Technische Bedingungen für die Herstellung von Übertragungstürmen

1. Überblick über die Herstellungsstandards der Übertragungsturmturm

Die Herstellung von Übertragungsleitungstürmen unterliegt strengen technischen Standards, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten, Sicherheit, und Zuverlässigkeit des Hochspannungsstromübertragungssystems. In China, der nationale Standard GB/T 2694-2018: Fertigungsspezifikation für Übertragungsleitungstürme (ersetzen GB/T 2694-2010) beschreibt umfassende Anforderungen für die Materialauswahl, Herstellungsprozesse, Inspektionsprotokolle, und Korrosionsschutz. Dieser Standard, von den zuständigen Standardisierungskörpern verwaltet, gilt in erster Linie für Türme, die aus Angle-Stahlkomponenten bestehen, die durch Befestigungselemente verbunden und mit Heiß-Dip-Galvanisierung geschützt sind. Es erstreckt sich auch auf ähnliche Stahlkonstruktionen, wie Power Microwave -Türme und Kommunikationstürme. Der Standard befasst sich mit kritischen Aspekten wie dimensionalen Toleranzen, Schweißqualität, mechanische Eigenschaften, und Verpackung, Sicherstellen, dass Türme Umweltbelastungen und operativen Belastungen gegenüber ihrem Designleben standhalten können, Typischerweise 30–50 Jahre.

Übertragungstürme sind überwiegend Gitterstrukturen, Verwendung von Kohlenstoffstahlstufen wie Q235T, Q345T, und Q420T, die Ertragsstärken von bieten 235 MPa, 345 MPa, und 420 MPa, beziehungsweise. Diese Materialien werden wegen ihres Stärkenbalkens ausgewählt, Duktilität, und Wirtschaftlichkeit. Der Herstellungsprozess beinhaltet das Schneiden, Lochung, Beugung, Schweißen, und Galvanisierung, Mit jedem Schritt unterliegt strenger Qualitätskontrolle, um Dimensions- und Leistungskriterien zu erfüllen. Zum Beispiel, GB/T 2694-2018 Gibt Toleranzen für Komponentenabmessungen an (z.B., ± 1 mm für kritische Längen) und Schweißmängel, Ausrichtung auf Standards wie GB 3323 Für die Bewertung der radiologischen Schweißqualität. Der Standard umfasst auch aktualisierte Terminologie, Materialmarkierungsanforderungen, und Datenübergabeprotokolle im Vergleich zu seinem Vorgänger, widerspiegeln Fortschritte bei der Herstellung Präzision und Rückverfolgbarkeit.

2. Materialauswahl und Eigenschaften

Die Materialauswahl ist ein Eckpfeiler von Übertragungsleitung Turm Herstellung, Da müssen die Türme dynamische Lasten aushalten, einschließlich Wind, Eis, und seismische Kräfte. Kohlenstoffstahlklassen Q235T, Q345T, und Q420T sind in angegeben GB/T 2694-2018 Aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften und ihrer Verfügbarkeit. Analyse der chemischen Zusammensetzung, durchgeführt mit Tools wie mobilen Direktlesen-Spektrometern (Genauigkeit ± 0,03%), Gewährleistet die Einhaltung der materiellen Standards. Beispielsweise, Q235T enthält typischerweise 0,14–0,22% Kohlenstoff, Während Q345T und Q420T einen höheren Mangan- und Siliziumgehalt haben, um die Stärke zu verbessern. Diese Zusammensetzungen sind entscheidend, um Probleme wie den Zusammenbruch des Turms aufgrund von Mischungen in der Materialsqualität zu verhindern, die in operativen Türmen gemeldet wurden.

Die mechanischen Eigenschaften dieser Stähle werden nach Maßstäben wie geregelt wie GB/T 3098.1 (Bolzen, Schrauben, und Stollen) und GB/T 3098.2 (Nüsse), Sicherstellen, dass Befestigungselemente den strukturellen Anforderungen des Turms entsprechen. Feuerverzinkung, pro GB/T 470 (Zinkspotten), bietet eine schützende Zinkbeschichtung von 80–100 µm zur Bekämpfung der Korrosion, vor allem in feuchten oder Küstenumgebungen. Der Galvanisierungsprozess muss kontrolliert werden, um Zinkschichtfehler zu vermeiden, Dies könnte die Lebensdauer um 10–15% verringern. Fortgeschrittene nicht-zerstörerische Tests (NDT), wie Ultraschall- und Magnetpartikelinspektion, Überprüft die Materialintegrität und die Schweißnahtqualität, Einhaltung der Einhaltung GB/T 2694-2018.

3. Herstellungsprozesse und Qualitätskontrolle

Die Herstellung von Übertragungsleitungstürmen beinhaltet mehrere wichtige Prozesse: Schneiden, Lochung, Beugung, Schweißen, und Galvanisierung. Jeder Prozess unterliegt von GB/T 2694-2018, Dies gibt Toleranzen und Qualitätsanforderungen an. Zum Beispiel, Schneiden und Stanzen muss für kritische Komponenten dimensionale Genauigkeiten von ± 1 mm und ± 2 mm für nicht kritische Teile erreichen, um die ordnungsgemäße Baugruppe sicherzustellen. Schweißen, hauptsächlich für Winkelstahlanschlüsse, haftet an GB 3323 für radiologische Qualität, mit zulässigen Unvollkommenheitsniveaus, um die Rissausbreitung unter zyklischer Belastung zu verhindern. Schweißnähte werden mit NDT -Methoden inspiziert, wie Ultraschalltests, interne Mängel erkennen, Sicherstellen Sie eine Defektrate unten 1%.

Heißtip-Galvanisierung ist ein kritischer Schritt, da es vor Korrosion unter verschiedenen Umweltbedingungen schützt. Das Verfahren beinhaltet das Tauch von Stahlkomponenten in einem geschmolzenen Zinkbad bei 450–460 ° C, Erreichen einer gleichmäßigen Beschichtungsdicke von 80–100 µm. GB/T 2694-2018 Mandate nach der Galvanisierung Inspektion, um die Beschichtungsadhäsion und Dicke zu überprüfen, Verwenden von Werkzeugen wie magnetische Dicke -Messgeräte. Abweichungen, wie übermäßigen Zinkaufbau, kann das Gewicht um 2–5% erhöhen, Strukturberechnungen beeinflussen. Die Qualitätskontrolle erstreckt sich bis zur Verschlusserbaugruppe, wo sich Schrauben und Muttern treffen müssen GB/T 3098 Standards für die mechanische Leistung, Sicherstellen, dass die Drehmomentwerte den Entwurfspezifikationen entsprechen (z.B., 50–100 nm für M16 -Schrauben).

4. Überlegungen zur strukturellen und ökologischen Belastung

Übertragungstürme werden den komplexen Belastungsbedingungen unterzogen, einschließlich Wind, Eis, seismische Kräfte, und Leiterspannung. GB/T 2694-2018 erfordert strukturelle Konstruktionen, um einzuhalten DL/T 5154 (Technischer Code für die Gestaltung von Turmstrukturen), Dies gibt Windgeschwindigkeiten von 25–35 m/s und Eisdicken von 5–20 mm an, Abhängig von den regionalen Bedingungen. Für einen 50-Meter-Gitterturm, Windlasten können Basisschertkräfte von 50–100 kN erzeugen und Momente von 500–1000 kNM umkippen. Die Eisakkumulation erhöht die Kräfte der Mitglieder um 15–25%, erforderliche robuste Verspannungssysteme erfordert, Typischerweise Kreuz oder K-Bracing, die Torsionssteifigkeit verbessern.

Seismisches Design folgt GB 50260 (Code für die seismische Gestaltung von Krafteinrichtungen), mit Türmen, die auf Bodenbeschleunigungen von 0,1–0,4 g analysiert wurden. Finite -Elemente -Analyse ( Faro) modelliert die Reaktion des Turms auf dynamische Lasten, Vorhersage von Eigenfrequenzen (1–3 Hz für 50-Meter-Türme) und sicherstellen, dass Ablenkungen unten bleiben 0.5% der Turmhöhe (z.B., 250 mm für einen 50-Meter-Turm). Guy Drähte, bei Verwendung in Hybridkonstruktionen, Reduzieren Sie seismisch induzierte Verschiebungen um 20 bis 30%, erfordern jedoch eine genaue Spannung.

5. Inspektions- und Testprotokolle

Inspektion und Tests sind ein wesentlicher Bestandteil der Gewährleistung der Zuverlässigkeit von Turm. GB/T 2694-2018 Umrissen Regeln für dimensionale Überprüfungen, mechanische Tests, und Bewertung der Korrosionsbeständigkeit. Dimensionale Inspektionen überprüfen die Komponentengrößen, Lochausrichtungen, und Montage -Passform, mit Toleranzen von ± 1 mm für kritische Mitglieder und ± 2 mm für sekundäre Mitglieder. Mechanische Tests, pro GB/T 3098, Bewerten Sie die Bolzen- und Nussfestigkeit, Sicherstellen, dass Scher- und Zugkapazitäten die Designladungen erfüllen (z.B., 400 MPA für M16 -Schrauben). Die Schweißqualität wird unter Verwendung von Röntgen- oder Ultraschalltests bewertet, mit Akzeptanzkriterien basierend auf GB 3323 Stufe B Standards.

Zerstörungsfreie Prüfung (NDT) ist für In-Service-Türme von entscheidender Bedeutung, um Materialverschlechterung oder Mischungen zu erkennen. Korrosionstests überprüfen die Galvanisierungsdicke, mit Proben, die Salzspray -Tests ausgesetzt sind (pro GB/T 10125) Simulation von 20 bis 30 Jahren Exposition.

6. Vergleich mit anderen Turmtypen

Übertragungstürme unterscheiden sich von Kommunikationstürmen, wie Guyed Wire Telescopic oder Dach -GSM -Türme, in Skala, Belastbarkeit, und Designkomplexität. Sendemasten, Typischerweise 30–100 Meter hoch, Unterstützen Sie Hochspannungsleiter (110–1000 kV), Erfordernde robuste Grundlagen und höhere materielle Festigkeit (Q345T / Q420T) Im Vergleich zu Kommunikationstürmen (Q235/Q345). Guyed Wire Teleskoptürme (5–50 m) verlassen sich auf Kabel für die Stabilität, Reduzierung der Materialkosten um 20–30%, erfordert jedoch größere Landflächen für Anker, sie weniger für städtische Umgebungen geeignet machen. Dach -GSM -Türme auf dem Dach (5–20 m) werden durch Gebäudekapazität eingeschränkt, bieten jedoch einen leichteren Zugang zur Wartung.

Elektromagnetisch, Die Getriebetürme konzentrieren sich auf Leiterunterstützung, mit minimalen HF -Überlegungen, Im Gegensatz zu GSM Towers, welche Antennenleistung priorisieren. Strukturell, Übertragungstürme erleben höhere umkippende Momente (500–1000 KNM vs. 80–150 KNM für Teleskoptürme) Aufgrund der Leiterspannung und der Spannweitenlängen (200–400 m).

7. Fortschritte bei der Herstellung und Optimierung

Die moderne Herstellung von Übertragungstürmen nutzt fortschrittliche Technologien, um die Effizienz und Präzision zu verbessern. Computergestütztes Design (CAD) und Finite -Elemente -Analyse optimieren die Konfigurationen der Mitgliedergrößen und Verspannungen, Reduzierung des Materialverbrauchs um 5–10% gleichzeitig die Sicherheitsfaktoren beibehalten. GB/T 2694-2018 Integriert aktualisierte Anforderungen für digitale Dokumentation, Ermöglichung der Rückverfolgbarkeit durch qR-codierte Komponenten. Automatisierte Schnitt- und Stanzsysteme, Führung durch CNC -Maschinen, Toleranzen von ± 0,5 mm erreichen, Verbesserung der Montagegenauigkeit.

Für 5G-bezogene Upgrades, Hybriddesigns, die gefüllte und selbsttragende Elemente kombinieren, werden untersucht, Reduzierung der Fundamentlasten um 15–20%. Innovationen in der Galvanisierung, wie Zinkaluminiumbeschichtungen, Erweitern Sie die Korrosionsbeständigkeit um 10 bis 15 Jahre im Vergleich zu herkömmlichen Zinkbeschichtungen. Smart Sensoren für die Echtzeitüberwachung von Turmspannungen und Korrosion entstehen, Reduzierung der Wartungskosten um 10–15%.

8. Sicherheits- und regulatorische Überlegungen

Sicherheit ist von größter Bedeutung in Übertragungsleitung Turm Herstellung, Angesichts ihrer Rolle in der kritischen Infrastruktur. GB/T 2694-2018 Mandates Sicherheitsfaktoren von 1,5–2,0 für endgültige Lasten, Sicherstellen, dass Türme den extremen Bedingungen standhalten. Inspektionen im Dienst, Verwenden von NDT -Methoden, Adressmaterialienrisiken, die Turmfehler verursacht haben. Die Vorhersagewartung verringert Ausfallzeiten um 20–30%.

Die Einhaltung der behördlichen Einhaltung umfasst ökologische und ästhetische Überlegungen. Türme in städtischen Gebieten können tarnierte Designs erfordern, Erhöhung der Kosten um 10–15%.

9. Zukünftige Trends und Herausforderungen

Die Branche der Übertragungsleitungsturm entwickelt sich mit zunehmendem Strombedarf, Da der chinesische Markt in den letzten Jahren ein erhebliches Wachstum erreicht hat. Zukünftige Trends umfassen intelligente Fertigung, Reduzierung der Kosten um 10–20%, und fortschrittliche Materialien wie hochfest niedrige Alloroy (HSLA) Stähle, Erhöhte Streckgrenze um 10–15%. Zu den Herausforderungen gehört die Nachrüstung für ultrahochspannte (UHV) Linien (800–1000 kV), die Lasten um 20–30% erhöhen, und Verwaltung von Umweltauswirkungen in sensiblen Bereichen.

Abschließend, GB/T 2694-2018 Bietet ein robustes Rahmen für die Herstellung von Übertragungsleitungstürmen, strukturelle Zuverlässigkeit und Sicherheit gewährleisten. Fortschritte bei Materialien, Automatisierung, und Überwachung wird zukünftige Innovationen vorantreiben, Bewältigung wachsender Energieanforderungen und Umweltprobleme.