SOLARTODO 22м 35кВ Распределительная Двойная Циркулярная Башня: Инженерное Совершенство для Современных Сетей

1.0 Введение: Основной Элемент Подземного Электроснабжения

Башня SOLARTODO 22м 35кВ Распределительная Двойная Циркулярная является тщательно спроектированным решением, предназначенным для формирования структурной основы современных пригородных электрических сетей. В качестве тангенциальной (подвесной) башни ее основная функция заключается в поддержке проводников вдоль прямых участков линии электропередачи, что представляет собой наиболее распространенный и экономически эффективный компонент в типичной распределительной сети, часто составляя 70-80% всех башен на линии [1]. Высота этой башни составляет 22 метра, она оптимизирована для приложений под-трансляции на 35кВ, эффективно соединяя высоковольтные подстанции и местные распределительные точки. Ее двойная циркулярная конфигурация обеспечивает критическую избыточность и удваивает мощность передачи в пределах одного коридора, что является важным преимуществом для развивающихся пригородных районов, где пространство является дефицитом. Изготовленная компанией SOLARTODO, лидером в области интегрированной энергетической инфраструктуры, эта башня сочетает в себе прочные материалы, современные принципы проектирования и строгое соблюдение международных стандартов, чтобы гарантировать срок службы более 50 лет с минимальным обслуживанием.

2.0 Структурный Дизайн и Целостность Материалов

Исключительная прочность к весу башни достигается за счет стальной решетчатой конструкции, проверенного метода создания высокоустойчивых и эффективных структур. Основные элементы изготовлены из высокопрочной стали классов Q420 и Q460, обеспечивая превосходную грузоподъемность при оптимизации использования материалов. Общий вес стальной надстройки составляет примерно от 3,5 до 4,5 тонн, в зависимости от конкретных конфигураций нагрузки. Для обеспечения долговечности против коррозии окружающей среды все стальные компоненты проходят процесс горячего цинкования в соответствии со стандартами ISO 1461. Этот защитный цинковый слой, с минимальной средней толщиной 85 микрометров, обеспечивает безобслуживаемый срок службы 50 лет и более, даже в умеренно коррозионных атмосферных условиях. Структура спроектирована для сборки на месте с использованием болтов высокой прочности класса 8.8, что облегчает транспортировку и установку. Тангенциальный дизайн в первую очередь управляет вертикальными нагрузками от веса проводника и изолятора (примерно 500 кг на фазу) и поперечными нагрузками от ветра, действующего на проводники и саму структуру, рассчитанными на основе данных о скорости ветра в регионе согласно рекомендациям IEC 60826 [2].

3.0 Электрическая Система и Высокопроизводительные Компоненты

Спроектированная для надежности, система двойной цепи 35кВ включает компоненты, выбранные за их производительность и долговечность. Каждая из двух цепей поддерживает три фазы проводника, с одним проводником ACSR (алюминиевый проводник с армированием сталью) на фазу. Типичный проводник, такой как ACSR "Linnet", с диаметром 18,13 мм, выбран за оптимальный баланс проводимости и прочности на разрыв, способный выдерживать непрерывные токи до 450 ампер.

Электрическая целостность поддерживается высококачественными изоляторными строками. Стандартная конфигурация использует фарфоровые подвесные изоляторы, каждая I-строка состоит из 8-10 дисков (модель U70BS или эквивалент), чтобы обеспечить достаточное расстояние для пробоя (более 900 мм) и выдерживать номинальное напряжение и потенциальные импульсные события молнии до 170кВ. В качестве альтернативы, SOLARTODO предлагает передовые композитные полимерные изоляторы, которые примерно на 70% легче своих фарфоровых аналогов, обеспечивая превосходную защиту от вандализма и улучшенные характеристики в загрязненных условиях [3]. На вершине башни устанавливается оптический заземляющий провод (OPGW). Этот компонент с двойной функцией обеспечивает защиту от прямых ударов молнии, одновременно встраивая волоконно-оптический кабель с до 48 волокнами, что позволяет осуществлять высокоскоростную передачу данных для мониторинга сети, систем SCADA и аренды третьими сторонами.

4.0 Фундамент, Заземление и Стабильность Системы

Стабильный фундамент критически важен для работы башни. Для типичных условий почвы используется основание из армированного бетона с подушкой и дымоходом, требующее примерно 10-15 кубических метров бетона C30/37. Дизайн обеспечивает стабильность против моментов опрокидывания, создаваемых проектными ветровыми скоростями до 140 км/ч. В районах с плохой несущей способностью почвы могут быть предусмотрены глубокие фундаменты, такие как забивные сваи. Башня закреплена на фундаменте с помощью оцинкованной стальной опорной плиты и набора анкерных болтов M36.

Эффективная система заземления необходима для безопасности персонала и защиты оборудования во время ударов молнии или замыкания на землю. Башня SOLARTODO включает в себя комплексную систему заземления, спроектированную для достижения низкого сопротивления фундамента башни, в соответствии с IEEE Std 80-2013 [4]. Это обычно включает в себя заземляющее кольцо из меди, закопанное вокруг фундамента, дополненное вертикальными заземляющими стержнями, забитыми до 6 метров в глубину. Целевое сопротивление составляет менее 10 Ом в стандартных условиях почвы и спроектировано так, чтобы быть ниже 4 Ом в регионах с высокой плотностью молний, обеспечивая быстрое и безопасное рассеивание токов замыкания в землю.

5.0 Стандарты, Соответствие и Контроль Качества

Каждая башня SOLARTODO 22м 35кВ спроектирована и изготовлена в строгом соответствии с набором международных и национальных стандартов. Основные критерии проектирования и нагрузки регулируются IEC 60826, "Критерии проектирования воздушных линий электропередачи". Стальные компоненты и практики проектирования соответствуют ASCE 10-15, "Проектирование решетчатых стальных конструкций для передачи". Проводимость и тепловые характеристики проводников рассчитываются на основе методологии, изложенной в IEEE 738, "Стандарт для расчета температуры тока голых воздушных проводников". Наши производственные мощности сертифицированы по ISO 9001, что гарантирует, что каждая стадия производства, от закупки материалов до окончательной проверки, подлежит строгим протоколам контроля качества. Эта приверженность стандартам обеспечивает, что наши башни не только соответствуют, но и превосходят эксплуатационные требования современных энергетических компаний на срок службы 50 лет.

Часто Задаваемые Вопросы (FAQ)

1. Каков типичный проектный пролет для этой 22м башни?

Оптимальный проектный пролет для башни 22м 35кВ составляет 120 метров в стандартных условиях местности. Этот пролет балансирует экономическую эффективность с технической производительностью, обеспечивая, чтобы провис проводника оставался в пределах безопасных пределов под максимальной рабочей температурой и условиями нагрузки от льда. Для сложных местностей или длинных пересечений проект может быть адаптирован, что может потребовать небольшого усиления конструкции или более высокой версии башни для поддержания необходимого зазора в 7,5 метра от земли.

2. Можно ли настроить эту башню для различных конфигураций проводников?

Да, хотя стандартный дизайн использует один проводник ACSR на фазу, его можно легко адаптировать для других конфигураций. Это включает в себя использование различных типов проводников, таких как AAAC (все алюминиевые сплавы) или размещение связки проводников (например, два проводника на фазу), если требуется более высокая проводимость. Такие модификации пройдут полное инженерное обследование для корректировки структурных компонентов и обеспечения соответствия всем соответствующим стандартам нагрузки и зазора.

3. Каково преимущество двойной циркулярной башни?

Двойная циркулярная башня несет две независимые электрические цепи на одной конструкции. Это обеспечивает значительные преимущества, включая 100% увеличение мощности передачи по сравнению с одноцепной линией в пределах той же ширины коридора. Это также повышает надежность сети; одна цепь может быть отключена для обслуживания, в то время как другая остается в эксплуатации, минимизируя перебои в электроснабжении для клиентов и улучшая общую доступность системы (контингент N-1).

4. Какое обслуживание требуется в течение 50-летнего срока службы башни?

Благодаря конструкции из горячекатаной оцинкованной стали, сама структура башни требует минимального обслуживания. Периодическая визуальная проверка, рекомендуемая каждые 3-5 лет, обычно достаточна для проверки на наличие повреждений или ослабления болтов. Изоляторы должны проверяться на трещины или загрязнения, а соединение заземления должно проверяться на целостность. Прочная конструкция обеспечивает, что в течение 50-летнего срока службы при нормальных условиях окружающей среды не требуется серьезного структурного обслуживания или повторного покрытия.

5. Как башня доставляется и собирается на месте?

Башня отправляется в разобранном виде для логистической эффективности, при этом самые длинные элементы обычно не превышают 12 метров. Все компоненты маркируются для легкой идентификации. Сборка выполняется на месте квалифицированной бригадой с использованием крана или, в некоторых случаях, подъемных столбов. Решетчатая структура соединяется болтами на земле в подузлах, а затем поднимается на место. Типичная бригада из 5-6 техников может полностью собрать и установить башню за 2-3 дня, исключая время отверждения фундамента.

Ссылки

[1] Министерство энергетики США. (2020). Отчет о инфраструктуре передачи и распределения.
[2] Международная электротехническая комиссия. (2003). IEC 60826: Критерии проектирования воздушных линий электропередачи.
[3] Институт исследований электрической энергии (EPRI). (2018). Руководство по полимерным изоляторам.
[4] Институт инженеров электротехники и электроники. (2013). IEEE Std 80-2013: Руководство IEEE по безопасности заземления в подстанциях переменного тока.