NESC C2 높은 바람 부하 허리케인 구역: 톱니형 튜버식 강철 기둥에 대한 벽 두께와 내장 깊이 제어

미국 송전 라인 에 대한 허리케인 지역 의 구조적 도전

미국 동남부, 미국 만 연안, 대서양 연안 지역은 매년 허리케인으로부터 직접적인 위협을 받고 있습니다.허리케인 의 극심 한 바람 속도 는 변속기 의 철봉 에 치명적 인 손상을 줄 수 있다:선도자와 지상 전선에 대한 바람 부하가 기하급수적으로 증가합니다.,막대기 몸은 거대한 가로 구부러짐 모멘트를 견딜 수 있습니다, 그리고기초는 모두 상승과 전복 힘에 시달립니다.

허리케인 카트리나 (2005), 허리케인 하비 (2017), 허리케인 이안 (2022) 등의 주요 재난 사건은 모두 광범위한 전송 타워 붕괴로 이어졌습니다. 이러한 사건은 미국유틸리티 회사와 규제 기관은 허리케인 유행 지역에서의 전송 라인 설계 표준을 지속적으로 강화합니다..

69kV~230kV의 선형 파이프 스틸 막대기벽 두께와 삽입 깊이바람 저항 능력을 결정하는 두 가지 핵심 매개 변수입니다. 이 기사에서는 허리케인 구역 극 설계에 대한 부하 요구 사항과 매개 변수 제어 요점을 체계적으로 설명합니다.NESC 규정 및 ASCE/SEI 48-19 설계 표준에 기초한.

NESC 허리케인 구역 부하 요구 사항 프레임 워크

의국가 전기 안전 코드 (NESC, ANSI C2)미국 NESC의 항공전달선 설계에 대한 필수 기본 표준입니다. 국가를 3개의 기상 부하 구역으로 나누고 있습니다.무거운,중간, 그리고빛허리케인 구역에서는 LIGHT 로딩 디스트릭트가 주로 적용됩니다.

출처: NESC 표 250-1

플로리다 주 전체는 라이트 로딩 구역에 속합니다.60 mph 바람 (9 psf 바람 압력) + 30°F 온도반면 펜실베이니아는 중량운송 구역에 위치해 있어 0.5인치 얼음 + 40마일 풍속을 설계해야 합니다..

NESC 규칙 250C (극한 바람 부하)허리케인 구역 설계의 또 다른 중요한 요구 사항입니다.60 피트 (18.3 미터)높이는 NESC 그림 250-2의 기본 바람 속도에 기초하여 극심한 바람 부하에 설계되어야 합니다.90~170mph 3초 바람, 위치에 따라).

철강 구조물의 부하 요인NESC 클래스 B 건설은 다음과 같이 지정됩니다:

B급은 NESC에서 가장 높은 안전 범위를 나타냅니다. 제한된 접근도로, 철도 및 항해 수로를 가로질러 기둥을 지원 할 때 필요합니다..

ASCE/SEI 48-19 구조 설계 표준 및 풍력 부하 계산

ASCE/SEI 48-19, 철강 송전 전구 구조의 설계미국 토목공학회에서 발행한 전문 설계 표준으로 설계, 세부, 제조, 테스트, 조립,그리고 냉형형 톱니형 파이프 강철 구조물의 설치.

허리케인 구역의 애플리케이션을 위해 ASCE/SEI 48-19은 설계자가 다음의 NESC 부하 조합을 고려하도록 요구합니다.

• NESC 규칙 250B (지방 로딩): 9 psf 바람 압력 (빙하 없이)

• NESC 규칙 250C (극한 바람): 그림 250-2에 근거한 극심한 바람 부하, 높이 60피트 이상의 구조물에 적용됩니다.

• NESC 규칙 250D (동풍과 함께 극한 얼음): 100년 회수 기간 극심한 얼음과 바람 조합

ASCE 설명서 74, 전기 송전선 구조적 부하에 대한 지침또한 신뢰성 기반의 부하 계산 방법론을 제공하며 허리케인 구역 풍력 부하 분석의 권위있는 참고 자료로 사용됩니다..

풍력 부하 공학 계산: NESC 규칙 250C는 극심한 바람 압력이 다음과 같이 계산된다는 것을 명시합니다.:

바람 압력 = 0.00256 × V2 × kz × GRF × I × Cd × 예상 지역

여기 V는 그림 250-2에서 3초의 바람 속도입니다 (90~170mph), kz는 속도 압력 노출 계수 (0.92~1.40) 이며, GRF는 파동 반응 인수.

허리케인 구역의 벽 두께 매개 변수 제어

RUS 게시판 1724E-224은 가루화 된 철탑 구성 요소에 대한 최소 기본 금속 두께를 요구합니다.:

• 주요 코너 멤버: ≥3/16 인치 (4.76 mm)

• 다른 회원: ≥1/8 인치 (3.18 mm)

허리케인 지역에서 설계자는 일반적으로 더 멀리엉덩이 벽 두께를 증가NESC 부하 조합에서 발생하는 최대 지표 모멘트를 다루기 위해. NESC 부하 사례에서 계산된 지표 모멘트를 기반으로 특정 부츠 벽 두께를 결정해야합니다.스트레스 비율이 1을 초과하지 않도록 하는 것.0.

톱니 모양: 허리케인 구역 라인은톱니줄기벽 두께와 절단 지름이 막대기 높이를 따라 변하여 부트 섹션을 강화하면서 적절한 상단 경직성을 유지합니다.스플라이스 영역에서 지역 구부러짐 검증에 특별한 주의를 기울여야 합니다. (일반적으로 ≥24인치/610mm 부착 길이).

허리케인 구역에 대한 삽입 깊이 매개 변수 제어

직접 내장 된 강철 기둥의 내장 깊이는 허리케인 구역 설계의 또 다른 핵심 매개 변수입니다. 허리케인으로 인한 가로 바람 부하는 내장 된 섹션으로 직접 전송됩니다.부착 깊이가 충분하여 옆 지각 저항을 제공해야 합니다..

임베디션 깊이 설계 원칙:

1. 그라운드 라인 모멘트를 기반으로 임베디션 깊이를 결정

내장 깊이는 지표 모멘트 및 절단에 저항하기에 충분해야합니다. 설계자는 NESC 규칙 250B (9 psf 바람 압력) 및 규칙 250C (극한 바람) 에 따라 부하 조합을 계산해야합니다.복용봉투 가치필요한 삽입 깊이를 결정합니다.

2전형적인 임베디션 깊이 범위

69 kV~230 kV의 콩형 강철 기둥의 경우, 전형적인 삽입 깊이는10%~15%70피트 기둥의 높이는 대략7~10.5 피트엠베디션

3토양 상태 고려

내장 깊이 계산은 토양의 종류와 운반 능력을 고려해야합니다. 부드러운 토양 또는 채우면적은 필요 할 수 있습니다.더 깊은 삽입 또는 기초 베어링 플레이트의 추가부적절한 측면 저항을 보장합니다.

4얼음 선 요구 사항

허리케인 지역은 주로 열대 기후이지만 일부 지역 (중부 대서양 연안과 같이) 은 여전히 계절적 얼음 침투를 경험합니다.얼음선 아래, 또는 얼음에 민감하지 않은 백필 재료 (예를 들어, 분쇄된 돌, 모래/사자리) 를 사용해야합니다.

밸브니징 부식 보호 및 허리케인 구역 고려 사항

허리케인 지역은 종종해안 고 염분 환경강철 기둥에 대한 엄격한 경화 보호 요구 사항:

• 진료 표준:ASTM A123,등급 100 (100μm)해안 환경에 권장되는 코팅 두께

• 임베디드 섹션에 대한 추가 보호:비투미노 코팅 또는 열 소축 보호 수갑가연 층 위에 추천됩니다

주요 매개 변수 요약

결론

허리케인 지역에서 69 kV~230 kV의 콩형 파이프 철도 기둥의 구조 설계는 엄격히 준수해야합니다NESC C2부하 요구 사항 및ASCE/SEI 48-19구조적 설계 방법론: LIGHT 구역의 9 psf 바람 압력에서 250-2 그림에서 170 mph까지 극심한 바람 속도까지, 2의 바람 부하 인수에서50 인치 3/16 인치의 최소 벽 두께 문턱, 그리고 10%~15%의 내장 깊이 요구 사항은 모든 매개 변수가 허리케인 조건에서 구조 안전에 직접 영향을 미칩니다.

미국 동남부, 골프 코스트 또는 대서양 해안 지역에서 전송 프로젝트 입찰에 참여 할 계획의 공급 업체에 대해 명시적으로 지정NESC 가벼운 부하 구역을 준수합니다,NESC 규칙 250C 극심한 바람 설계,ASCE/SEI 48-19 설계, 그리고 기술 제안의 완전한 벽 두께와 삽입 깊이 매개 변수 테이블은 기술 신뢰성을 확립하는 기초입니다.

• 회사:푸타오 금속 구조 단위 회사, Ltd
• 공식 웹사이트: http://www.metalpowerpole.com
• 왓츠앱:0086-13812516912,13665163520
• 이메일:li@fu-tao.com,sales2@futaogroup.com