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桿塔承受的荷載由三部分組成:
水平荷載、 垂直荷載 和 縱向荷載。
水平荷載指水平面方向的荷載,
主要來自于導(dǎo)地線承受的風(fēng)荷載。
垂直荷載指垂直于地平面方向的荷載,
主要來自于導(dǎo)地線和覆冰的重力。
縱向荷載指順導(dǎo)地線方向的荷載,
主要就是來自導(dǎo)地線的張力。
風(fēng)荷載 作用在架空線上,
架空線把作用力傳遞給線夾,
線夾再把力傳遞給桿塔。
因為架空線所處的環(huán)境確定后,
單位架空線長度的風(fēng)荷載是個定值,
因此架空線受力大小就和
承風(fēng)的架空線長度有關(guān)。
這個長度就定義為:水平檔距。
因此水平檔距表征桿塔承受水平荷載的大小。
對于某基桿塔而言,
它所承擔的長度是:
小號側(cè)檔距的一半 + 大號側(cè)檔距的一半。
即:
Lh=L1/2+L2/2
=(L1+L2)/2
即也可以理解為:
桿塔兩側(cè)檔距之和的一半。
同理,
架空線受到重力作用,
重力傳遞到線夾上,
線夾再把力傳遞給桿塔。
因為架空線的型號和覆冰確定后,
單位長度的垂直荷載也是個定值,
因此架空線重力大小就和
架空線長度有關(guān)。
這個長度就定義為:垂直檔距。
因此垂直檔距表征桿塔承受垂直荷載的大小。
對于某基桿塔而言,
它所承擔的長度是:
小號側(cè)弧垂最低點到桿塔的距離
+
大號側(cè)弧垂最低點到桿塔的距離。
即:
Lv=b2+a1
也可以理解為:
桿塔兩側(cè)電線弧垂最低點間的水平距離。
根據(jù)以上定義,
咱們不難得到一些基本推論:
1、桿塔的水平檔距和桿塔位置有關(guān),
和桿塔高度無關(guān)。
2、桿塔的垂直檔距既和桿塔位置有關(guān),
也和桿塔高度相關(guān),
升高桿塔,垂直檔距增加;
降低鐵塔,垂直檔距減小。
▲ 升高塔
▲ 降低塔
為什么會這樣呢?
垂直檔距為什么會“左右橫跳”呢?
咱們分析垂直檔距的計算公式可以發(fā)現(xiàn)端倪:
(由于公式比較復(fù)雜,所以就由我?guī)痛蠹铱戳?/span>)
其實,水平檔距和垂直檔距存在一定的聯(lián)系,
簡而言之:
即垂直檔距等于水平檔距加一個值,
這個值主要受桿塔兩側(cè)的懸掛點高差影響。
這也是為什么升高、降低桿塔垂直檔距變化的原因。
同時,這個值既可能是正,也可能是是負,
甚至比水平檔距還大,
導(dǎo)致垂直檔距稱為成為負值,
此時桿塔收受上拔力影響。
對于桿塔,
特別是直線塔,
主要是受水平荷載和垂直荷載的影響,
換言之就是受水平檔距、垂直檔距大小的影響,
那么其兩者越大,
桿塔受到的作用力就越大。
那么,
我們是不是可以按最高標準來設(shè)計一款桿塔,
比如按1000米水平檔距、1000米垂直檔距,
這樣的“萬能鐵塔”就能應(yīng)付所有的使用場景了。
很顯然,
如果都按最高標準來設(shè)計,
而實際使用場景卻很少會有這樣的高標準,
這樣就是用大炮打蚊子,
用牛刀來殺雞,
會造成很大的浪費。
因此我們規(guī)劃桿塔的時候,
會分成很多的檔次,
不同的檔次對應(yīng)不同的使用檔距,
根據(jù)工程中實際的水平檔距和垂直檔距來
選擇對應(yīng)檔次的塔型,
這樣就避免了浪費!
這樣就是所有桿塔通用(標準)設(shè)計中,
Z1~Z4不同塔型的由來!
咱們回頭再看看這幅圖,
大家是不是越看越別扭?
有個老磚家說過:
如果你看一張圖覺得有問題,
那么你和圖總有一個有問題!
上圖的問題即為:
直線塔的上拔!
如果小人處是一基直線塔,
那么此時該塔的垂直檔距為零甚至負值,
導(dǎo)線帶來的上拔力使懸垂串上揚,
會導(dǎo)致導(dǎo)線與橫擔電氣距離減少,
嚴重時橫擔受較大的上拔力而遭到破壞。
是不是只要直線塔的垂直檔距
不是負值就萬事大吉了呢?
也不是!
上表中有個很重要的數(shù)值:Kv 值。
為這個塔的允許Kv值
Kv = 垂直檔距 / 水平檔距
排塔定位時 :
實際Kv值需大于上表中的允許Kv值。
咱們在塔頭規(guī)劃時,
從經(jīng)濟合理性角度出發(fā),
會約定一個懸垂串允許搖擺角,
而根據(jù)搖擺角的計算公式:
搖擺角的大小又和垂直檔距和水平檔距的比值有關(guān),
因此,
在排塔定位時,
需保證實際Kv值大于允許Kv值,
這樣就間接保證了:
懸垂串的風(fēng)偏角不會超過允許值。
感性上咱們可以值么理解:
懸垂串受到兩股勢力的牽制:
一方面是風(fēng)荷載死命地吹!
一方面是垂直荷載死命地拽!
因此,
如果下拽的力夠大(垂直檔距足夠大),
懸垂串就吹不走,
風(fēng)偏間隙就沒問題,
如果下拽的力太?。?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; caret-color: rgb(255, 0, 0); box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">垂直檔距太小),
懸垂串就很容易吹走,
風(fēng)偏間隙就有問題,
因此對于直線塔,
垂直檔距大能限制懸垂串風(fēng)偏!