《輸电线路铁塔加固纠偏技术研究》技术报告.docVIP

《输电线路铁塔加固纠偏技术研究》 技 术 报 告 2006年12月 问题的提出 随着我国经济建设的蓬勃发展，电力工业作为我国的一项基础产业业，其发展速度的快慢直接影响制约着其它工业的发展。高压架空线路是构成电力系统必不可少的重要组成部分，是电力系统中电能传输、交换、调节和分配的主要环节。通过高压架空线路可以进行电力系统间的联网，提高系统的安全性、可靠性以及稳定性．使各种能源能够得到充分利用。 输电铁塔作为电力输送的支柱，约占线路总投资的40％左右，所占的比重很大，它的安全性和信赖性受到现代社会的日益关注。近年来，以大城市为中心的电力需求急剧增加，而火力、水力和原子能等大规模的发电设备都远离都市，特别是在我国“北电南送”、“西电东送”的格局下，高电压、大容量输电线路的建设成为社会发展的必然。因此，铁塔在电力能源的传输中起着举足轻重的作用，它的结构强度、力学性能会直接影响到整个电力系统的安全和经济运行。 自1980年我国第一条500kV平武输电线路投入运行以来，500kV线路已逐步成为各大电力系统的骨架和跨省跨地区的联络线。随着装机容量、电压等级的提高，对铁塔性能的要求也越来越高，而一旦遭受破坏，短时间内又难以恢复，给国民经济带来了巨大的损失，人民生活受到严重影响。据新浪网新闻中心新华通讯社报道，2000年7月21日凌晨，在吉林省．东北电网10座500kV高压输电铁塔因遭龙卷风、大暴雨和冰雹侵袭发生倒塌。1999年9月21日，在台湾地区，发生6.8级大地震，造成345kVM高压输电铁塔大规模损坏。2001年4月3日晚间，在美国加州，一场暴风雨摧毁了太平洋电网的6个输电铁塔，输电干线被迫中断。 铁塔作为高压输电线路的一项重要组成部分，其功能主要是用来支持导线、避雷线以及其它附件，使导线、避雷线保持一定的安全距离，并使导线对地面、交叉跨越物或其它建筑物保持允许的安全距离。铁塔承受的载荷主要包括：导线自重、风载、覆冰等的作用以及年平均气温的影响。而且在一定的风力作用下，导线会发生稳定的风致微幅振动，从而激励塔身振动，严重时会引起铁塔破坏。在这些载荷条件下，铁塔都应该保证有足够强度而不致被破坏。另外，对于一些特殊的工作条件，比如导线断裂，此时铁塔是否具有足够的强度来防止由于断线引起更进一步的严重破坏也是考核铁塔性能的一个重要指标。 随着输电电压等级的提高，铁塔的体积越来越庞大，重量也越来越重。目前我国己经有很多地方建成500kV的输电网，并且电压等级还在进一步提高，多回路、多分裂导线铁塔以及山区、过江等大跨越巨型铁塔的使用进一步提高了对输电铁塔的要求。按照铁塔在线路中的位置和作用不同，可以分为直线塔（z）、跨越塔（K）、耐张塔（N）、转角塔（J）、终端塔（D）、换位塔（H)和变电构架等。按照铁塔结构、形状、特点来分，常见的有酒杯型铁塔（B）、猫头型铁塔（M）、干字形铁塔(G）、丰子型铁塔（F）等。按材料来分．有角钢钢板螺栓铁塔和钢管焊接螺栓铁塔等。 在我国，大多数采用角钢钢板螺栓铁塔，其构造主要采用角钢、钢板等部件制仁作，用螺栓联接组合而成，局部采用少量焊接件，基础座板采用电焊焊接，塔上部件一般都采用热浸镀锌防腐。总体结构上，自立式角钢塔的主体结构为构架型，主要有如下几个特点： （1）铁塔的主材通常采用较大型号的角钢，并且主材通常不打断，而只在联接处打螺栓孔用螺栓或者联接板联接。 （2）斜材、辅材及横隔材采用较主材型号小的角钢，两联接端之间为一小段独立的角钢。 （3）铁塔的塔脚处通常用螺栓与塔脚板联接，并与地基相连。 （4）构成铁塔构件（角钢）的长细比较大。 （5）各个角钢联接处通常采用联接板（也有直接联接在主材上）用一个或者多个螺栓联接。 （6）主材、斜材及横隔材通常是受力材，将载荷从它们的施加点处往下传到铁塔的基础上，而辅助材是用来提供受力材的中间支撑。 厦门电业局所辖110KV钟贞Ⅰ、Ⅱ回＃10塔位于海沧出口加工区内，该塔基地质条件比较复杂，在运行过程中地基发生不均匀沉降，造成铁塔严重偏斜，经监测显示基础沉降和铁塔偏斜有进一步发展的趋势。如不及时处理，铁塔基础的稳定性将遭受破坏，存在倒杆断线的重大事故隐患，直接威胁海沧地区的安全供电。如按常规做法另选塔位进行线路改建，存在110kV贞庵变全站停电影响周边地区正常供电的问题，而且该塔所处地形特殊，前为水渠、后为公路，难以选择新铁塔基础位置。为解决上述问题，决定组织进行技术攻关，在不影响线路正常供电的情况下，进行铁塔基础原位加固纠编。 本项目的提出是受建筑物纠偏的启发，但因为架空线路的材料、结构、受力情况及基础形式与普通建筑物不同，最关键的是要保证纠偏过程中不能中断供电，因此难度很大，但是经过咨询有关专家并经多次现场勘察及论证，课题组人员认为