SOLARTODO 22m 35kV 配電用ダブルサーキットタンジェントタワー：技術製品仕様

1. はじめに

SOLARTODO 22m 35kV 配電用ダブルサーキットタンジェントタワーは、現代の郊外電力配電ネットワークに最適な最先端ソリューションです。信頼性と性能を重視して設計されたこの鋼製格子塔は、高さ22メートルで、2つの独立した35キロボルト（kV）電気回路を支えるように設計されています。タンジェントまたはサスペンションタワーとしての主な機能は、送電線の直線部分に沿って導体を支えることであり、通常、送電線の全長の70-80%を占めます。これにより、強力な電力網を拡張し維持するためのコスト効果が高く、不可欠なコンポーネントとなります。設計は、タワー間の典型的なスパン120メートルに対応しており、性能と土地利用のバランスが重要な郊外環境に最適です。高強度のQ420およびQ460鋼で構造され、ISO 1461基準に準拠した熱浸漬亜鉛メッキで保護されているため、最小限のメンテナンスで50年以上の設計寿命を保証します。ダブルサーキット構成は、グリッドの信頼性と容量を向上させ、単一の回廊内でより多くの電力を伝送できるようにし、人口密集地域にとって重要な機能を提供します。

2. 構造設計と材料仕様

22m 35kVタワーの構造的完全性は、ASCE 10-15の「格子鋼送電構造の設計」とIEC 60826の「架空送電線の設計基準」に示された厳格な設計原則に基づいています。このタワーは、強度対重量比が高く、コスト効果の高い設計である鋼製格子フレームを採用しています。主な部材はQ420高強度低合金鋼で構成され、最小降伏強度は420 MPaです。一方、重要な接続ポイントや高ストレス部品には、降伏強度460 MPaのQ460鋼が使用される場合があります。この組み合わせにより、導体や絶縁体の重量による垂直荷重、IEC基準に基づくクラスB仕様の風速からの横荷重など、さまざまな荷重条件下での最適な構造性能が確保されます。鋼構造の総重量は約4.5メトリックトンです。

50年以上の設計寿命を確保するため、すべての鋼部品はISO 1461に従って熱浸漬亜鉛メッキ処理を受けます。このプロセスにより、6mm以上の厚さの構造セクションに対して、最小平均厚さ85マイクロメートル（μm）の耐腐食性亜鉛コーティングが形成され、やや攻撃的な環境でも大気腐食に対する強力な保護が提供されます。格子設計自体は、メンテナンスと点検のしやすさを最適化しており、ボルト接続により必要に応じて部品の交換が容易です。タワーのタンジェント構成は、直線セグメントの導体張力を処理するように設計されており、サスペンション絶縁体ストリングが導体の動きを許容し、高風時にタワー構造へのストレスを軽減します。

3. 電気性能とコンポーネント

このタワーは、ダブルサーキット35kV配電線を支えるように設計されており、ネットワークの電力伝送能力と信頼性を大幅に向上させます。各回路は、選択された導体タイプに応じて定格された連続電流を運ぶことができ、計算は裸の架空導体の電流-温度関係を決定するためのIEEE 738基準に従っています。標準構成は、通常アルミニウム導体鋼強化（ACSR）で、120メートルまでのスパンに対して優れた導電性と強度のバランスを提供する1相あたり1本の導体をサポートします。ダブルサーキットシステムの総容量は、特定の導体サイズと地域の運用条件に応じて25 MVAを超えることがあります。

絶縁システムは、35kV回路の安全性と信頼性を確保するために重要です。タワーには、高品質の陶磁器製サスペンション絶縁体が装備されており、それぞれの定格電圧は10kVで、IEC汚染レベルIII（重度）に対応するために900 mmの最小クリーページ距離を提供するのに十分なストリング長を持っています。これらの絶縁体は、170 kVを超える湿潤電力周波数耐圧を提供します。代替として、複合ポリマー絶縁体を指定することも可能で、軽量（陶磁器の約80%軽量）、優れた破壊耐性、そして高度に汚染された環境での性能向上といった利点があります。雷保護は、導体を直接の雷撃から保護し、SCADAおよびグリッド監視システム用の高帯域幅光ファイバー通信経路を提供する上部光ファイバー接地線（OPGW）によって提供されます。各タワーの接地システムは、標準的な実践に従い、雷電流と故障電流を安全に地中に放散するために、10オーム未満の基礎抵抗を達成するように設計されています。

4. 基礎と設置

堅牢な基礎は、送電塔の長期的な安定性にとって極めて重要です。22m 35kVタワーの標準設計は、適切な支持力を持つほとんどの土壌条件に適した鉄筋コンクリートの広がり基礎を指定しています。このタワーの典型的な基礎には、約15立方メートルのC30/37コンクリートと1.5トンの鉄筋が必要で、設計風荷重および氷荷重によって生成される転倒モーメントに耐えるように設計されています。支持力が低いまたは水位が高いなどの悪条件のサイトでは、杭基礎などの代替基礎設計が可能です。杭基礎では、安定した土層に到達するために、4本の鋼杭を10-15メートルの深さに打ち込むことが含まれる場合があります。

設置は、プレファブリケートされたボルト接続の格子セクションを使用することで効率化されています。タワーの部品は組み立ての準備が整った状態で現場に届けられ、現場での製作や溶接を最小限に抑えます。典型的な設置クルーは5-6人の技術者で、タワーの本体を地上で約2日間で組み立てることができます。組み立てられたタワーの設置は、少なくとも25トンのリフト能力を持つ移動式クレーンを使用して1日で完了できます。基礎の硬化や導体の張りを含むタワーごとの総設置時間は、現場のアクセス性や天候条件に応じて通常7-10日程度です。全体の組み立て重量は約6トン（付属品を含む）で、格子設計のモジュール式の特性により、効率的な物流と郊外拡張プロジェクトでの迅速な展開が可能です。

5. よくある質問（FAQ）

Q1: この22m 35kVタワーの主な用途は何ですか？

A1: このタワーは、35kVの郊外電力配電ネットワーク用に特別に設計されています。22メートルの高さと120メートルのスパンは、スペースが考慮される環境での信頼性を重視して最適化されています。ダブルサーキット機能により、単一の構造上で2つの独立した電力線を持つことができ、回廊の電力伝送能力を倍増させ、グリッドのレジリエンスを向上させるため、成長する住宅および商業地域への電力供給に最適です。

Q2: このタワーはどの主要な業界基準に準拠していますか？

A2: SOLARTODOタワーは、主要な国際基準に厳格に従って設計されています。構造設計および荷重基準はIEC 60826およびASCE 10-15に基づいています。電気性能、特に導体の電流容量は、IEEE 738の方法を用いて計算されています。さらに、腐食保護システムは熱浸漬亜鉛メッキのISO 1461に準拠しており、すべての鋼部品に優れた耐久性と長寿命を保証します。

Q3: 期待されるサービス寿命はどのくらいで、どのように達成されますか？

A3: このタワーは、50年以上のサービス寿命を超えるように設計されています。この長寿命は、高強度のQ420およびQ460構造鋼を使用し、優れた耐腐食性のために少なくとも85μmの厚さの堅牢な熱浸漬亜鉛メッキコーティングを施し、IEC 60826に基づく保守的な設計原則を遵守することで達成されます。定期的な点検と最小限のメンテナンスにより、この運用寿命を確保します。

Q4: このタワーは異なるサイト条件に合わせてカスタマイズできますか？

A4: はい、カスタマイズは重要な特徴です。標準設計には鉄筋コンクリートの広がり基礎が含まれていますが、土壌の安定性が悪いサイトにはエンジニアリングされた杭基礎を提供できます。電気コンポーネントについては、従来の陶磁器製絶縁体を選択するか、汚染や破壊のリスクが高い地域での性能向上を図るために複合ポリマー絶縁体にアップグレードすることができます。これにより、多様な展開環境における柔軟性が確保されます。

Q5: ダブルサーキット構成の主な利点は何ですか？

A5: ダブルサーキット設計は、主に3つの利点を提供します。第一に、単一の権利通行内での電力伝送能力が倍増し、インフラストラクチャのフットプリントが削減されます。第二に、グリッドの信頼性が向上し、一方の回路がメンテナンス中でももう一方の回路が稼働可能です。最後に、将来の負荷増加に対するコスト効果の高いソリューションを提供し、2回路目を最初に設置するか、後で追加することができ、新しいタワーラインを必要としません。