湖南電力倒塔的原因

非標件

我是一名電力職工，從事電力線路工作已16年，學的是輸配電專業，即是通常講的電力線路設計及運行檢修專業，
看到08年01月26日對湖南電力倒塔搶修徇職3人的評論，以及多數人對對電力常識的誤解，
我只想從我所學的專業和工作經歷，講一講相關常識，盡量客觀反映當前電力部門的工作，讓所有有良知的人做出自已的正確判斷。
首先講電力線路的桿塔，線路要架空就必須有兩種桿塔－－－即一是直線塔、另一種是耐張塔，簡單的比喻就是你要曬衣裳拉一根線，兩端要固定在墻上，中間用竹桿撐起。
好了，直線塔就有了，竹桿就是直線塔，其作用就是挑起導線，一般只承受導線的自重，專業講就垂直荷載。
同時耐張塔也有了，即是曬衣裳固定的墻，所以電力線路線路最易出危險的是耐張塔，因為導線受張力架空后，沿導線縱向拉起的力全部掛在耐張塔上，即耐張塔要承受電力線路架空后的張力載荷，也就是要當成墻壁一樣承受導線的拉力。
再說說專業名詞：
導線的標稱截面，400/35，即400表示導線的鋁股部分橫截面積為400平方mm，35表示鋼芯部分橫截面積為35平方mm。
當前500kV高壓送電線路多為該型導線，然后每相導線有4根，一條線路為3相導線，共12根導線，還有兩根避雷線。
湖南的倒塌線路就 是這樣的導線結構，架空在天上的共有14根線。
導線的自重，1米400/35導線的自重是1.511kg，
按湖南的多年的氣象條件，設計時冰厚為10mm，
導線上履10mm厚的冰后的增加重量計算是：1.04kg.計算式是y2=〔3.14*（d/2+b)^2-3.14*(d/2)^2〕*1000*0.9 b是冰厚，d是導線直徑，A是導線橫截面積，冰密度0.9
由此：每一米導線的上加冰后的重量是：1.511+1.04＝2.551kg。
耐張塔正常設計時應承受的張力G是：
2.551*1000米*4根子導線*3相＝30.612噸。 取平均水平檔距1000米 （多數為500～700米，考慮山區的連續上山檔等因素取1000米）
耐張塔的高度一般在20米左右。此30噸縱向拉力掛在塔上，對基礎的扭力力距為20米，基礎即按此不利的受力條件進行選取。
耐張塔身要承受的扭力即為抗拒30噸的扭力力矩。
而當履冰達到50mm厚時，代入計算式：y2＝10.85
G＝（10.85+1.511）*1000*4*3＝148.332噸。
當冰厚為100mm時，y2＝35.839
G＝（35.839+1.511）*1000*4*3＝448.2噸。
由此可見：
50mm的冰產生的張力是10mm冰的148.33/30.612＝4.85倍。
100mm冰張力是10mm的448/30.612＝16.63倍。
雖然線路設計取了2.5倍的安全系數。但是由于冰厚產生的荷載是平方關系的增長，耐張塔不可能按幾十年不遇的天氣條件來設計。
如果為了抗拒100mm冰的而設計耐張塔，其塔身強度和基礎強度都是不可想像的。
在線路工程的造價中，鐵塔投資占20％。
而三峽到上海的線路2000公里，塔量為2000基以上，總造價為40億元。單位造價為200萬元/公里，
如要每基塔均增加投資去抗衡50～100mm冰，電力線路的總體投資翻10倍左右。即達到400億，
按此推算，當前電力建設每年建設電力線路均在5000公里左右。按10倍的關系，即光電力線路建設即達到1000個億。
而一個國家級的三峽工程也不過2000億元，
另外，電網投資均由電力企業自行投資，完全是為了保履冰而這樣投資是
不合理的，也不經濟的，將會造成極大的浪費。
至于網友質疑，為何導線不斷而塔倒的問題，這很好理解，這是因為耐張塔要承受不利的力矩效應（塔高20米），而導線只單純的承受縱向張力。
在所有的導線中心均用鋼絞線進行承力，在履冰時，首先崩潰的一定是耐張塔，再才是倒塔的沖擊力掙斷導線。
這就好比用繩子拴到一棵樹上，用力扯繩子，斷掉的一定是樹根，因繩子只受縱向拉力，故先斷的是樹，樹斷后，對繩子產生沖擊，再斷繩子。
另有：湖南的事件中，徇職的是在電力線路上除冰時，由于導線受損后，突然斷裂，倒塔和導線掉下地面傷到線下的工作人員造成。
因為突然的斷線無法預計，不除冰又影響送電運行，故造成事故難以避免。
還有一點我說明的是，北方未倒塔的原因是：天氣干冷，塔身不會凝冰，導線上只是有附著積雪，沒有大量掛冰，
而且在設計時冰厚就取得大，一般在30mm左右。
而湖南的事故中，導線上全部凝冰達50～100mm，塔身及絕緣子上全結成了水桶。
這樣多的額外荷載均由鐵塔來承受，遠遠超出了國家規定的鐵塔使用條件。
不倒塔才不正常。
說句極端的話，按100mm冰設計的定型塔圖，估計國家當前還沒有可選用的定型塔呢！
再有：電力線路工人的工作是十分辛苦的，高山大嶺，均要每月到位一次巡線檢查。一條線路往往幾百公里，全靠人走，還要上塔工作，工作勞動強度很大，而待遇也不過是2k到3k之間。
只是電力的宣傳太少，外界了解不多，有所誤解，這很正常。
最后向奮戰在一線的我的親愛的同行們致以崇高的敬意，祝你們身體好！家人幸福！工作安全順利！
向為工作徇職的戰友 獻上我深切的哀思！好人一生奉獻，一路走好！

syw開門造車

非標件網友好！

這次冰災牽動著全國人民的心。今晨還做了這方面的發言。具體見下面的鏈接。
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因我在農村時當過電工，也曾借工參加過高壓輸電線工程的施工，多少了解一些
有關電力線方面的知識。所以，遠在澳洲定居的弟弟還專門來電話探討此事，
可見，這次冰災，也牽動著世界華人的心。
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你轉貼的資料收藏。
謝謝！

syw  080205---16.23

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支援南方災區，社區里的高手能不能設計一種方便去除電線上的冰的裝置
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=68588&extra=page%3D1

常青藤下

想奮戰在一線的工程技術人員致敬！

無名小卒

原來是這么回事，感謝樓主，感謝奮戰在一線的英雄！致敬！

憨老馬

感謝樓主，感謝奮戰在前線的電力英雄！向他們致敬！

李海飛

這是一個值得探討的話題。本人不是這個電力方面的專業，但要頂一下。

海貍鼠

確實是感動，有這么多的人這么辛勤的工作但是還受到外界的質疑
但是我還有一點疑問，現在是民用電受到了影響，那軍用電呢？如果在戰爭時期發生這樣的事情，那豈不是部隊都不能正常啟動了。

機車戰士

我覺得軍用的不會受影響，社會上大一點的單位都備有發電機組，像我們單位，在社會停電的時候，絕不會影響生產。

天生我才

在單位大家一起討論雪災時，我們就說如果將我們的發電機組能及時運到南方，肯定能緩解電力短缺。

鷹之舞

看了,理解下,不過在吸取這次教訓后,希電力的結構工程師們在經濟合理的范圍內設計出更大載荷的電力塔來........