输电铁塔现状及市场动态

　　供货品种钢板、型钢钢板、型钢型钢钢管钢管钢管、角钢钢板角钢
　　国家日本日本日本日本日本欧美中国中国
　　随着电网的升级，我国即将建设的1000kV交流、±800kV直流特高压输电线路工程，特高压输电塔在荷载上远大于现有输电塔，对输电塔的结构设计、钢材强度提出了更高的要求。为了使输电塔经济合理，钢材强度就必须大幅提高，需要使用Q390、Q420、Q460等高强度钢材。我国《钢结构设计规范)GB50017—2003已正式将Q390、Q429列入可选材料范围，《低合金高强度结构钢》GB／T1591—94中提出了Q460钢材，这些新品种的强度与国际水平基本接近。我国高强度钢材屈服强度见下表：
　　钢材品种Q390Q420Q460
　　屈服强度（N/mm2)390420460
　　供货品种板材角钢、板材板材
　　国家中国中国中国
　　我国750kV输电塔上，尝试采用了Q420高强度钢材，塔重降低了15％，取得了较大的经济效益。但在供货保障、规格方面很不理想。
　　希望市场上有充足、角钢规格齐全的Q390、Q420货源供设计选用。《钢结构设计规范》尽快将Q460列入可选材料范围。随着这些高强度钢材品种的广泛应用，将会促进我国输电塔设计水平的提高。
　　3．2角钢规格
　　在角钢规格方面，角钢表内的规格从40mm×3mm~200mm×24mm达70多种。从理论上讲，规格越多，所选规格就越经济。但市场往往上很多规格购买不到的，在加工时经常发生规格购买不到而以大代小的情况，导致塔重增加5％左右。
　　3．3大规格角钢
　　在规格大小方面，我国最大角钢规格为200mm×24mm，国际上最大角钢规格为250mm×35mm。因此，对一些受力大的输电塔，当单角钢200mm×24mm满足不了受力要求时，就只能采用组合角钢。组合角钢在构造上不仅比单角钢复杂，且还要增加许多辅佐材料，导致塔重增加。希望我国钢厂也能提供大规格的角钢。
　　3．4不等边角钢
　　输电塔塔身交叉斜材在平面外和平面内的长细比有较大的差别，最经济选材应该配置不等边角钢，长肢位于平面外，短肢位于平面内，可以使平面外和平面内的长细比基本相等。国外输电塔常采用不等边角钢，以降低输电塔的重量。我国有不等边角钢规格表，但市场上基本没有供货，希望钢厂能提供不等边角钢，使输电塔设计更经济更合理。
　　3．5高强度螺栓
　　输电塔连接方式常采用焊接连接和螺栓连接。在螺栓连接方面，目前主要采用5．8级、6．8级强度较低的螺栓。随着输电塔的规模扩大，构件受力越来越大，单靠增加螺栓数量的办法，很不经济合理，因此，输电塔上使用高强度螺栓十分必要。国外输电塔上已经使用了9．9级高强度螺栓。我国输电塔在使用8．8级、10．9级螺栓也作了一些尝试，但热镀锌后质量很不稳定，在施工过程中就发现氢脆破坏现象，因此，高强度螺栓在输电塔上没有广泛使用。如何使高强度螺栓热镀锌后保持良好的力学特性，值得进一步研究。随着电网建设的升级，高强度螺栓的使用是势在必行，对高强度螺栓有较大的需求。
　　3．6钢结构规范限制
　　《钢结构设计规范》(GB50017—2003)第10．1．3条规定热加工管材和冷成型管材不应采用屈服强度超过345N/mm2以及屈强比fy/fu>0．88的钢材，且钢管壁厚不宜大干25mm。由于这条规定的限制，导致我国钢管塔钢材只用Q245、Q345两种。从有关资料来看，美国独资上海维蒙特工业(中国)有限公司，采用ASTMA572GR65配方在上海宝钢生产的钢材屈服强度fy超过345N/mm2达450N/mm2，广泛用于220kV线路钢管杆和500kV变电构架。日本的1000kV特高压线路铁塔主材就是采用钢材屈服强度fy超过345N/mm2达392N/mm2的钢管，日本现行规范又将钢材屈服强度提高到440N/mm2。
　　钢结构规范应在这方面做些研究，对此条限制进行修订。使高强度钢材在钢管塔可以应用，以便降低钢管塔塔重。
　　3．7耐候钢应用
　　输电塔长期处于外露环境，需要采取耐腐处理，目前国内外采用的主要措施是热镀锌防腐，其防腐效果较好，但热镀锌也有其不好的地方：①在输电塔加工好后，还要多一道镀锌工序，需要投入大量的人力、物力；②由于不同材料所含杂质不一样，热镀锌后，色差较大，影响外形美观；③对镀锌件要进行酸洗，对环境有较大的影响；④热镀锌需要500度左右的高温，需要大量的热能；⑤镀锌好的杆件在运输、组装过程中容易出现局部锌层破坏。耐候钢本身具有较强的防腐性能，避免了上述需要热镀锌防腐的不利因素。因此，性能良好的耐候钢在输电塔上使用有巨大的潜力。

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