架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究

周祥龍

摘要：隨著城市建設(shè)水平的不斷提高，電力建設(shè)的要求也有了更高的標(biāo)準(zhǔn)，為了使電能傳輸能夠得到加強(qiáng)，需要結(jié)合架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，將架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，使其能夠發(fā)揮出更加有效地作用。本文對(duì)架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，并且提出相應(yīng)的措施作為參考。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路;鐵塔結(jié)構(gòu);基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

引言

架空輸電線路在電能系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，隨著電能供應(yīng)的需求的提高，架空輸電線路的設(shè)計(jì)和使用也有了更高的要求，在進(jìn)行線路的設(shè)計(jì)中，需要保證鐵塔結(jié)構(gòu)的安全性以及穩(wěn)定性，同時(shí)還要控制好在建設(shè)中所需的成本，使架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)能夠發(fā)揮有效作用。由于目前的架空輸電線路設(shè)計(jì)存在不合理的問(wèn)題，容易導(dǎo)致安全事故等現(xiàn)象發(fā)生，因此，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行改善，使架空輸電線路的性能得到提高。

1架空輸電線路鐵塔的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

輸電線路鐵塔的結(jié)構(gòu)包括塔頭、塔身以及塔腿，其他種類的鐵塔有著不同的特點(diǎn)和作用，包括轉(zhuǎn)角塔、終端塔等，根據(jù)不同的塔的作用，在設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不同的外觀。根據(jù)塔的整體結(jié)構(gòu)分析，輸電線路鐵塔的塔架具有平面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用不同種類的桁架使鐵塔能夠組成一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的合理塔架，進(jìn)行輸電線路鐵塔設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)塔架進(jìn)行橫隔的安裝，在其橫截面進(jìn)行設(shè)置，通常在設(shè)計(jì)要求下，橫隔的面積應(yīng)大約為塔身的寬度的2.5倍，使其更加的合理。

2架空輸電線路鐵塔的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1塔頭鉸接點(diǎn)設(shè)置

鉸接點(diǎn)作為架空輸電線路中的重要部分，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)能夠使架空輸電線路鐵塔的質(zhì)量得到保障，同時(shí)使其發(fā)揮出更好的作用，一般國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)中都使用平連桿，而在國(guó)外的設(shè)計(jì)中，輸電線路的三鉸拱塔頭之間沒(méi)有添加平連桿，而通過(guò)詳細(xì)的分析，這兩種不同的設(shè)計(jì)方式都能夠使架空輸電線路鐵塔的結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。

2.2桁架的桿系布置

鐵塔結(jié)構(gòu)的建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和地理?xiàng)l件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，選擇適宜于當(dāng)?shù)丨h(huán)境的鐵塔類型，全面考慮其他因素的影響。目前，鐵塔的設(shè)計(jì)中多使用高低腿結(jié)構(gòu)作為主要的結(jié)構(gòu)，從而使其更加的適應(yīng)山區(qū)環(huán)境。將鐵塔的類型選擇完成后需要布置合理的鐵塔結(jié)構(gòu)，在布置采用以下對(duì)策：在平緩的地區(qū)環(huán)境中將拉線桿塔和鋼筋混凝土進(jìn)行合理的配置，在城市環(huán)境中將鋼管桿塔進(jìn)行配置，而在較為狹窄的環(huán)境中使用窄基桿塔進(jìn)行配置。布置中考慮到桿塔的不同特點(diǎn)，科學(xué)的進(jìn)行布置，使桿系的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造能夠合理，同時(shí)也符合桿塔自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，滿足實(shí)際需求。

3評(píng)定架空輸電線路鐵塔的技術(shù)方法

通過(guò)對(duì)拉彎構(gòu)件的強(qiáng)度的評(píng)定來(lái)使鐵塔的設(shè)計(jì)建設(shè)符合標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)相關(guān)的規(guī)定對(duì)拉彎構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)算，使鐵塔的結(jié)構(gòu)能夠符合規(guī)定的要求。壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定性也是輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)的重要特性，在受到壓力的作用下，鐵架中的一些桿件會(huì)由于受力產(chǎn)生變化，導(dǎo)致其自身的穩(wěn)定性變?nèi)?，造成桿件的穩(wěn)定性失去，在出現(xiàn)這種情況的時(shí)候，會(huì)對(duì)整個(gè)輸電線路鐵塔造成影響，從而使結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性，影響其使用。另一方面，需要對(duì)構(gòu)件的剛度進(jìn)行分析計(jì)算，在剛度的計(jì)算中可以通過(guò)限制構(gòu)件長(zhǎng)短的方式實(shí)現(xiàn)，計(jì)算中需要使長(zhǎng)細(xì)比的比值小于長(zhǎng)細(xì)比限值，對(duì)鐵塔的剛度有著一定的要求。計(jì)算受力的時(shí)候，需要參考相關(guān)的規(guī)定，對(duì)長(zhǎng)細(xì)比進(jìn)行合理的控制。

4加強(qiáng)架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要措施

4.1分析線路所處地質(zhì)和氣候條件

對(duì)架空輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要根據(jù)近50年以來(lái)的氣候環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，針對(duì)其中惡劣的氣溫情況進(jìn)行驗(yàn)算，使架空輸電線路的設(shè)計(jì)能夠更加的合理，結(jié)合相關(guān)的光纜運(yùn)行資料以及自然氣候資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還需要結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行分析，對(duì)昂當(dāng)?shù)氐牡乩硖攸c(diǎn)進(jìn)行了解，使氣象、地理?xiàng)l件等相關(guān)數(shù)據(jù)得到明確，從而使輸電線路設(shè)計(jì)更加的有效。

4.2完善鐵塔基礎(chǔ)計(jì)算

在建設(shè)中需要設(shè)計(jì)不同類型的輸電線路鐵塔，在進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候需要結(jié)合環(huán)境的不同特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，參考環(huán)境的地質(zhì)條件以及施工要求，設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)對(duì)輸電線路鐵塔的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及穩(wěn)定性等進(jìn)行分析，全面提升其特性。進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候還要結(jié)合鐵塔機(jī)構(gòu)的受力情況，根據(jù)受力的特點(diǎn)來(lái)完善設(shè)計(jì)，能夠使架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)的使用得到安全的保障，發(fā)揮更好的效果。進(jìn)行鐵塔基礎(chǔ)的類型選擇中，根據(jù)混凝土的澆筑難度進(jìn)行判斷，在難度較大的前提下，選擇金屬類型的基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)，能夠起到更好的效果。

4.3降低桿塔內(nèi)部接地電阻

高壓輸電線的接地電阻能夠直接影響線路的抗雷性，在設(shè)計(jì)中為了使高壓輸電線路的抗雷性增強(qiáng)，需要在設(shè)計(jì)中對(duì)桿塔土壤的電阻率進(jìn)行詳細(xì)的分析，使電阻能夠得到有效的控制，從而使結(jié)構(gòu)整體的抗雷性大幅度提高。架空輸電線路設(shè)計(jì)中應(yīng)該通過(guò)將桿塔的電阻進(jìn)行降低的方式使結(jié)構(gòu)的抗雷性得到提高，避免結(jié)構(gòu)在雷電作用下受到影響。主要采用的措施如下：使用接地設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)鐵塔結(jié)構(gòu)的電阻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，使電阻降低，使用堿性材料或者非導(dǎo)電特性的物質(zhì)來(lái)使塔桿的內(nèi)部電阻降低，從而在抗雷效果上得到加強(qiáng)。還可以使用降阻劑來(lái)進(jìn)行處理，使桿塔內(nèi)的接地電阻能夠降低，也能夠起到較好的作用。

4.4改善線路路徑和桿塔類型

輸電線路在經(jīng)過(guò)城鎮(zhèn)等區(qū)域的時(shí)候空間較小，為了使空間的寬度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，可以采用緊湊型的多回路鋼管桿進(jìn)行建設(shè)，根據(jù)工程的施工要求，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，使其具有美觀性同時(shí)能夠減少使用的空間，輸電線路所需的空間寬度應(yīng)根據(jù)塔頭的大小以及風(fēng)偏角度等進(jìn)行明確，使其能夠正常的使用?？梢詫⑺^的大小進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使整體結(jié)構(gòu)所需的空間寬度能夠縮小，從而使結(jié)構(gòu)在不同的區(qū)域內(nèi)都能夠正常的使用，由于城市的發(fā)展需求，結(jié)構(gòu)面積會(huì)逐漸減小，所以采用窄基型的桿塔結(jié)構(gòu)能夠更加順應(yīng)城市的未來(lái)發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)占據(jù)建設(shè)成本的較大部分，設(shè)計(jì)中需要嚴(yán)格的進(jìn)行，根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及環(huán)境特點(diǎn)等多方面因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。架空輸電線路的設(shè)計(jì)影響著整個(gè)架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，在使用中對(duì)效益也有著直接的作用。通過(guò)對(duì)輸電線路的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合鐵塔的設(shè)計(jì)，將輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，使其能夠有較高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量，同時(shí)在應(yīng)用中發(fā)揮出有效的作用。結(jié)合環(huán)境以及自身的特點(diǎn)，對(duì)架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使鐵塔結(jié)構(gòu)能夠和連接的部分得到配合，同時(shí)提高架空輸電線路的穩(wěn)定性，使結(jié)構(gòu)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

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