Timbang ng Transmission Tower Bawat Metro: Kumpletong Gabay sa Pagtutukoy na Batay sa Boltahe

Ang timbang ng transmission tower bawat metro ay nag-iiba nang malaki sa pamamagitan ng antas ng boltahe: 35kV tower average 100-180 kg / m, 66kV system run 150-250 kg / m, 110kV towers range 200-450 kg / m, 220kV istraktura umabot sa 350-600 kg / m, at 500kV ultra-mataas na boltahe tower ay nangangailangan ng 500-800 kg / m. Ang timbang na ito ay nagdaragdag nang proporsyonal sa boltahe dahil sa pinahusay na mga kinakailangan sa istruktura, mas malaking konduktor spacing, at mas malaking kaligtasan clearances na ipinag-uutos ng mga pamantayan ng ISO at ASTM.

Sa loob ng aming 17 taon sa pagmamanupaktura ng transmission line tower sa XY Tower, nakagawa kami ng higit sa 680,000 tonelada ng mga istraktura ng bakal para sa mga proyekto sa buong 20+ mga bansa. Ang isang sukatan ng mga tagapamahala ng pagkuha ay patuloy na kailangan - ngunit bihirang makahanap ng malinaw na dokumentado - ay ang timbang bawat metro. Ito ang pundasyon para sa pagkalkula ng mga gastos sa transportasyon, mga kinakailangan sa pundasyon, at kabuuang badyet ng proyekto.

Narito ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa mga pagtutukoy ng timbang ng tower, diretso mula sa data ng disenyo ng aming koponan sa engineering.

Timbang ng Transmission Tower Bawat Metro sa pamamagitan ng Antas ng Boltahe

Ang relasyon sa pagitan ng boltahe at timbang ay hindi linear-ito accelerates bilang boltahe pagtaas. Ang isang 220kV tower ay hindi lamang tumitimbang ng dalawang beses kung ano ang ginagawa ng isang 110kV tower bawat metro; Kadalasan ito ay 50-80% na mas mabigat dahil sa pagiging kumplikado ng istruktura.

Total

Voltage Level	Suspension Tower (kg / m)	Dead-End Tower (kg / m)	Typical Height Range	Weight Range	Primary Application
35kV	100-140	140-180	14-18m	1,760-3,186 kg	Pamamahagi sa kanayunan
66kV	150-200	200-250	15-25m	3,000-6,250 kg	Sub-transmission
110kV	200-300	300-450	20-40m	5,000-18,000 kg	Regional transmission
220kV	350-450	450-600	45-60m	15,750-36,000 kg	Mataas na boltahe grid
500kV	500-650	650-800	60-80m	30,000-64,000 kg	Dagdag na mataas na boltahe

Ang mga tower ng suspensyon ay humahawak ng mga tuwid na tumatakbo na may minimal na paglihis ng linya (hanggang sa 2 °). Sila ang iyong baseline. Ang mga dead-end tower ay nangangailangan ng 40-60% na higit pang bakal bawat metro dahil nilalabanan nila ang buong pag-igting ng konduktor - kritikal sa mga terminal ng linya at mga pangunahing pagbabago sa direksyon.

Ang aming 110kV transmission tower ay karaniwang average na 250-280 kg / m para sa mga uri ng suspensyon. Iyon ay isang 30-meter tower na tumitimbang ng 7,500-8,400 kg bago ang mga konduktor at insulator.

Paano Kalkulahin ang Timbang ng Tower Bawat Metro

Ang formula ay prangka, ngunit ang pagkuha ng tumpak na mga input ay mas mahalaga kaysa sa karamihan ng mga mamimili mapagtanto.

Timbang bawat metro = Kabuuang timbang ng katawan ng tower (kg) ÷ Taas ng tower (m)

Kritikal: Gamitin lamang ang bigat ng katawan ng tower. Ibukod ang mga pundasyon, stub sa ibaba ng antas ng lupa, konduktor, insulator, at hardware. Ang pagsasama ng mga ito ay baluktot ang iyong mga kalkulasyon para sa disenyo ng pundasyon at pagpaplano ng transportasyon.

Halimbawa ng Pagkalkula # 1: 35kV Rural Tower

• Kabuuang timbang ng tower: 1,762 kg
• Taas: 14 metro
• Timbang bawat metro: 1,762 ÷ 14 = 126 kg / m

Ito ay tumutugma sa aming standard na 35kV single-circuit suspension tower disenyo gamit ang Q235B bakal.

Halimbawa ng Pagkalkula # 2: 110kV Suburban Project

• Kabuuang timbang ng tower: 12,000 kg
• Taas: 30 metro
• Timbang bawat metro: 12,000 ÷ 30 = 400 kg / m

Ito ay kumakatawan sa isang dead-end tower na humahawak ng isang 15 ° linya paglihis na may pinahusay na paglo-load ng hangin (Zone IV bawat IS 802: 2015).

Halimbawa ng Pagkalkula # 3: 220kV Interstate Line

• Kabuuang timbang ng tower: 24,000 kg
• Taas: 52 metro
• Timbang bawat metro: 24,000 ÷ 52 = 462 kg / m

Ang pagsasaayos ng dobleng circuit ay nagdaragdag ng makabuluhang bigat ng cross-arm, na itinutulak ito sa itaas na saklaw para sa mga aplikasyon ng 220kV.

Mula sa aming pagproseso ng data ng produksyon ng 40,000 tonelada taun-taon, ang mga kalkulasyon ng timbang bawat metro na tumpak sa loob ng ±5% ay nangangailangan ng sertipikadong mga sukat ng scale. Ang mga pagtatantya na nakabatay sa pagguhit ay madalas na understate ang aktwal na timbang sa pamamagitan ng 8-12% dahil sa materyal na hinang, kapal ng galvanizing, at mga tolerance sa pagmamanupaktura.

Epekto ng Grade ng Materyal sa Mga Ratio ng Timbang

Ang pagpili ng grado ng bakal ay nagulat ng higit sa ilang mga tagapamahala ng proyekto kapag napagtanto nila na ang isang "mas mabigat" na grado ay talagang binabawasan ang kabuuang timbang ng tower.

Ang pisika: Ang mas mataas na lakas ng ani ay nangangahulugang ang mas payat na mga miyembro ay nakakamit ang parehong kapasidad sa istruktura. Q345B bakal sa 345 MPa ani lakas ay nangangailangan ng 30-40% mas mababa cross-sectional area kaysa sa Q235B sa 235 MPa para sa magkatulad load paglaban.

Material	Yield Strength	Density	Weight vs. Q235B	Cost Premium	Best Use Case
Q235B (ASTM A36)	235 MPa	7,850 kg / m³	100% (baseline)	Pinakamababang	mga disenyo ng Pamantayan, mababang mga zone ng hangin
Q345B (A572 Gr.50)	345 MPa	7,850 kg / m³	60-70%	+ 15-20%	Na-optimize na mga disenyo, pinaka-karaniwan
Q420B	420 MPa	7,850 kg / m³	50-60%	+ 30-40% Mga	espesyal na aplikasyon, matinding naglo-load
Aluminyo 6061-T6	240 MPa	2,700 kg / m³	25-40%	+ 200-300%	Pag-install ng helikopter, mga bundok

Ang aming koponan sa engineering ay default sa Q345B para sa halos lahat ng mga proyekto sa pag-export. Ang 15-20% na premium ng gastos sa materyal ay nabawi sa pamamagitan ng nabawasan na transportasyon (mas kaunting mga trak), mas maliit na mga kinakailangan sa kreyn sa panahon ng pag-install, at mas mababang mga gastos sa pundasyon.

Ang isang 110kV tower na lumilipat mula sa Q235B hanggang Q345B ay bumaba mula sa 320 kg / m hanggang 210 kg / m. Iyon ay 3,300 kg na nai-save sa isang 30-meter tower - sapat na upang mabawasan ang dami ng kongkreto na pundasyon sa pamamagitan ng 15-20% depende sa kapasidad ng tindig ng lupa.

Ang hot-dip galvanizing ay nagdaragdag ng 3-5% sa kabuuang timbang. Sa aming galvanizing facility sa Deyang, pinapanatili namin ang 86μm minimum na kapal ng patong bawat ASTM A123. Para sa isang 300 kg / m tower, asahan ang galvanizing upang magdagdag ng 9-15 kg / m.

Pamamahagi ng Timbang: Saan Pupunta ang Bakal

Ang pag-unawa sa pamamahagi ng timbang ay tumutulong sa pag-optimize ng mga disenyo at matukoy ang mga pagkakataon sa pag-save ng gastos.

Sa isang tipikal na 110kV suspension tower:

• Pangunahing mga binti: 40-45% ng kabuuang timbang
• Cross-arms: 18-22%
• Mga miyembro ng pag-aayos: 25-30%
• Gusset plates at koneksyon: 8-12%

Ang mas mababang mga panel ay nagdadala ng exponentially mas maraming load. Ang mga miyembro ng binti ng ilalim na panel ay maaaring gumamit ng 100×100×10mm na anggulo ng bakal, habang ang mga nangungunang panel ay bumaba sa 65×65×6mm.

Ang timbang sa bawat metro ay hindi pare-pareho mula sa itaas hanggang sa ibaba. Ang ilalim na ikatlong bahagi ng isang tower ay karaniwang nagdadala ng 45-50% ng kabuuang timbang, gitnang ikatlong 30-35%, at itaas na ikatlong 20-25%.

Mahalaga ito para sa pagpaplano ng transportasyon. Hindi mo lamang maaaring hatiin ang kabuuang timbang sa pamamagitan ng taas at ipalagay ang pare-parehong pamamahagi kapag pumipili ng mga kapasidad ng crane o pagpaplano ng mga pagkakasunud-sunod ng pagtayo ng panel-by-panel.

Single-Circuit kumpara sa Double-Circuit Weight Paghahambing

Ang pagdaragdag ng isang pangalawang circuit ay hindi doble ang timbang - pinatataas nito ito ng 40-65%.

Ang matematika: Kailangan mo ng dalawang hanay ng mga cross-arm at konduktor, ngunit gumagamit ka ng parehong istraktura ng binti. Ang mga pangunahing binti ay nakakakuha ng marahil 15-20% na mas maraming timbang upang mahawakan ang nadagdagan na mga lateral load, ngunit hindi ka nagtatayo ng dalawang magkakahiwalay na tower.

110kV Halimbawa:

• Suspensyon ng solong circuit: 250 kg / m
• Suspensyon ng dobleng circuit: 375-400 kg / m (+50-60%)

220kV Halimbawa:

• Single-circuit: 400 kg / m
• Dobleng circuit: 600-650 kg / m (+50-63%)

Ang double-circuit ay may katuturan sa ekonomiya kapag ang mga gastos sa right-of-way ay mataas o kapag nagpaplano ka ng pagpapalawak ng kapasidad sa loob ng 5-7 taon. Ang paunang timbang premium ay nagbabayad pabalik sa pamamagitan ng pag-iwas sa konstruksiyon ng pangalawang linya ng tower.

Nagbigay kami ng double-circuit 66kV transmission tower para sa mga urban corridor sa Timog-silangang Asya kung saan ang mga gastos sa pagkuha ng lupa ay lumampas sa $ 2M bawat kilometro. Ang dagdag na 2-3 tonelada bawat tower ay nagkakahalaga ng $ 5,000-7,000, habang ang isang pangalawang hiwalay na linya ng tower ay mangangailangan ng isa pang $ 400,000 / km sa right-of-way.

Mga pagtutukoy sa Paglo-load at Timbang sa Kapaligiran

Ang mga kinakailangan sa paglo-load ng hangin at yelo ay maaaring itulak ang mga timbang ng tower hanggang 15-40% kumpara sa mga disenyo ng baseline.

Ang IS 802:2015 ay tumutukoy sa limang zone ng hangin. Ang isang tower na idinisenyo para sa Zone I (33 m / s pangunahing bilis ng hangin) ay maaaring tumitimbang ng 300 kg / m. Ang parehong de-koryenteng pagtutukoy sa Zone V (55 m / s) ay maaaring mangailangan ng 375-420 kg / m.

Ang paglo-load ng yelo ay nagdaragdag pa ng higit pa. Ang karaniwang 12mm radial na kapal ng yelo ay nagdaragdag ng timbang ng konduktor sa pamamagitan ng 2-3 beses sa panahon ng mga bagyo ng yelo. Ang mga tower ay dapat makayanan ito nang walang permanenteng pagpapapangit.

Environmental Factor	Weight Impact	Typical Regions
Wind Zone I-II	Baseline	Inland plains
Wind Zone III-IV	+8-15%	Coastal areas
Wind Zone V	+15-25%	Typhoon-prone coasts
Heavy ice loading	+12-20%	Northern climates, bundok
Seismic Zone IV-V	+ 8-15%	Mga rehiyon na madaling kapitan ng lindol

Ang pinagsamang paglo-load ay nagpaparami ng mga epekto. Ang isang tower na idinisenyo para sa Zone IV wind + mabigat na yelo + seismic loading ay maaaring mangailangan ng 35-40% na higit pang bakal kaysa sa parehong antas ng boltahe sa mga benign na kondisyon.

Ang aming ISO 9001: 2015 sertipikadong proseso ng engineering ay nagpapatakbo ng buong may hangganan na pagsusuri ng elemento (FEA) sa bawat pasadyang disenyo ng tower upang ma-optimize ang timbang habang natutugunan ang lahat ng mga kadahilanan sa kaligtasan ayon sa mga pamantayan ng IEC 60826.

Implikasyon ng Gastos sa Timbang Bawat Metro

Ang bawat pagbawas ng 100 kg / m ay lumilikha ng masusukat na pagtitipid sa proyekto sa maraming kategorya.

Mga Gastos sa Materyal

Sa kasalukuyang mga presyo ng bakal ($ 950-1,500 bawat tonelada FOB China para sa galvanized tower), ang bawat 100 kg / m na nai-save sa isang 30-meter tower ay 3,000 kg × $ 1.15 / kg = $ 3,450 bawat tower.

Ang

isang proyekto ng 100-tower ay nakakatipid ng $ 345,000 sa mga gastos sa materyal lamang.

Mga Gastos sa Transportasyon

Ang mga singil sa pagpapadala ng lalagyan ayon sa timbang at dami. Ang mas magaan na mga tower ay nangangahulugang mas maraming mga yunit sa bawat lalagyan.

Ang karaniwang 40-foot na lalagyan ay nag-max out sa 26-27 metriko tonelada ng kargamento. Ang pagbabawas ng timbang ng tower mula 12 tonelada hanggang 9 tonelada ay nangangahulugang magkasya ng 3 tower sa halip na 2 - isang 50% na pagtaas ng kahusayan sa pagpapadala.

Ang

gastos sa pagpapadala ng bawat tower ay bumaba mula sa $ 800 hanggang $ 533 para sa aming karaniwang mga ruta sa pag-export ng Africa.

Mga Gastos sa Pundasyon

Ang timbang ng tower ay direktang tumutukoy sa laki ng pundasyon at kongkreto na dami. Ang bawat 100 kg / m na pagbawas (3,000 kg sa isang 30m tower) ay nagbawas ng mga naglo-load ng pundasyon nang proporsyonal.

Para sa kapasidad ng tindig ng lupa na 150 kPa, ang pagbabawas ng timbang ng tower mula 12 hanggang 9 tonelada ay maaaring paliitin ang bakas ng paa ng pundasyon mula sa 4.8m × 4.8m hanggang 4.2m × 4.2m. Iyon ay 40% na mas mababa ang kongkreto na dami at 35% na mas kaunting paghuhukay.

Pagtitipid sa gastos sa pundasyon: $ 1,200-1,800 bawat tower depende sa rehiyon.

Mga Gastos sa Pag-install

Ang mas magaan na mga tower ay nagbibigay-daan sa mas maliit na mga crane. Ang isang 120-toneladang crane araw-araw na rate ay tumatakbo ng $ 3,000-5,000 sa karamihan ng mga merkado. Kung ang pagbabawas ng timbang ng tower ay nagbibigay-daan sa iyo na gumamit ng isang 80-toneladang kreyn sa $ 1,800-2,500 bawat araw, ang pagtitipid ay dumami sa 30-60 araw na panahon ng pag-install.

Ang kahusayan sa paggawa ay nagpapabuti din. Ang mga crew ay nagtatayo ng mas magaan na mga panel nang mas mabilis-karaniwang 15-20% na pagtitipid sa oras ay direktang isinasalin sa nabawasan na mga gastos sa paggawa.

Mga Pagkakaiba-iba ng Timbang ng Uri ng Tower

Hindi lahat ng tower sa parehong boltahe ay tumitimbang ng parehong bawat metro. Ang pag-andar ay nagtutulak ng mga kinakailangan sa timbang.

Mga Suspension Tower (Uri A): Baseline weight. Hawakan ang tuwid na tumatakbo hanggang sa 2 ° paglihis.

Maliit na Anggulo Tower (Uri B): + 15-25% timbang. Suportahan ang 2-15 ° linya deviations na may light strain insulators.

Medium Angle Towers (Type C): + 25-40% na timbang. Hawakan ang 15-30 ° lumiliko na may buong strain insulator string.

Dead-End Towers (Type D): + 40-60% timbang. Tapusin ang mga linya o angkla bago ang mga pangunahing tawiran. Dapat labanan ang buong pag-igting ng konduktor.

Pagtawid ng Mga Tore: + 50-100% na timbang. Ang dagdag na taas para sa mga tawiran sa ilog, highway, o riles ay nangangailangan ng pinalawig na mga seksyon ng binti at pinatibay na mga miyembro.

Ang isang 110kV suspension tower sa 250 kg / m ay nagiging isang dead-end tower sa 375-400 kg / m - magkatulad na boltahe at paglo-load sa kapaligiran, ngunit napakalaking iba't ibang mga pangangailangan sa istruktura.

Kapag tumutukoy sa mga tower, kakailanganin mo nang humigit-kumulang:

• 60-70% na uri ng suspensyon
• 15-20% Mga Uri ng Maliit na Anggulo
• 8-12% katamtamang anggulo / patay na mga uri
• 2-5% na pagtawid o espesyal na mga tower

Paghaluin ang mga porsyento na ito sa mga timbang na tukoy sa boltahe upang makalkula nang tumpak ang average na timbang ng proyekto bawat metro.

Mga Pamantayan at Pag-verify ng Timbang

Tatlong pamantayang pamilya ang namamahala sa disenyo ng transmission tower sa buong mundo. Ang mga pagtutukoy ng timbang ay bahagyang naiiba sa ilalim ng bawat isa.

IS 802 (Bahagi 1 / Sec 1): 2015 - Pamantayan ng India

• Pinaka-komprehensibong pamamaraan ng pagkalkula ng timbang
• Kasama ang mga empirical formula para sa paunang pagtatantya ng timbang
• Ang aming koponan ng engineering ay nag-cross-reference sa lahat ng mga proyekto sa pag-export ng Asya laban sa mga code ng IS

GB 50017-2017 - Mga pagtutukoy ng Tsino

• Bahagyang mas konserbatibong sukat ng miyembro sa paglo-load ng hangin
• May posibilidad na makabuo ng 5-8% na mas mabibigat na disenyo kaysa sa mga code ng IS para sa mga katumbas na kondisyon
• Mandatory para sa mga proyektong pambansa ng Tsina

Mga Pamantayan ng ASTM / ASCE - kasanayan sa Hilagang Amerika

Ang
• Manwal ng ASCE 52 ay nagbibigay ng detalyadong patnubay sa disenyo
• Ang ASTM A123 ay namamahala sa galvanizing na nagdaragdag ng 3-5% na timbang
• Karaniwan ay malapit na nakahanay sa mga code ng IS para sa pangwakas na timbang ng tower

Para sa high-voltage steel transmission tower na na-export sa ibang bansa, pinatutunayan namin ang mga disenyo sa ilalim ng tinukoy na pamantayan ng kliyente ngunit i-verify laban sa lahat ng tatlo upang matiyak na walang mga nakatagong pagkakaiba.

Mahalaga ang mga protokol sa pagsubok. Ang mga kinakailangan sa pagsubok sa pag-load ay nag-iiba ayon sa pamantayan, ngunit lahat ay nangangailangan ng paglo-load ng patunay sa 1.5× minimum na naglo-load ng disenyo. Ang pag-verify na ito ay nakakakuha ng anumang mga isyu sa pamamahagi ng timbang bago ang mga tower ship.

Ang aming departamento ng kontrol sa kalidad ay nagpapanatili ng ±3% weight tolerance sa lahat ng mga manufactured tower kumpara sa mga naaprubahang guhit-nangunguna sa industriya na katumpakan na pinagana ng awtomatikong pagputol ng CNC at aming 10 awtomatikong linya ng produksyon.

Paano tukuyin ang timbang sa mga teknikal na panukala

Kapag humihingi ng mga quote, ang kalinawan sa mga pagtutukoy ng timbang ay pumipigil sa mga hindi pagkakaunawaan na nagpapaantala sa mga proyekto.

Isama sa iyong RFQ:

1. Timbang ng katawan ng tower hindi kasama ang mga pundasyon, stub, konduktor, at hardware
2. Saklaw ng pagpapaubaya sa timbang (inirerekumenda namin ang ±5% maximum)
3. Steel grade pagtutukoy (Q235B, Q345B, o katumbas bawat ASTM)
Kung
4. ang galvanizing timbang ay kasama
5. Kinakailangang dokumentasyon (sertipikadong mga tiket sa scale, mga sertipiko ng materyal)

Mga pulang bandila sa mga panukala:

• Weights 15% + mas magaan kaysa sa mga pamantayan ng industriya nang walang mataas na lakas na pagtutukoy ng bakal
• Walang pagkasira sa pagitan ng katawan ng tower at pundasyon / hardware
• Nawawalang mga pagtutukoy ng grado ng bakal
• Galvanizing kapal sa ibaba 86μm (ASTM A123 minimum)

Ang tamang mga pagtutukoy ng timbang ay nagtutulak din ng bolt na dami para sa pagpupulong ng tower. Ang mas mabibigat na miyembro ay nangangailangan ng mas malaking bolts at mas maraming mga punto ng koneksyon-isa pang kadahilanan ng gastos na direktang nakatali sa timbang bawat metro.

Real-World Weight Examples from X.Y. Tower Projects

Ang mga pagtutukoy na ito ay nagmula sa aming aktwal na data ng pagmamanupaktura, hindi mga teoretikal na kalkulasyon.

Proyekto 1: 35kV Rural Electrification (Tanzania)

• Uri ng tore: Suspensyon ng solong circuit
• Taas: 16 metro
• Kabuuang timbang: 2,100 kg
• Timbang bawat metro: 131 kg / m
• Grado ng bakal: Q235B
• Kinalabasan: Matagumpay na nakayanan ang paglo-load ng hangin sa Zone III sa panahon ng bagyo ng 2023

Proyekto 2: 110kV Suburban Expansion (Pilipinas)

• Uri ng tore: Double-circuit dead-end
• Taas: 35 metro
• Kabuuang timbang: 14,700 kg
• Timbang bawat metro: 420 kg / m
• Grado ng bakal: Q345B
• Mga espesyal na tala: Disenyo ng Typhoon zone, 86μm galvanizing nakaligtas sa 3 taon na pagkakalantad sa baybayin na may zero kalawang

Proyekto 3: 220kV Interstate Transmission (Kenya)

• Uri ng tore: Suspensyon ng solong circuit
• Taas: 48 metro
• Kabuuang timbang: 19,200 kg
• Timbang bawat metro: 400 kg / m
• Grado ng bakal: Q345B
• Nakamit: Na-install sa pamamagitan ng helicopter sa Rift Valley highlands-timbang savings kritikal sa pagiging posible ng pag-install

Proyekto 4: 66kV Mountain Line (Nepal)

• Uri ng tore: Single-circuit angle (15 °)
• Taas: 22 metro
• Kabuuang timbang: 4,620 kg (aluminyo 6061-T6)
• Timbang bawat metro: 210 kg / m (katumbas na bakal ay 550 kg / m)
• Mga espesyal na tala: 62% pagbabawas ng timbang pinagana ang pag-install ng helicopter sa 3,200m altitude

Ang mga halimbawang ito sa totoong mundo ay nagpapakita kung bakit ang mga kalkulasyon ng timbang sa bawat metro ay dapat na account para sa mga tiyak na kondisyon ng proyekto - hindi lamang mga antas ng boltahe.

Mga Madalas Itanong