我国输电线路铁塔目前用材主要以热轧角钢型材为主,辅以少量钢管,钢材的品种以Q235和Q345两种为主,铁塔采用热镀锌防腐,使用年限约为50年。与发达国家相比,品种少,强度值偏低、可选择余地小。
当杆塔荷载较大时,只能采用组合截面的方法来弥补材料强度低的不足,这必然导致铁塔杆件数量及规格增多,节点构造复杂,安装工作量增大,既造成了工程投资的增加和资源的浪费,也影响了行业在国际市场上的竞争力。随着更高电压等级的750kV、1000kV交流特高压、±800kV直流特高压输电线路的建设,以及大截面、多分裂导线的使用,杆塔设计荷载不断增大,这种由于铁塔用钢材强度过低所造成的影响表现得越来越突出。
在输电线路杆塔材料方面,国际上有许多国家已经采用了比我国强度高得多的钢材。日本在1992至1999年相继建成四段同塔双回路共425 km的1 000 kV线路中,主材采用屈服强度392 MPa的钢管型钢,日本1 000 kV特高压线路铁塔主材在采用钢材屈服强度为392 MPa的钢管之后,现行规范又将钢材屈服强度提高到440 MPa,欧美国家大多采用屈服强度为450MPa的钢材。目前,欧美、日本等国家的高强钢基本用于500 kV及以上电压等级输电线路铁塔上,新建线路铁塔主材已全部采用高强度钢材。俄罗斯的《钢结构设计规范》中所列钢材的强度等级已达到578mpa。
我国《钢结构设计规范》中的最高强度等级为420MPa(Q420钢材),《架空送电线路杆塔结构设计规定》中的最高强度等级只有390MPa(Q390钢材)。从各国的设计规范选材范围及工程实际应用情况来看,我国的高强钢使用水平均明显落后于国外一些发达国家。 |