до 60 метара у зависности од опсега и захтева за прозор.

4.3 Екстра високо напон (500750 кВ)

ЕХВ линије преносе снагу на велике удаљености. Куле постају више и теже, са ширим крстовима да би се одржале велике фазне пролазе потребне за ове напоне. Основе постају веће, а челичне секције дебљи. Неке ЕХВ линије користе двоструке конфигурације да би максимизовали капацитете коридора.

улатра високо напон (750 кВ АЦ и више, ±800 кВ Ц и више)

УХВ пренос, укључујући и ХВДЦ линије од ± 800 кВ и више, представља границу инжењерства кула. Куле за УХВ линије могу бити вишке од 100 метара, носе сведине проводника до осам подпроводника по фази и захтевају неке од највећих топло-тапиних цинкираних структура које се производе у индустрији. Ови пројекти захтевају произвођаче који имају доказан производњим капацитетом, строгу контролу квалитета и потпуну усаглашеност са међународним стандардима.

5. Појам Шта заправо одлучује о избору: Инжењерски и животни циклус

Избор типа куле зависи од деценија рада, а четири фактора доминирају.

5.1 Натеза: Ветро, лед и напетост проводника

Сваки тип кула дефинисан је оптерећењима које мора да издржи: екстремним ветром, аккрецијом леда и напетошћу проводника. Проектни стандарди дефинишу брзине ветра у периоду повратка и дебљине леда за сваки регион, а кула мора да остане у дозвољеним границама стреса и дефлекције под овим условима, укључујући случајеве сломљених проводника, где кула за напетост мора држати линију без једног проводника. Због тога "лакше" и "теже" врсте кула нису размениве: замењење вежа за суспензију где припада вежа за напетост позива каскадни неуспех.

5.2 Терен и темељ

Тип куле и темељ су дизајнирани заједно. У каменим или планинским подручјима, трошкови транспорта и монтаже могу бити већи од трошкова челика, што је повољније за модуларне решетчане секције које се могу вући и састављати ручно. У меким тловима, тежина кула и ширина темеља морају бити у складу са растворима темеља као што су бетонске плоче, колове или рок анкоре. Провјерење руте и истраживање тла су предуслов за сваки избор кула.

5.3 Заштита од корозије: Гратко-потапање и хоризонт од педесет година

За челичне куле, корозија је тајни непријатељ. Порекло премаза на удаљеном кулу значи скупи приступ за одржавање или превремену замену. Гратко-потапање остаје индустријски стандард јер штити на два начина: цинк покрива челик и жртвује себе да би штитио изложене ивице и огребце. Ако се правилно прецизира и примени, гарантовано премазивање даје кули радни век измењен у деценијама, што га чини најјефикаснијом стратегијом заштите током целог живота линије. АСТМ А123 и ИСО 1461 су референтне спецификације за дебљину и квалитет премаза.

5.4 Стандарди као под, прилагођавање као плафон

Међународни стандарди ИЕЦ, АСТМ, ИСО, ЕН дефинишу минималне захтеве за дизајн, материјале, израду и премаз. Сериозни пројекти се граде на том спрату са прилагођавањем специфичним за пројекат: нестандартне висине кула за посебне случајеве очишћења, модификоване крстовице за необичне кондукторске пакете, појачане секције за екстремне леденице или топло галт-по Произвођач који може да инжењер и произведе ове варијације, а не само да репродукује стандардни цртање, је партнер који је потребан пројекту.

5.5 Укупна трошкови власништва

Најјефтинија кула ретко је и најекономнија. Потпуно поређење мора укључивати трошкове производње, транспорта, постављања, темељања, инспекције и одржавања у року од 30 до 50 година. Мало тежа кула која смањује сложеност темеља, или дебљи галтенирани премаз који одлага први циклус одржавања, може много пута вратити своју цену. Професионалци у области набавке који процењују куле на основу укупних трошкова власништва, а не само на основу цене по тони, доследно постижу боље дугорочне резултате.

Zaključak

Предајни кули изгледају слично са даљине, али су породица високо специјализованих структура. Вешане куле носе линију; напетост, терминал, транспозиција и грађевине куле контролишу га. Челик са решетом остаје кичма светских мрежа, док монополи и куле са парчевима решавају специфичне проблеме на локацијама. Класа напона одређује скалу, а функција, терен, оптерећење и заштита од корозије одређују детаље.

За сваки пројекат, прави тип куле је онај који балансира структурни интегритет, услове локације и трошкове животног циклуса дизајниран према стандардима и прилагођен стварности. Та равнотежа је оно што ће одржавати поток енергије поуздано у наредних педесет година.