刍议电网高压输电线路铁塔基础设计.docVIP

刍议电网高压输电线路铁塔基础设计 　　摘要：电网是国家的命脉，电网的相关设施都有较高的稳定性要求，在高压输电线路中经常用到的铁塔也不列外，本文对铁塔的基础设计进行分析，提出设计中较常见的问题并指出解决措施，有一定参考价值。 关键词：电网；高压输电线路；铁塔基础 中图分类号：TM421 文献标识码：A 1输电线路铁塔相关知识 电力铁塔根据不同的分类方式可以分为很多种类型，如果按形状划分的话，可以将其分为酒杯塔、上字塔、猫头塔、拉线塔、羊角塔、门型塔等；如果按用途划分，可以分为耐张塔、直线塔、转角塔、换位塔、终端塔和跨越塔等。这些塔具有相同的结构特点，它们都是空间桁架结构，由等边角钢或组合角钢组成的杆件间用粗制螺栓进行连接，主要靠的是螺栓的受剪力支持。简单来说角钢、连接钢板和螺栓组成了整个塔，在塔脚处则采用了防腐的热度锌材质的组合件。在施工过程中，对于高度在60m以下的铁塔，则可以在铁塔的其中一根主材上设置脚钉，这样会方便施工人员进行攀爬作业，使施工进行起来方便，快速。 2我国目前输电线路铁塔结构设计的现状 在我国，利用架空输电线路来传输电能已经有百余年的历史，就是利用这种架空来进行电能的输送和分配，这是最基本的方式。但随着国民经济的迅速增长以及对电能的需求不断增加，容量不断加大，电源的地点不集中导致输电距离不断加长，电力铁塔逐渐脱颖而出，成为输电线路的首选。但在实际的设计中，一条完整的输电线路，塔型会随着线路电压等级、气候条件、沿线地形特点、施工运行条件等各种因素的变化而不同，数量从十几种到几十种不等，这对于结构设计人员来说就是一件极为困难的事情，不但工作量巨大，所设计的铁塔结构又不能千篇一律。如何提高铁塔结构设计的速度及质量，提高劳动生产率，一直是设计人员的困扰。 3输电线路铁塔结构设计中遵循的原则 作为电力供应与输送系统中起着关键作用的输电线路铁塔，分布在各个电力系统的干线与分支线路中，起着不可估量的桥梁作用。为了保障电力输送系统的安全与稳定，输电线路铁塔是这种安全与保障的基础和前提。因此，在电力输送系统中扮演着重要角色的电力铁塔，在结构设计方面更是需要高标准，这对设计人员来说就是一个相当严峻的考验，如何能使设计出来的电力铁塔更适合当地的各种要求，一直就是困扰设计人员的难题。在设计过程中，设计人员应遵循一定的设计原则进行设计，这样才能保证设计出来的产品具有说服力，并且有证可循，使其具有科学性和合理性。 1）在输电线路结构设计中，要进行绝缘配置的设置，这是保证输电线路安全可靠的必备措施； 2）在进行设计过程中，要遵循气象条件进行设计，采用不同的输电线路级别进行气象条件的重现期进行衡量确定气象条件的取值； 3）防雷性也是设计中需要重点考虑和规划的一个重要原则，根据输电线路遭受雷击的公式可以得出一个结论，那就是随着地线平均高度的增加，输电线路被雷击中的次数也逐渐增多； 4）导地线的安全系数设计，它的选取直接影响到导线的运行安全情况，并且关系到荷载程度，这样才能保证输电线路的安全； 5）在设计中，施工材料，安装工序，施工手段也同样影响着电力铁塔的安全状况，在保证安全可靠的前提下，要按严格的设计要求进行施工材料的选择和施工。 4输电线路铁塔结构优化设计分析 输电线路铁塔结构设计是整个高压输电线路工程建设的核心部分之一，设计中所涉及的技术项目也相对较多，下面进行技术项目的简要分析。 1）在档距的选取方面应合理，通过计算和优化一些指标来取用合理的档距。根据杆距、杆塔距之间的档距的计算，并综合考虑经济指标和排位等指标，凭借着外业定位经验，能合理确定杆塔的水平、垂直档距，使指标达到最优； 2）角钢是组成电力铁塔的主要材料，所以要充分考虑角钢的截面特性，并综合角钢的材质、生产情况以及规格进行选择，这样才能对稳定性有所保障； 3）在进行设计中，应该选择合理的布材，塔身主材一般都是长度大，接头少，在各段的受力情况也不尽相同，所以应采用分段进行，避免浪费；塔身的斜材部分与主材的分割长度及辅助材料是密切相关的，斜材与水平面的夹角是充分发挥斜材承载能力的关键。主材与斜材相互配合，力求布材简单，承载力明确，各杆件准线相交于一点，达到减少偏心的目的。 4）塔身坡度的设计优化，这个因素对塔身主材、斜材的规格和基础作用力的大小有直接影响。选择合理的角度会使塔材应力分布均匀，所以在通过测算方法，计算出一个在保证铁塔强度和刚度的条件下，选出最优的坡度。 4输电线路铁塔基础设计措施 4.1角钢抗拔试验损坏过程 实施角钢插入式基础的抗拔试验时，可了解到角钢拔出的破坏过程。该损坏过程为①首先，混凝土基础中横截面产生初始裂缝，该由于混凝土的抗拉