138 केवी अमेरिकी ट्रांसमिशन और वितरण प्रणाली में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज वर्गों में से एक है, जिसे आमतौर पर शहरी ग्रिड विस्तार, ग्रामीण ट्रांसमिशन अपग्रेड और नवीकरणीय ऊर्जा इंटरकनेक्शन परियोजनाओं में लागू किया जाता है। जैसे-जैसे विद्युत भार की मांग बढ़ती जा रही है,डबल-सर्किट कॉन्फ़िगरेशन138 केवी लाइनों के लिए मानक डिजाइन बन रहे हैं - एक ही पोल संरचना पर दो सर्किट ले जाने, अतिरिक्त राइट-ऑफ-वे प्राप्त किए बिना ट्रांसमिशन क्षमता को प्रभावी ढंग से दोगुना करना.
डबल-सर्किट कॉन्फ़िगरेशन को समर्थन के लिए स्टील के खंभे की आवश्यकता होती हैछह कंडक्टर(तीन प्रति सर्किट) प्लसओपीजीडब्ल्यू फाइबर ऑप्टिक ग्राउंड तार, जिसके परिणामस्वरूप एकल-सर्किट डिज़ाइन की तुलना में काफी अधिक ऊर्ध्वाधर भार, अनुप्रस्थ पवन भार और अनुदैर्ध्य असंतुलित तनाव होता है. इसके साथ ही, शहरी और उपनगरीय क्षेत्रों में तेजी से संकीर्ण ट्रांसमिशन गलियारे सख्त सीमाएं लगाते हैंध्रुव पदचिह्नऔरसंरचनात्मक आयाम.
इस इंजीनियरिंग संदर्भ में,उच्च शक्ति वाले स्टील का अनुप्रयोगसंरचनात्मक सुरक्षा, ध्रुव आयाम और परियोजना अर्थशास्त्र को संतुलित करने का प्रमुख तकनीकी मार्ग बन गया है।
एएसटीएम ए572 जीआर65अमेरिकी बाजार में ट्रांसमिशन स्टील पोल के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला उच्च शक्ति वाला कम-मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील ग्रेड है. इसके प्रमुख यांत्रिक गुण इस प्रकार हैं:
| पैरामीटर | एएसटीएम ए572 जीआर50 | एएसटीएम ए572 जीआर65 | फ़ायदा |
|---|---|---|---|
| न्यूनतम उपज शक्ति | 345 एमपीए(50 केएसआई) | 450-460 एमपीए(65 केएसआई) | ~33% की वृद्धि |
| न्यूनतम तन्यता ताकत | 450 एमपीए | 550-620 एमपीए | ~22-38% वृद्धि |
| प्रभाव तापमान | — | -30℃ | कम तापमान वाले वातावरण के लिए उपयुक्त |
| विशिष्ट अनुप्रयोग | पोल शाफ्ट, क्रॉस-आर्म्स | पोल शाफ्ट, क्रॉस-आर्म्स | समान अनुप्रयोग सीमा |
Gr65 एक ऑफर करता है450-460 एमपीए की न्यूनतम उपज शक्ति, लगभग33% अधिकGr50 के 345 MPa से अधिक. इस ताकत अंतर का 138kV डबल-सर्किट बड़े-सेक्शन स्टील पोल के डिजाइन में प्रत्यक्ष इंजीनियरिंग महत्व है:
समान लोड स्थितियों के तहत, Gr65 छोटी दीवार की मोटाई या कम क्रॉस-अनुभागीय आयामों की अनुमति देता है, जिससे समग्र पोल वजन, सामग्री की खपत और नींव का आकार कम हो जाता है। यह लाभ परिवहन लंबाई सीमा (एकल खंड ≤55-60 फीट) और संकीर्ण शहरी गलियारों द्वारा बाधित परियोजनाओं के लिए विशेष रूप से मूल्यवान है।
1. डिज़ाइन मानक
138kV डबल-सर्किट स्टील पोल को इसके अनुसार डिजाइन किया जाना चाहिएएएससीई/एसईआई 48-19, स्टील ट्रांसमिशन पोल संरचनाओं का डिजाइन. यह मानक ठंड से निर्मित ट्यूबलर स्टील संरचनाओं के डिजाइन, विवरण, निर्माण, परीक्षण, संयोजन और निर्माण के लिए एक समान आधार प्रदान करता है, जो कंक्रीट कैसॉन, स्टील पाइलिंग और प्रत्यक्ष एंबेडमेंट सहित विभिन्न नींव प्रकारों के साथ गाइड और स्व-सहायक संरचनाओं दोनों पर लागू होता है।.
2. लोड आवश्यकताएँ
डबल-सर्किट कॉन्फ़िगरेशन के तहत, स्टील के खंभों को प्रति डिज़ाइन किया जाना चाहिएएनईएससी सी2लोड आवश्यकताएँ, परियोजना के मौसम लोडिंग जिले (हल्के/मध्यम/भारी) के आधार पर लोड संयोजन के साथ, जैसा कि पिछले अनुभागों में बताया गया है। 138 केवी वर्ग के लिए, विशिष्ट डिज़ाइन मामलों में शामिल हैं:
जिला लोड हो रहा है: एनईएससी तालिका 250-1 के अनुसार हवा का दबाव और बर्फ संयोजन
अत्यधिक हवा लोड हो रही है: एनईएससी नियम 250सी, 60 फीट से अधिक ऊंचाई वाली संरचनाओं पर लागू होता है
कंडक्टर और ग्राउंड वायर तनाव: डबल-सर्किट कॉन्फ़िगरेशन में छह कंडक्टरों से अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ तनाव
3. क्रॉस-सेक्शन और दीवार की मोटाई का चयन
138kV डबल-सर्किट बड़े-सेक्शन वाले स्टील पोल आमतौर पर कार्यरत होते हैंबहुभुज पतला ट्यूबलर क्रॉस-सेक्शन(12-तरफा, 16-तरफा, या 18-तरफा). दीवार की मोटाई का चयन दोनों को संतुष्ट करना चाहिए:
आरयूएस बुलेटिन 1724ई-224न्यूनतम दीवार मोटाई आवश्यकताएँ: मुख्य सदस्य ≥3/16 इंच (4.76 मिमी)
एएससीई/एसईआई 48-19स्थानीय बकलिंग और समग्र स्थिरता सत्यापन
Gr65 स्टील के साथ, डिज़ाइनर ऐसा कर सकते हैंदीवार की मोटाई अनुकूलित करेंतनाव अनुपात ≤1.0 बनाए रखते हुए, आमतौर पर दीवार की मोटाई प्राप्त की जाती है10%-15% की कटौती, समग्र पोल वजन के अनुरूप8%-12% की कटौती.
4. बड़े-सेक्शन कंडक्टरों के साथ संगतता
138kV डबल-सर्किट परियोजनाएँ अक्सर कार्यरत होती हैंबड़े-खंड कंडक्टर, जैसे 604मिमी² एएसी हॉथोर्न कंडक्टर. बड़े-खंड के कंडक्टर अधिक ऊर्ध्वाधर और पवन भार लगाते हैं, जिससे अधिक की मांग होती हैक्षण क्षमतास्टील के खंभों से. Gr65 की उच्च उपज शक्ति समान ध्रुव आयामों पर उच्च क्षण क्षमता, या समान भार स्थितियों के तहत अधिक कॉम्पैक्ट पोल डिज़ाइन को सक्षम बनाती है।
Gr65 एक हैउच्च शक्ति कम मिश्र धातु इस्पात, और इसकी वेल्डिंग प्रक्रियाएँ सादे कार्बन स्टील्स (उदाहरण के लिए, A36) से काफी भिन्न होती हैं।. प्रमुख वेल्डिंग प्रक्रिया नियंत्रण बिंदुओं में शामिल हैं:
1. भराव धातु चयन
Gr65 स्टील की वेल्डिंग की आवश्यकता हैकम-हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का मिलान. ASTM E80XX श्रृंखला इलेक्ट्रोड को Gr65 के लिए अनुशंसित किया जाता है, जबकि A36 और Gr50 स्टील्स आमतौर पर ASTM E70XX श्रृंखला इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं. यह सुनिश्चित करने के लिए कि वेल्डेड जोड़ की ताकत डिज़ाइन मानों से मेल खाती है या उससे अधिक है, भराव धातु की ताकत का ग्रेड आधार धातु से मेल खाना चाहिए।
2. प्रीहीटिंग और इंटरपास तापमान नियंत्रण
Gr65 में सादे कार्बन स्टील्स की तुलना में अधिक कार्बन समतुल्य (CE) होता है, जिसकी आवश्यकता होती हैप्रीहीट और इंटरपास तापमान का नियंत्रणठंड को टूटने से बचाने के लिए. विशिष्ट प्रीहीट तापमान आमतौर पर प्लेट की मोटाई और वेल्डिंग विधि पर निर्भर करता है100-150°Cश्रेणी।
3. वेल्डिंग प्रक्रियाएं
आमतौर पर ट्रांसमिशन स्टील पोल की वेल्डिंग का उपयोग किया जाता हैCO₂ गैस-परिरक्षित वेल्डिंग या जलमग्न चाप स्वचालित वेल्डिंग. वेल्डिंग प्रक्रियाओं का पालन करना होगाAWS D1.1, स्ट्रक्चरल वेल्डिंग कोड - स्टील.
4. पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट
मोटी-प्लेट वेल्डेड जोड़ों के लिए,पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (PWHT)अवशिष्ट तनावों को दूर करने और कठोरता में सुधार करने के लिए इसकी आवश्यकता हो सकती है। विशिष्ट आवश्यकताएं प्लेट की मोटाई, संयुक्त विन्यास और सेवा शर्तों पर निर्भर करती हैं।
138kV डबल-सर्किट बड़े-सेक्शन स्टील पोल में Gr65 उच्च-शक्ति स्टील का अनुप्रयोग अनिवार्य रूप से हैसंरचनात्मक दक्षता के लिए भौतिक शक्ति का व्यापार करना- समान लोड स्थितियों के तहत, जीआर65 छोटी दीवार की मोटाई और हल्के पोल वजन की अनुमति देता है, जिससे सामग्री, परिवहन और नींव की लागत कम हो जाती है। के साथ450-460 एमपीए की न्यूनतम उपज शक्तिसंयुक्त रूप से, यह Gr50 की तुलना में लगभग 33% की वृद्धि दर्शाता हैएएससीई/एसईआई 48-19डिज़ाइन पद्धतियाँ औरएडब्ल्यूएस डी1.1वेल्डिंग प्रक्रिया नियंत्रण, Gr65 एक सामग्री समाधान प्रदान करता है जो यूएस 138kV डबल-सर्किट ट्रांसमिशन परियोजनाओं के लिए संरचनात्मक सुरक्षा और अर्थव्यवस्था को संतुलित करता है।
138 केवी अमेरिकी ट्रांसमिशन और वितरण प्रणाली में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज वर्गों में से एक है, जिसे आमतौर पर शहरी ग्रिड विस्तार, ग्रामीण ट्रांसमिशन अपग्रेड और नवीकरणीय ऊर्जा इंटरकनेक्शन परियोजनाओं में लागू किया जाता है। जैसे-जैसे विद्युत भार की मांग बढ़ती जा रही है,डबल-सर्किट कॉन्फ़िगरेशन138 केवी लाइनों के लिए मानक डिजाइन बन रहे हैं - एक ही पोल संरचना पर दो सर्किट ले जाने, अतिरिक्त राइट-ऑफ-वे प्राप्त किए बिना ट्रांसमिशन क्षमता को प्रभावी ढंग से दोगुना करना.
डबल-सर्किट कॉन्फ़िगरेशन को समर्थन के लिए स्टील के खंभे की आवश्यकता होती हैछह कंडक्टर(तीन प्रति सर्किट) प्लसओपीजीडब्ल्यू फाइबर ऑप्टिक ग्राउंड तार, जिसके परिणामस्वरूप एकल-सर्किट डिज़ाइन की तुलना में काफी अधिक ऊर्ध्वाधर भार, अनुप्रस्थ पवन भार और अनुदैर्ध्य असंतुलित तनाव होता है. इसके साथ ही, शहरी और उपनगरीय क्षेत्रों में तेजी से संकीर्ण ट्रांसमिशन गलियारे सख्त सीमाएं लगाते हैंध्रुव पदचिह्नऔरसंरचनात्मक आयाम.
इस इंजीनियरिंग संदर्भ में,उच्च शक्ति वाले स्टील का अनुप्रयोगसंरचनात्मक सुरक्षा, ध्रुव आयाम और परियोजना अर्थशास्त्र को संतुलित करने का प्रमुख तकनीकी मार्ग बन गया है।
एएसटीएम ए572 जीआर65अमेरिकी बाजार में ट्रांसमिशन स्टील पोल के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला उच्च शक्ति वाला कम-मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील ग्रेड है. इसके प्रमुख यांत्रिक गुण इस प्रकार हैं:
| पैरामीटर | एएसटीएम ए572 जीआर50 | एएसटीएम ए572 जीआर65 | फ़ायदा |
|---|---|---|---|
| न्यूनतम उपज शक्ति | 345 एमपीए(50 केएसआई) | 450-460 एमपीए(65 केएसआई) | ~33% की वृद्धि |
| न्यूनतम तन्यता ताकत | 450 एमपीए | 550-620 एमपीए | ~22-38% वृद्धि |
| प्रभाव तापमान | — | -30℃ | कम तापमान वाले वातावरण के लिए उपयुक्त |
| विशिष्ट अनुप्रयोग | पोल शाफ्ट, क्रॉस-आर्म्स | पोल शाफ्ट, क्रॉस-आर्म्स | समान अनुप्रयोग सीमा |
Gr65 एक ऑफर करता है450-460 एमपीए की न्यूनतम उपज शक्ति, लगभग33% अधिकGr50 के 345 MPa से अधिक. इस ताकत अंतर का 138kV डबल-सर्किट बड़े-सेक्शन स्टील पोल के डिजाइन में प्रत्यक्ष इंजीनियरिंग महत्व है:
समान लोड स्थितियों के तहत, Gr65 छोटी दीवार की मोटाई या कम क्रॉस-अनुभागीय आयामों की अनुमति देता है, जिससे समग्र पोल वजन, सामग्री की खपत और नींव का आकार कम हो जाता है। यह लाभ परिवहन लंबाई सीमा (एकल खंड ≤55-60 फीट) और संकीर्ण शहरी गलियारों द्वारा बाधित परियोजनाओं के लिए विशेष रूप से मूल्यवान है।
1. डिज़ाइन मानक
138kV डबल-सर्किट स्टील पोल को इसके अनुसार डिजाइन किया जाना चाहिएएएससीई/एसईआई 48-19, स्टील ट्रांसमिशन पोल संरचनाओं का डिजाइन. यह मानक ठंड से निर्मित ट्यूबलर स्टील संरचनाओं के डिजाइन, विवरण, निर्माण, परीक्षण, संयोजन और निर्माण के लिए एक समान आधार प्रदान करता है, जो कंक्रीट कैसॉन, स्टील पाइलिंग और प्रत्यक्ष एंबेडमेंट सहित विभिन्न नींव प्रकारों के साथ गाइड और स्व-सहायक संरचनाओं दोनों पर लागू होता है।.
2. लोड आवश्यकताएँ
डबल-सर्किट कॉन्फ़िगरेशन के तहत, स्टील के खंभों को प्रति डिज़ाइन किया जाना चाहिएएनईएससी सी2लोड आवश्यकताएँ, परियोजना के मौसम लोडिंग जिले (हल्के/मध्यम/भारी) के आधार पर लोड संयोजन के साथ, जैसा कि पिछले अनुभागों में बताया गया है। 138 केवी वर्ग के लिए, विशिष्ट डिज़ाइन मामलों में शामिल हैं:
जिला लोड हो रहा है: एनईएससी तालिका 250-1 के अनुसार हवा का दबाव और बर्फ संयोजन
अत्यधिक हवा लोड हो रही है: एनईएससी नियम 250सी, 60 फीट से अधिक ऊंचाई वाली संरचनाओं पर लागू होता है
कंडक्टर और ग्राउंड वायर तनाव: डबल-सर्किट कॉन्फ़िगरेशन में छह कंडक्टरों से अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ तनाव
3. क्रॉस-सेक्शन और दीवार की मोटाई का चयन
138kV डबल-सर्किट बड़े-सेक्शन वाले स्टील पोल आमतौर पर कार्यरत होते हैंबहुभुज पतला ट्यूबलर क्रॉस-सेक्शन(12-तरफा, 16-तरफा, या 18-तरफा). दीवार की मोटाई का चयन दोनों को संतुष्ट करना चाहिए:
आरयूएस बुलेटिन 1724ई-224न्यूनतम दीवार मोटाई आवश्यकताएँ: मुख्य सदस्य ≥3/16 इंच (4.76 मिमी)
एएससीई/एसईआई 48-19स्थानीय बकलिंग और समग्र स्थिरता सत्यापन
Gr65 स्टील के साथ, डिज़ाइनर ऐसा कर सकते हैंदीवार की मोटाई अनुकूलित करेंतनाव अनुपात ≤1.0 बनाए रखते हुए, आमतौर पर दीवार की मोटाई प्राप्त की जाती है10%-15% की कटौती, समग्र पोल वजन के अनुरूप8%-12% की कटौती.
4. बड़े-सेक्शन कंडक्टरों के साथ संगतता
138kV डबल-सर्किट परियोजनाएँ अक्सर कार्यरत होती हैंबड़े-खंड कंडक्टर, जैसे 604मिमी² एएसी हॉथोर्न कंडक्टर. बड़े-खंड के कंडक्टर अधिक ऊर्ध्वाधर और पवन भार लगाते हैं, जिससे अधिक की मांग होती हैक्षण क्षमतास्टील के खंभों से. Gr65 की उच्च उपज शक्ति समान ध्रुव आयामों पर उच्च क्षण क्षमता, या समान भार स्थितियों के तहत अधिक कॉम्पैक्ट पोल डिज़ाइन को सक्षम बनाती है।
Gr65 एक हैउच्च शक्ति कम मिश्र धातु इस्पात, और इसकी वेल्डिंग प्रक्रियाएँ सादे कार्बन स्टील्स (उदाहरण के लिए, A36) से काफी भिन्न होती हैं।. प्रमुख वेल्डिंग प्रक्रिया नियंत्रण बिंदुओं में शामिल हैं:
1. भराव धातु चयन
Gr65 स्टील की वेल्डिंग की आवश्यकता हैकम-हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का मिलान. ASTM E80XX श्रृंखला इलेक्ट्रोड को Gr65 के लिए अनुशंसित किया जाता है, जबकि A36 और Gr50 स्टील्स आमतौर पर ASTM E70XX श्रृंखला इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं. यह सुनिश्चित करने के लिए कि वेल्डेड जोड़ की ताकत डिज़ाइन मानों से मेल खाती है या उससे अधिक है, भराव धातु की ताकत का ग्रेड आधार धातु से मेल खाना चाहिए।
2. प्रीहीटिंग और इंटरपास तापमान नियंत्रण
Gr65 में सादे कार्बन स्टील्स की तुलना में अधिक कार्बन समतुल्य (CE) होता है, जिसकी आवश्यकता होती हैप्रीहीट और इंटरपास तापमान का नियंत्रणठंड को टूटने से बचाने के लिए. विशिष्ट प्रीहीट तापमान आमतौर पर प्लेट की मोटाई और वेल्डिंग विधि पर निर्भर करता है100-150°Cश्रेणी।
3. वेल्डिंग प्रक्रियाएं
आमतौर पर ट्रांसमिशन स्टील पोल की वेल्डिंग का उपयोग किया जाता हैCO₂ गैस-परिरक्षित वेल्डिंग या जलमग्न चाप स्वचालित वेल्डिंग. वेल्डिंग प्रक्रियाओं का पालन करना होगाAWS D1.1, स्ट्रक्चरल वेल्डिंग कोड - स्टील.
4. पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट
मोटी-प्लेट वेल्डेड जोड़ों के लिए,पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (PWHT)अवशिष्ट तनावों को दूर करने और कठोरता में सुधार करने के लिए इसकी आवश्यकता हो सकती है। विशिष्ट आवश्यकताएं प्लेट की मोटाई, संयुक्त विन्यास और सेवा शर्तों पर निर्भर करती हैं।
138kV डबल-सर्किट बड़े-सेक्शन स्टील पोल में Gr65 उच्च-शक्ति स्टील का अनुप्रयोग अनिवार्य रूप से हैसंरचनात्मक दक्षता के लिए भौतिक शक्ति का व्यापार करना- समान लोड स्थितियों के तहत, जीआर65 छोटी दीवार की मोटाई और हल्के पोल वजन की अनुमति देता है, जिससे सामग्री, परिवहन और नींव की लागत कम हो जाती है। के साथ450-460 एमपीए की न्यूनतम उपज शक्तिसंयुक्त रूप से, यह Gr50 की तुलना में लगभग 33% की वृद्धि दर्शाता हैएएससीई/एसईआई 48-19डिज़ाइन पद्धतियाँ औरएडब्ल्यूएस डी1.1वेल्डिंग प्रक्रिया नियंत्रण, Gr65 एक सामग्री समाधान प्रदान करता है जो यूएस 138kV डबल-सर्किट ट्रांसमिशन परियोजनाओं के लिए संरचनात्मक सुरक्षा और अर्थव्यवस्था को संतुलित करता है।
