高压输电线路杆塔结构抗火特性分析和风险预警设计文献综述

 2021-10-23 08:10

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(1)课题背景输电线路是电网运行的命脉,目前国内外输送电力的主要方法之一是采用架空电路,而输电杆塔则是输电线路一个重要组成部分。

近年来因为我国电网建设得到了长足发展,越来越多的输电线路经过植被茂密的山区,并沿线路方向铺设高压输电线路杆塔[1]。

然而,近几年来,全国范围内(中国国家电网公司和中国南方电网公司辖区)输电线路因山火引起的钢结构杆塔熔融倒塌停电停运事故越来越多[2],甚至出现电网瓦解,严重威胁到电力系统的安全和可靠性。

有一个典型的事故。

2017年4月19日,菲律宾国家电网公司(NGCP)位于宾南-蒙丁卢帕的230千伏线路发生火灾,导致其中一座塔的地基倒塌。

由于火灾的范围,34号塔的地基被削弱,导致塔倾斜。

据报道,大火烧毁了Barangay Alabang的50多座房屋。

然而就国内外高压输电线路山火火灾研究情况来看,大部分仍然以山火火灾形成环境分析为主,对高压输电线路钢结构杆塔的研究仍然处于空白状态。

山火类型依次可以分为中速和高速[3](蔓延速率分别在2.1~20.0 m/min和20.0 m/min以上)的中高强度的地表火、树冠火和冲冠火或地表火后转为树冠火,,最高树冠火羽流温度和持续时间分别超过1330 ℃和低于3.0 s。

然而角钢塔表面受150 ℃左右的热辐射时,就需要采用隔热板加以保护,温度在600 ℃左右时,角钢塔钢材的强度直接趋于零,在山火环境下高压输电杆塔必然有完全丧失承载能力的风险从影响整个输电线路的安全性。

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