文档介绍：34-E023CB-A0303
±800kV特高压直流输电线路工程
高强钢应用专题技术报告
黄大维
省电力设计院
2007年7月
1概述 1
2高强钢应用现状 1
2. 1 国内外钢材应用现状 1
,且角钢的宽厚比 大，因此选材也经济合理。由比较可以看出，与国外先进国家相比，目前我国钢材强度值偏 低、材质的可选择余地小。
我国高强钢的使用起步较晚，直到2003年，我国新的钢结构设计规范GB 50017-2003 为扩大高强度结构钢在工程中的应用，才增列了在九江长江大桥中已成功使用的Q420钢材 (15MnVN)。
2. 2国内外输电线路中高强钢的应用情况
目前国内输电线路杆塔用钢材一般采用Q235和Q345,《架空送电线路杆塔结构设计技 术规定》(DL/T 5154 —2002)要求有条件时也可采用Q390钢，或钢材强度等级更高的钢结 构，质量标准应符合GB/T700《碳素结构钢》和GB/T1591《低合金高强度结构钢》的要求。 国内500kV输电线路的杆塔设计中，实际材料的使用情况一般均为Q235钢和Q345钢，Q235 钢一般用在斜材、辅助材、非受力材等受力相对较小的部位，Q345钢一般用在主材、挂点 材等受力相对较大的部位。
随着Q420高强钢在750kV电压等级输电线路中的应用，已有越来越多的设计人员、建 设人员和钢铁加工行业人员开始关心高强钢的使用和发展前景，并希望在输电线路工程中更 多地使用高强钢，来满足设计要求，节约工程投资，同时也提高我国输电线路杆塔设计在国 际市场上的竞争力。目前己有多条输电线路在进行Q420钢材的试点工作，但是由于高强角 钢本身的强度特性，再加上高强角钢应用于输电线路铁塔中还是缺乏一定的理论和实践经 验。虽然《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)中列出了强度等级为Q420钢材的相关设 计指标，《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2002)仅对于Q235, Q345 和Q390钢材强度指标作了具体规定，虽提出“在有条件时也可采用Q390钢材强度等级更高 的结构钢”，但未将已经列入《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)中的Q420钢材正式 收列，Q460更是在《02规定》及GB 50017-2003都未列入，而且关于高强钢的理论研究和 试验资料很少，相关参数也很难在现有资料中查到。因此，很有必要结合输电线路杆塔结构 的特点开展Q420和Q460高强钢在输电线路铁塔应用中的研究
与国外先进国家相比，目前我国杆塔材料品种单一、强度值偏低、可选择余地小，当杆 塔荷载较大时，只能采用组合截面来弥补材料强度低的不足，增大了设计、加工的工作量和 投资。
国际上在输电线路杆塔材料方面，有许多国家己经采用了比我国更高强度的钢材。日本 在
1992〜1999年相继建成四段同塔双回路共425km的特高压线路中，辅材采用角钢SS41 或STK41型钢，主材采用钢管SS55或STK55 (屈服强度392MPa)型钢；日本的特高压线路 铁塔主材采用的钢材屈服强度为392 MPa的钢管，现行规范又将钢材屈服强度提高到440 MPa (SH590钢)。欧美国家大多采用A36、G50、GR65 (屈服强度450MPa)等级钢材。
国内外有代表性的标准中最大强度等级的材料
钢材品种
屈服强度
(N/mm2)
供货品种
国家
SS41
245
角钢
日本
SS55
392
角钢
日本
STK41
235
钢管
日本
STK55
392
钢管
日本
A36
250
角钢
欧美
G50
345
角钢
欧美
GR65
450
角钢
欧美
Q235
235
钢管、角钢
中国
Q345
345
钢管、角钢
中国
从上表可以看出，过去我差得不多，但在高 强度钢材上强度要低13. 6〜30. 4%。这也是我国的输电线路工程铁塔较国外重的主要原因。
随着特高压线路的铁塔负荷的增大，减小铁塔耗钢指标的一个很重要的措施是采用高强 钢材，目前我国已经有了可以使用的高屈服点钢材Q390、Q420、Q460,在大负荷杆塔上使 用高强钢可明显降低塔重指标。虽然高强钢的应用存在价格较Q345稍高一些、没有大量的 使用经验且钢材的离散性比较高的问题，但今后高强度钢材在大负荷铁塔上应用己是势在必 行。
我国《钢结构计规范》GB50017-2003中增加了 Q420钢材，为我国的输电线路铁塔设 计降低铁塔钢材指标提供了有力支撑。华东电力设计院设计的500kV黄浦江吴淞口大跨越工 程跨越钢管塔首次采用了 Q390钢材，主要用在塔身下面四段