我國輸電線路鐵塔目前用材主要以熱軋角鋼型材為主,輔以少量鋼管,鋼材的品種以Q235和Q345兩種為主,鐵塔采用熱鍍鋅防腐,使用年限約為50年。與發達國家相比,品種少,強度值偏低、可選擇余地小。
當桿塔荷載較大時,只能采用組合截面的方法來彌補材料強度低的不足,這必然導致鐵塔桿件數量及規格增多,節點構造復雜,安裝工作量增大,既造成了工程投資的增加和資源的浪費,也影響了行業在國際市場上的競爭力。隨著更高電壓等級的750kV、1000kV交流特高壓、±800kV直流特高壓輸電線路的建設,以及大截面、多分裂導線的使用,桿塔設計荷載不斷增大,這種由于鐵塔用鋼材強度過低所造成的影響表現得越來越突出。
在輸電線路桿塔材料方面,國際上有許多國家已經采用了比我國強度高得多的鋼材。日本在1992至1999年相繼建成四段同塔雙回路共425 km的1 000 kV線路中,主材采用屈服強度392 MPa的鋼管型鋼,日本1 000 kV特高壓線路鐵塔主材在采用鋼材屈服強度為392 MPa的鋼管之后,現行規范又將鋼材屈服強度提高到440 MPa,歐美國家大多采用屈服強度為450MPa的鋼材。目前,歐美、日本等國家的高強鋼基本用于500 kV及以上電壓等級輸電線路鐵塔上,新建線路鐵塔主材已全部采用高強度鋼材。俄羅斯的《鋼結構設計規范》中所列鋼材的強度等級已達到578mpa。
我國《鋼結構設計規范》中的最高強度等級為420MPa(Q420鋼材),《架空送電線路桿塔結構設計規定》中的最高強度等級只有390MPa(Q390鋼材)。從各國的設計規范選材范圍及工程實際應用情況來看,我國的高強鋼使用水平均明顯落后于國外一些發達國家。 |