架空输电线路杆塔位移计算

1、架空输电线路转角杆塔中心位移计算的研究与探讨刘仁臣（西南石油大学 , 四川成都市新都区 ,610500） 摘要：在架空输电线路施工中，我们经常遇到由于部分转角（耐张）杆塔横担宽度和不 等长横担引起的线路中心桩与杆塔中心桩存在位移的问题。如何正确计算出位移值，使杆塔 受力最小及杆塔两边线仍与线路中心线对应， 以免邻近转角 （ 直线）杆塔承受额外的角度荷载， 对保证架空输电线路长期稳定安全地运行，具有十分重要和长远的意义。关键词： 等长横担 不等长横担 位移计算 转角杆塔0 引言在架空输电线路施工过程中， 杆塔基础分坑及基础分坑时转角杆塔位移计算是我们经常 遇到的问题。在胜利油田这样的平原地区，地

2、势一般较平坦，很少出现丘陵及起伏较大的施 工地段，因此，以等高塔腿为多。在线路施工当中，一般情况下，线路中心桩就是杆塔的中 心桩，基础分坑以该中心桩为准进行。但有的转角杆塔、耐张杆塔，为使杆塔受力最小及杆 塔两边线仍与线路中心线对应，以免邻近转角 （ 直线） 杆塔承受额外的角度荷载，必须考虑杆 塔的中心位移问题。本文根据日常工作中遇到的实际问题，在 110kV 架空线路砼电杆基础分 坑中的位移计算及角钢塔位移计算两个方面予以归纳和探讨， 希望和有兴趣的读者互相探讨。一、110kV 砼电杆转角杆位移的计算 下面以胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司设计定型图电 8701（110kV 输电线路杆

3、型图）及其杆型配件图电 8702 为例计算位移大小。1、不等长宽横担转角杆的基础分坑位移计算 <-)110kV-60 Bl 曰柿昕音 El(图二)有位移转角杆位移计算示意图以上图示为110kV J60 ° - 18型砼电杆杆型示意图和横担示意图其位移由两部分组成，一是横担宽度引起的，另外一个是由于横担不等长引起的(1)、由于转角杆横担宽度的影响，使转角杆中心位置与原转角桩产生位移，其位移距离为si= Dtg2 2其中D横担宽度和绝缘子串拉板长之和，单位米9线路转角，单位度（2）由于横担不等长引起的位移：不等长宽横担为内角横担短，外角长，其位移距离为：S2=- a b2其中，a长

4、横担长米b短横担长米因此，在实际分坑中，110kV J60° - 18型电杆由原转角桩向转角杆中心位置产生的D1位移为 S= S1+ S2=tg+ a b2 2 2因在实际施工中，110kV J60 ° - 18杆型a= 3.2m,b=1.7m ,D=0.698m ,9 大小为 30° 60° 之间，以 60° 为例则其位移 S= 0698 tg 型 + 1 3.2 1.7 = 0.951m2 2 2在实际施工中,110kV转角30度型砼电杆（J30 ° ）也是不等长宽横担的转角杆,位移计算 方法应与转角60度杆型相同.二、角钢转角塔

5、的计算目前，受城市规划的影响，许多新建或改建线路往往不再使用砼电杆，砼电杆拉线多，占地面积大，且极容易被盗，虽然因此角钢塔和薄壁离心钢管塔等塔型虽然建设初期投资大， 但从线路的长期稳定运行方面讲，经济效益远远大于砼电杆线路。因此角钢塔和薄壁离心钢 管塔越来越受到规划部门和设计部门以及运行维护部门的青睐。在实际施工中，为保证杆塔 受力最小，保证线路长期稳定运行，也要进行位移的计算。其位移也是由横担宽度和横担不 等长两方面引起的。以下用举例的方法，参照35220kV送电线路铁塔通用设计型录（鞍 山铁塔开发研制中心），介绍有位移转角塔的位移计算方法。1、不等长宽横担耐张塔的位移计算：当直线耐张杆塔横

6、担中心与杆塔中心不重和时，说明该横担相对杆塔是不等长的，这时， 杆塔中心应向短横担侧偏移，以使线路两边线仍与线路中心线对应。偏移距离为横担中心与杆塔中心的距离。在35kV线路角钢塔中，只有7719 3560DGU鼓型终端塔的横担是不等长的，即横担中心 与铁塔中心是不重合的。当它作为耐张塔（终端塔）时，其向短横担方向（即内角侧）的位 移为横担中心与杆塔中心的距离。如上图所示，3560DGI作为直线耐张（终端）塔时，其短横担方向位移为:11S=丄（a b）= - （3300- 1800）= 750mm22其中a长横担长b短横担长而在110kV铁塔中，只有7734 110JG3作为终端塔时，杆塔横担

7、中心与杆塔中心也是不重和的，其位移为:11S=丄（a b）=丄（4100-3100）= 500mm22其中a长横担长b短横担长2、不等长宽横担转角塔的位移计算：在35kV220kV线路塔型录中，35kV线路角钢塔7719 3560DSn和110kV线路角钢塔7734 110JG3作为转角塔时，向内角侧位移应当等于横担偏心引起的位移与横担宽度引起的位移（即挂线点间距离引起的位移）之和。（图五）不等长宽横担转角塔位移计算示意图D1其向内角侧位移S= S1+ S2=Dtg +- a b2 2 23、等长宽横担转角塔的位移计算：除上述介绍的塔型外，35kV220kV塔型录中的所有转角塔都是等长横担，其

8、向内角 侧的位移为：S1= Dtg 2 2三、同塔双回线路由双回变单回时分坑技术改进在以往施工中，同塔双回变单回路基础分坑时，往往把双回塔中心作为全站仪安置点， 打角度至单回路塔中心点，实践证明，存在严重的弊端，会出现铁塔横担在紧线时受力，造 成歪斜，且绝缘子串严重倾斜，特别是单回路杆塔为直线塔的情况下，绝缘子串倾斜严重， 曾经有重新立塔的现象发生。根据多年的施工经验，认为正确的方法是将全站仪放置点选在 双回路塔中相横担边缘。单回路铁塔中心n设计档距导线K/p双回路铁塔中心AL/ 双回路铁塔中相横担图六）直线杆塔无风时悬垂绝缘子串倾斜（图七）直线杆塔受横向风时悬垂绝缘子串倾斜从上图可以看出，如

9、果在实际施工中，将全站仪安置在双回路铁塔中心，对准单回路直 线铁塔中心进行复测分坑，悬垂绝缘子串会产生相当大的偏移，转角度数越大，绝缘子串偏 移n 1越大，再加上绝缘子串受横向风后的偏移n 2，定会使两个铁塔横担受力后变形，致使 重新立塔。此时导线与塔身的电气安全距离也相对减少，极容易造成接地短路故障。如果在 双回路铁塔中相横担（虽然双回路铁塔三组横担长度不等，但经过计算，取中相横担边缘为 基准点对分坑的准确度影响并不是很大）边缘为全站仪安置点，就不会出现上述问题，即使 存在风偏，也应该在允许范围内。因此，运用此项技术革新，不但提高了架空输电线路施工 的质量，而且避免了因施工造成的严重经济损失

10、。a、直线杆塔悬垂绝缘子串受横向风后的摇摆角计算：如图所示直线杆塔悬垂绝缘子串的2角为tgi Pg2 pl hG 2 lv式中Pg 悬垂绝缘子串承受的横向水平风力，N;G悬垂绝缘子串的自重力，N;p架空导线单位长度上的横向水平风力，N m ；架空导线单位长度上的自重力，N m ；lh 校核时，直线杆塔的水平档距， mlv 校核时，直线杆塔的垂直档距， ma、直线杆塔悬垂绝缘子串无风时的摇摆角计算：i 卩一 a因此，绝缘子串在受横向风后的摇摆角1 + 2至此，35kV220kV转角（耐张）铁塔基础分坑时位移的计算方法已全部介绍完毕，在 实际施工过程中，可根据塔型和实际转角度数选择合适的计算方法，确定好位移。因位移计 算在实际为工作中重复使用的次数非常多，为提高工作效率，应根据有关基础数据分门别类 地罗列