检索结果-南通市图书馆

基于柔性石墨防腐蚀材料的杆塔桩基紧凑型接地研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料保护 2021年第6期54卷 153-158,165页

作者：谢洪平黄涛方潇安韵竹杜长青陈勇国网江苏省电力工程咨询有限公司江苏南京210000 山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000

架空输电线路杆塔接地施工往往受耕地征用、青苗补偿、道路建筑阻断、线路走廊限宽等条件制约,提高杆塔桩基自然接地的散流能力对降低接地电阻和节约施工成本具有实际意义。用柔性石墨防腐蚀材料的杆塔桩基紧凑型接地方法,采用有限元软... 详细信息

架空输电线路杆塔接地施工往往受耕地征用、青苗补偿、道路建筑阻断、线路走廊限宽等条件制约,提高杆塔桩基自然接地的散流能力对降低接地电阻和节约施工成本具有实际意义。用柔性石墨防腐蚀材料的杆塔桩基紧凑型接地方法,采用有限元软件COMSOL Multiphysics建立杆塔桩基散流计算模型,针对单桩基、双桩基及全塔四桩基外敷方式的接地特性与影响因素进行仿真,分析了引流线位置对外敷电极分流特性的影响规律。计算结果表明:对于单个混凝土桩基,引流线位置对接地电阻以及桩基散流特性影响较小;当杆塔采用双基坑和大开挖单基坑施工时,逐桩分体外敷和一体外敷均能起到降阻效果。综合考虑施工难度、材料用量以及外敷方式的通用性,实际杆塔在施工时宜选择逐桩分体外敷方式。

关键词：架空输电线路杆塔桩基柔性石墨防腐蚀材料桩基外敷接地电阻

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

输电杆塔混凝土桩基接地散流与结构优化研究

电瓷避雷器 2021年第5期 115-122页

作者：高晓晶胡元潮姜志鹏李光杰周蠡周光远国网湖北省电力有限公司经济技术研究院武汉430000 山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 国网湖北省电力有限公司鄂州供电公司湖北鄂州436000 国网湖北省电力有限公司荆门供电公司湖北荆门448000

电力输电线路杆塔除桩基自然接地体外往往需要额外敷设人工外延接地体,实际工程中人工外延接地往往受地形、征地以及施工难度所限,提高杆塔桩基自然接地的接地散流效率具有重要意义。笔者提出基于柔性石墨复合接地材料搭建杆塔桩基立体"... 详细信息

电力输电线路杆塔除桩基自然接地体外往往需要额外敷设人工外延接地体,实际工程中人工外延接地往往受地形、征地以及施工难度所限,提高杆塔桩基自然接地的接地散流效率具有重要意义。笔者提出基于柔性石墨复合接地材料搭建杆塔桩基立体"笼"式外敷接地装置,采用COMSOL仿真软件建立混凝土杆塔桩基散流计算模型,针对典型杆塔桩基采用"笼"式外敷接地装置的不同敷设方式、根开间距等因素进行仿真计算,验证"笼"式接地装置对杆塔散流的影响,最后针对整个杆桩基础,对比了桩基外敷接地与传统人工外延接地的散流效果。计算结果表明:随着土壤电阻率的提升,桩基"笼"式外敷接地装置的降阻效率始终保持在19%以上;与人工外延接地装置相比,外敷接地装置的散流比在90%以上,可以有效地分担桩基钢筋的散流占比;当入地电流中包含冲击高频分量时,外敷接地装置的降阻效率始终在20%以上,且外敷接地装置的散流比高于人工外延接地体。

关键词：杆塔桩基 “笼”式外敷接地装置柔性石墨复合接地材料接地电阻

青藏铁路多年冻土区电力杆塔热桩基础冻拔效应数值分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

青藏铁路多年冻土区电力杆塔热桩基础冻拔效应数值分析

作者：吕梦菲兰州交通大学

学位级别：硕士

随着人类在多年冻土区生产活动的增加,对于电力输送的要求与日俱增。然而多年冻土区输电杆塔建成在后期的使用过程中,由于外界环境温度的周期性交替变化,导致桩基础产生冻胀融沉病害。桩基础在冬季发生冻胀时,桩体的上升位移与其附近土... 详细信息

随着人类在多年冻土区生产活动的增加,对于电力输送的要求与日俱增。然而多年冻土区输电杆塔建成在后期的使用过程中,由于外界环境温度的周期性交替变化,导致桩基础产生冻胀融沉病害。桩基础在冬季发生冻胀时,桩体的上升位移与其附近土体的冻胀值近乎相同,而在土体发生融沉时因桩体深埋于冻土的永冻层中受冻结力的影响使得桩体的融沉值小于土体,由此产生桩土的相对变形差,如此往复作用即会导致“冻拔”病害,将严重影响输电杆塔的安全性和使用性。为了得出热桩基础对该病害治理的长期作用效果,本文在青藏高原未来50年升温2.6℃的背景条件下,以青藏铁路望不段电力杆塔热桩基础与普通桩基础（无热棒桩基础）的现场试验为基础,运用ANSYS数值模拟软件通过热力耦合的方法对有无热棒桩基础进行长期稳定性研究,得出:（1）随着外界环境温度的逐年升高,冻土层深8m范围内的土体温度整体上呈现出上升趋势。随着年限时间的增加,无热棒桩基础的活动层厚度有所增加,严重影响桩基础稳定性。热棒桩基础对土层深度为3m至8m的桩周土体的温度有良好的降温效果,在5m深时降温幅度最大为2.6℃,且热棒可提高冻土上限值可较好的保持冻土的稳定性。但是随着年限的增加,热棒的有效工作效率在逐渐衰减从而导致对土层的降温效果减弱。（2）在相同的外界温度荷载下,热棒将很大程度的提高冻土的降温速率,过快的降温速率将使得土体内部的水分还未来得及迁移土体就已完成了冻结过程,从而会对土体的冻胀产生抑制作用。（3）桩基础在冬季发生冻胀时,桩体与其附近土体的冻胀值近乎相同（不考虑桩体被拔断）,热桩基础由于热棒的降温作用较普通桩基础在冬季时的冻胀值减小,且由于热棒在冬季整体上降低了土层的温度,使之在夏季时土体的温度依然低于普通桩基础从而对土体的融沉亦有较好的抑制作用。（4）通过对热桩基础与普通桩基础20年中年冻拔值分析得:普通桩基础的年冻拔平均值约为19mm,热桩基础的年冻拔平均值约为10mm,可得热棒桩基础对于多年冻土区输电杆塔桩基础的冻拔病害有良好的治理效果。

关键词：多年冻土热力耦合杆塔桩基降温效果冻拔位移

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

水源区杆塔外敷电极条件下的基础接地特性

科学技术与工程 2020年第34期20卷 14095-14100页

作者：方潇安韵竹胡元潮向真黄涛吕启深山东理工大学电气与电子工程学院淄博255000 深圳供电局有限公司深圳518000 国网江苏省电力工程咨询有限公司南京210000

水电变电站出线段杆塔接地施工往往受地形和征地条件制约,研究水源区杆塔桩基散流特性并提高桩基自然接地的散流能力对水源区电力线路防雷具有实际意义。采用COMSOL Multiphysics软件建立水源区杆塔桩基散流模型,提出基于桩基外敷柔性... 详细信息

水电变电站出线段杆塔接地施工往往受地形和征地条件制约,研究水源区杆塔桩基散流特性并提高桩基自然接地的散流能力对水源区电力线路防雷具有实际意义。采用COMSOL Multiphysics软件建立水源区杆塔桩基散流模型,提出基于桩基外敷柔性电极的基础散流优化方法,分别对杆塔桩基在柔性电极不同外敷面积、不同外敷半径和不同连接位置条件下的基础接地电阻、桩基内钢筋电流密度及外敷电极电流密度进行计算。结果表明:桩基外敷柔性电极对于改善桩基内钢筋散流有明显效果,外敷柔性电极的敷设面积、敷设位置、敷设半径等是影响桩基散流特性的重要因素,改善外敷柔性电极的布置方式有利于降低杆塔基础的接地电阻值。仿真计算结果可为水源区输电线路杆塔接地设计与降阻改造提供参考。

关键词：杆塔桩基外敷柔性电极接地电阻电流密度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

特高压输电线路杆塔自然接地散流优化研究

特高压输电线路杆塔自然接地散流优化研究

作者：李光杰山东理工大学

学位级别：硕士

输电线路杆塔接地网一般包括自然接地和人工接地两部分,其中,混凝土桩基一般在建设杆塔时基本确定其结构与散流特性,而为了能增强散流、减小接地电阻,桩基需要敷设水平外延接地体。外延接地体设计尺寸较大,施工需要消耗大量的人力、物... 详细信息

输电线路杆塔接地网一般包括自然接地和人工接地两部分,其中,混凝土桩基一般在建设杆塔时基本确定其结构与散流特性,而为了能增强散流、减小接地电阻,桩基需要敷设水平外延接地体。外延接地体设计尺寸较大,施工需要消耗大量的人力、物力和财力。同时,杆桩基础自然接地并未受到重视,杆桩基础在自然风干后通常采取立即回填的施工方式,未能发挥钢筋的散流能力。实际工程经验表明:杆桩基坑具有尺寸大、埋设深的特点,在杆桩基坑开挖的“黄金时期”,利用其空间敷设垂直接地装置作为输电杆塔的散流主体,从而优化甚至取消外延接地,减少耕地占用面积。基于此本文提出基于柔性石墨复合接地材料搭建杆塔桩基垂直式外敷接地装置,采用COMSOL仿真计算软件分别建立了单桩式和承台式特高压输电线路杆塔桩基散流计算模型,本文主要研究内容如下:(1)将单桩式和承台式混凝土桩基的钢筋架构模型等值简化为等值架构模型,单桩式桩基等值前后误差在5%以内,承台式的误差在0.5%以内,等值前后误差在允许范围以内,有效的减小仿真模型建立难度和提高仿真计算速度。(2)分别建立了单桩基外敷笼式、单螺旋和双螺旋接地装置散流模型,对比分析了三种接地装置的散流系数和降阻效率,增加接地装置的匝数可以使三种接地装置的散流系数升高,笼式接地装置的散流系数最高,当土壤电阻率为1000Ω·m时,笼式接地装置的散流系数可以达到70%以上,降阻效率最高可达36%以上,而单螺旋接地装置的散流系数不足60%,降阻效率仅为26%左右。(3)建立单桩式杆塔全桩基自然接地、外敷优化和外延优化散流模型,分析了外敷优化和外延优化的散流特性。分析结果表明:对自然接地和外延接地来说,杆塔桩基需要承担70%的散流分量,而外敷接地时,杆塔桩基仅需要承担40%左右甚至更低的散流分量,很好的缓解杆塔桩基的散流压力。(4)从单桩式桩基的分析扩展到承台式多桩式桩基,建立承台多桩式杆塔全桩基自然接地、外敷优化和外延优化散流模型,对比三种接地方式对入地电流分流的影响。计算结果表明:分层土壤条件下,当上层土壤电阻率较低时,外延接地体可以承台40%左右的电流分流,有效的降低了杆塔桩基对地电位升;下层土壤电阻率较低时,笼式接地装置承台了70%以上的电流分流,最高对地电位升下降11%以上。本文相关结论可为电力杆塔、电信杆塔、铁路杆塔、厂矿建筑、风机等行业的接地设计与施工提供参考。

关键词：杆塔桩基外敷垂直接地装置柔性石墨复合接地体散流系数接地电阻

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

近水源区输电线路杆塔接地降阻策略研究

近水源区输电线路杆塔接地降阻策略研究

作者：方潇山东理工大学

学位级别：硕士

近水源区输电线路杆塔大多位于池塘、湖泊附近或地下水源丰富的地区,水源电阻率要远远低于周围土壤电阻率。靠近水源的土壤电阻率较小,远离水源的土壤电阻率较高。因此,水源区土壤结构可视为水平或垂直分层土壤结构。而传统输电线路杆... 详细信息

近水源区输电线路杆塔大多位于池塘、湖泊附近或地下水源丰富的地区,水源电阻率要远远低于周围土壤电阻率。靠近水源的土壤电阻率较小,远离水源的土壤电阻率较高。因此,水源区土壤结构可视为水平或垂直分层土壤结构。而传统输电线路杆塔接地方式多采用将自然接地体(混凝土桩基)与人工接地体(水平或垂直接地体)组成的接地装置敷设于土壤之中。混凝土桩基具有尺寸大、埋设深、内含钢筋数量多的特点。当自然雷击输电线路杆塔时,雷电流经杆塔混凝土桩基散流入地。由于混凝土的电阻率一般可达数千欧甚至兆欧,造成杆塔桩基内流过钢筋的电流难以向周围土壤散流。鉴于近水源区土壤结构复杂,本文提出采用输电线路杆塔桩基外敷“螺旋”式石墨电极的接地方式,以提高近水源区杆塔混凝土桩基内钢筋散流效率,降低近水源区输电线路杆塔接地电阻。本文研究内容如下:(1)综合分析国内外输电线路杆塔接地降阻的研究成果,采用电磁场理论与有限元相结合的方法,根据实际杆塔接地工程,搭建近水源区输电线路杆塔浇注桩基、灌注桩基的简化模型与精细化模型,两者接地电阻计算偏差低于6%,验证了简化模型的合理性。(2)搭建近水源区输电线路杆塔混凝土单桩基外敷“单螺旋”式石墨电极计算模型,对比分析地下水层位置、绕包面积、绕包位置、绕包间距对杆塔桩基接地散流特性的影响。计算结果表明:地下水层会降低杆塔桩基的接地电阻,接地装置距离水层越近,接地电阻越小;石墨电极的绕包面积对杆塔接地电阻、分流系数影响较大,全绕包方式降阻效果最佳;上、中、下三种绕包位置条件下,底端位置降阻效率最高;综合考虑接地装置的降阻效率与石墨电极材料的成本后,当浇注桩绕包间距为0.6m,灌注桩绕包间距为0.4m时,接地与散流特性达到最优。(3)搭建近水源区输电线路杆塔混凝土单桩基外敷“双螺旋”式石墨电极计算模型,并与“单螺旋”形式的接地装置接地特性作对比。对比分析河流距塔底的距离、绕包面积、绕包间距与绕包位置对杆塔桩基接地散流特性的影响。根据仿真计算结果表明:河流水源会对附近的杆塔桩基散流特性产生影响,河流距离杆塔桩基越近时,接地阻值越小;单独分析“双螺旋”式接地装置在上述因素影响下的接地特性时,其变化规律与“单螺旋”式接地装置一致;两种螺旋形式在全绕包面积下作对比,当土壤电阻率为3200Ω·m时,“单螺旋”式接地装置与“双螺旋”式接地装置的石墨的分流系数最大值只差5%,但“双螺旋”形式所需材料是“单螺旋”形式的2倍。(4)搭建近水源区输电线路全塔桩基计算模型,提出分体单螺旋、分体双螺旋、“两两”外敷、一体外敷4种外敷方案。结果表明:4种外敷方式均起到一定的降阻作用,且效果显著。总体来看,分体外敷、“两两”外敷和一体外敷降阻效果差别不大。但从施工与成本角度分析,后两者需进行大开挖工程,需要消耗较大的土地与人力资源;分体外敷方式中,分体单螺旋形式可以满足大多数接地工程的降阻需要。(5)综合考虑了“水平外延+单螺旋”式接地装置的散流特点,提出了近水源区输电线路杆塔多维度下的接地装置降阻策略。将斜线型水平外延接地装置与“分体单螺旋”式接地装置及“水平外延+单螺旋”式接地装置作对比,通过仿真结果表明:当斜线型水平外延装置的射线导体长度为2m时,其接地特性与匝数为10匝时的分体单螺旋接地装置基本一致,但斜线型水平接地装置相比螺旋式外敷接地装置要多消耗75.88m的土地资源,外敷螺旋式电极降阻方案是利用基坑的垂直空间敷设接地装置来进行降阻,仅利用建设桩基用地即可,不需要消耗其它土地资源。同时,在“水平外延+单螺旋”形式的接地装置中,外敷垂直石墨接地体的分流系数始终大于水平外延接地体的分流系数,说明垂直石墨电极的散流效果好。

关键词：近水源区石墨复合接地材料杆塔桩基接地电阻分流系数