架空输电线路铁塔结构设计研究

1、 架空输电线路铁塔结构设计研究 摘要：架空输电线路铁塔是传输电力能源的重要基础设施，它质量的高与低对公共安全和电力能源传输的稳定程度有着十分重要的影响。本文首先简要的介绍了输电线路铁塔以及我国当前输电线路铁塔结构设计的现状，对输电线路铁塔结构进行了优化设计研究，以期使输电线路铁塔处于安全且高效能的状态。关键词：架空输电线路；铁塔结构；设计1 前言随着经济的发展与科技的进步，人们的生活水平逐渐提高，电力系统也逐渐地发展为人们的生活提供着有力的支持。在日常的生产和生活中，人们对于电力的生产和运输要求越来越高，这种大负荷的用电需求需要更好的电力建设来满足。架空输电线路铁塔在输变电系统工程中发挥着重要

2、的作用，架空输电线路铁塔的设计影响着输电线路的经济性和稳定性，必须提高架空输电线路铁塔设计来保证输变电系统工程的可靠运行。2 我国输电线路铁塔结构设计的现状我国上百年来都是应用铁塔架空电线来输送电能，而且随着我国经济的增长，人们对电能的需求量也开始增加，相应的，这就促使着电容量也需要增加。但是受我国地域宽广的影响，我国使用的电源地点呈分散型特点，很多电量需要依靠电线来实现传输，因此铁塔就随之应运而生。正是我国这种地域宽广的特色，在铁塔的设计过程中，需要考虑到一条完整的线路，需要经过特别负责的实际状况，才能实现传输，也就是说，设计过程中，一定要考虑到地形、气候、以及电压等级等带来的影响，因此这就

3、给设计人员带来了挑战。其需要对当地的情况进行实地考察，根据考察的实际情况来设计出符合当地特点的输电线路，以此来实现电路的传输。3 架空输电线路铁塔设计问题分析3.1铁塔结构型式的选择在选择架空输电线路铁塔结构时，应该在这其中考虑到所获得的经济利益是否合理，是否和成本投入成正比。通常，人们都会使用拉线塔，因为这种铁塔被业内人士认为是架空输电线路铁塔结构中最能够获得经济收益的结构。但是，这种输电线路铁塔并不适用于山区，大多都是使用自立式铁塔进行替代。目前，我国多以拉线塔为主要的铁塔结构型式，以自立式铁塔为辅。拉线塔具有多种形式：第一是绝缘支持式铁塔，但其成本投入较大、制造难度较高，应用较少;第二是

4、拉线-拉索铁塔，其最大的优点在于能够紧凑线路、有效缩小相间距离，特别适合用于特高压线路工程，最早用于美国、加拿大等国家，但其缺点就在于铁塔的占地面积较宽;第三是拉v塔，广泛应用于超高压线路中。而常规自立式铁塔也分为双回供架铁塔、单回线路自立式铁塔两大类，但是由于机械强度很高，故很容易出现故障。3.2杆塔强度设计不合理高压输电的主要结构就是杆塔，因此，杆塔的强度在高压输电工程中有着重要的作用，是保证架空高压输电线路安全的基础，也是前提。杆塔强度主要受两方面的影响，一是杆塔的制作材料，而是杆塔的结构。目前为止，为了能够保证杆塔的强度，在工程中通常使用环切混凝土技术来使杆塔的强度达到要求。然而在实际

5、的施工过程中，除了要采用环切混凝土技术来增加杆塔的强度，还在通过与实际施工情况相结合，进行科学的分析，以此来保证混凝土杆塔结构的质量，延长杆塔的使用寿命。4 输电线路铁塔结构设计优化4.1强化铁塔基础结合不同的杆塔基础材料，可以将杆塔分为水泥杆、钢管杆以及直立式铁塔3种类型，通常一部分为原状土基础以及另一部分非原状土基础。在对铁塔基础展开设计时，需要保证铁塔整体的安全性和稳定性，要对铁塔基础的整体性能进行分析。对于新建立的铁塔，受力计算的基础就是铁塔的基础承载力达到一定的标准。若是淤泥质土为基础，就要结合具体需求，进行基础设计。铁塔基础的设计需要根据实际施工的各方面条件以及杆塔的形式进行设计，

6、需要考虑到的因素非常多，线路沿线的环境也是非常重要的考虑条件。对于一些不符合标准的条件，需要进行适当的改进，进而减小外部的影响，最大限度上保证铁塔基础的稳定性。4.2适当降低架空输电线路铁塔接地电阻1）当铁塔杆塔所处的位置处，其周边能够进行有效的水平放设，那么要充分结合实际情况采取水平外延接地的对策。通过这样的优化设计，不仅能够有效地控制冲击性接地电阻的大小，而且还能对工频接地电阻进行有效的降低。2）要结合所选用铁塔结构的基本情况，可以将接地极的埋设深度进行适当的增加，根据就地原则的要求可以适当增加垂直接地极的数量。3）当铁塔杆塔位置处的地质条件比较特殊，导致土壤电阻率水平受到严重的影响，则可

7、以在铁塔的基础设计中采取有效的处理措施，向土壤中加入适量的木炭以及酸、碱性物质等，进而有效地改善土壤的电阻率水平。4）在铁塔基础的适宜位置进行合理的降阻剂敷设，进而对杆塔处的接地电阻进行有效的控制。4.3输电线路杆塔传力路线的优化方案在电线杆塔输电效率提升的过程中，工作人员需要进一步优化杆塔的传输线路，在此过程中需要做到以下几点内容：第一，工作人员需要在塔身以上的位置安装k字形材料，极大的减轻输电路杆塔的本身重量，有效避免杆塔下半部分的形变发生。第二，对于工作人员而言，在安装k字形斜材中，需要将其放置在110kv的横担处，并在最大限度上减轻杆塔质量，提高电能运输的有效性及安全性，通过对线路优化

8、分析，提高输电线系统整合的整体优势，充分满足输电线路杆塔结构优化的核心需求。4.4架空输电塔的结构设计4.4.1窄基输电塔的结构设计依据横担以及铁塔支架的通用程度可以采用以下两种类型的结构布置方案：（1）可以将窄基铁塔的塔头区域设置为垂直的形式，对口宽进行固定，塔身开始逐渐起坡，其铁塔的整体高度与底部的宽度参数设置一致，不考虑输电线路回路数量划分的影响；铁塔横担具有良好的通用性，铁塔中所设置的横担数量要根据架空输电线路中实际的回路数量进行有针对性的设计。（2）铁塔塔身与塔头均按照要求设置一定的通用坡度，铁塔的总高度与铁塔的上口和底部宽度保持一致；横担设置成固定形式不进行通用设计，根据导线的数量

9、可以分为单导线回路和双导线回路两种不同的形式。4.4.2宽基铁塔的结构设计根据铁塔中导线回路数量的不同可以采取不同类型的结构设计方案。其中，对于使用单导线回路的铁塔，其结构布置具有“上”字型的特点；对于使用双导线回路的铁塔，其结构布置上具有鼓型的特点。5 结语铁塔的结构及基础通常在总成本上占据较大比例，所以铁塔的设计过程一直处于重要的地位，整个铁塔的结构以及质量关系到日后的经济效益。通过线路结构以及铁塔结构设计等方法优化设计之后所得出的结论如下：在设计时需要不断完善以及优化铁塔的基础设计要点，将铁塔的结构和基础设计有效配合，从而发挥出更好的效能，保证线路的整体运行稳定和安全。参考文献：1陈志.输电线路铁塔结构倾斜检查方法j.科学技术创新，2019（11）：153-154.2顾逸佳.输电线路铁塔基础高性能混凝土的施工应用研究j.通讯世界,202