關(guān)于高壓輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)解析

劉勇

摘 要：電力工程規(guī)模逐漸擴(kuò)大，需要逐步完善高壓輸電線路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)確定高壓輸電線路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)備需求、質(zhì)量控制模式，細(xì)化高壓輸電線路鐵塔設(shè)計(jì)需求，尤其是要提高高壓輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高輸電線路的功能性。另外，工作人員還需要從力學(xué)、材料損耗、引雷設(shè)計(jì)等角度確定高壓輸電線路的使用要求，以期提高輸電線路鐵塔設(shè)計(jì)質(zhì)量?；诖耍恼戮透邏狠旊娋€路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路;鐵塔結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);供電

0 前言

電網(wǎng)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，需要進(jìn)一步提高輸電線路的建設(shè)質(zhì)量，通過(guò)確定供配電系統(tǒng)的運(yùn)行要求，滿足城市電力的負(fù)荷要求，確定平衡供電的要求及重點(diǎn)，可推動(dòng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。由此可見(jiàn)，工作人員要確定施工質(zhì)量和施工進(jìn)度，關(guān)注施工的問(wèn)題及重點(diǎn)，再結(jié)合當(dāng)前輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)優(yōu)化確定科學(xué)的設(shè)計(jì)理念和規(guī)劃模式，提高鐵塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1 高壓輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵

1.1 布置形式

高壓輸電線路鐵塔布設(shè)模式大多以交叉斜材方式進(jìn)行，期間要將交叉斜材與導(dǎo)線橫擔(dān)根部相連接，并在各個(gè)連接節(jié)點(diǎn)布設(shè)一條短角鋼，可進(jìn)一步提高鐵塔結(jié)構(gòu)的橫向、縱向載荷水平，促使鐵塔的側(cè)面的板材與其中點(diǎn)相連接。完成基本布設(shè)處理后，工作人員應(yīng)當(dāng)評(píng)估導(dǎo)線縱向載荷，借助導(dǎo)線通過(guò)塔身橫膈材，傳遞大量的載荷，可消除材料、板材彎曲、變形問(wèn)題的直接影響。

1.2 選擇條件

影響高壓輸電線路鐵塔的重要因素是鐵塔的載荷指標(biāo)和長(zhǎng)度參數(shù)，故需要工作人員分析出斜材對(duì)外荷載抵抗力矩，評(píng)估出斜材與載荷抵抗力矩的水平面的夾角，再確定不同節(jié)點(diǎn)的選材要求。

1.3 鐵塔塔型

高壓輸電線路鐵塔選型過(guò)程中，工作人員應(yīng)當(dāng)評(píng)估出高壓狀態(tài)下鐵塔的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)評(píng)估出主材、節(jié)段功能性以及接腿的性能指標(biāo)，再使用既定的標(biāo)準(zhǔn)分析出鐵塔類型、鐵塔結(jié)構(gòu)的布置要求，評(píng)估出不同元件的組合需求，滿足高壓輸電線路鐵塔的部位的功能性。

1.4 評(píng)估重點(diǎn)

為提高高壓輸電鐵路鐵塔的功能性，需要工作人員分析出鐵塔主要使用的材料和節(jié)點(diǎn)板的功能性，通過(guò)評(píng)估出塔身斜材等關(guān)鍵部位的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使用加斜墊確定穩(wěn)定管理模式。另外，如果高壓輸電線路塔身主材使用了單角鋼材料，需要工作人員利用雙排螺栓模型鞏固高壓輸電線路鐵塔本身的性能，再使用四角鋼構(gòu)建起一個(gè)十字?jǐn)嗝娼Y(jié)構(gòu)，降低節(jié)點(diǎn)板彎曲的發(fā)生概率[1]。

2 高壓輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)措施

2.1 鐵塔的根開(kāi)和塔身口寬設(shè)計(jì)

鐵塔根開(kāi)取值評(píng)估過(guò)程中，工作人員要了解塔身口寬與塔身坡度之間的變化影響，通過(guò)調(diào)整鐵塔的整體剛度和塔重指標(biāo)，確定鐵塔優(yōu)化設(shè)計(jì)重點(diǎn)，消除鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理方面的問(wèn)題。具體來(lái)講，要注意以下幾方面要點(diǎn)：第一，塔身坡度與鐵塔的坡度相關(guān)，塔身坡度越小，那么鐵塔的占地面積會(huì)與塔身的基礎(chǔ)作用力成反比。第二，確定塔身下口尺寸的坡度范圍，確定鐵塔的基礎(chǔ)耗材，控制鐵塔的最低耗材，注意做好上口電氣間隙參數(shù)的控制。在此過(guò)程中，工作人員要及時(shí)調(diào)整間隙，積極滿足鐵塔的功能性，比如要微調(diào)小范圍的上口尺寸，重點(diǎn)處理下口尺寸，同時(shí)評(píng)估出鐵塔坡度及相關(guān)組合方案，確保鐵塔的強(qiáng)度、剛度指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求（需要參照J(rèn)30102B2塔標(biāo)準(zhǔn)）[2]。第三，評(píng)估出鐵塔最佳的上口（4.5m）、下口參數(shù)，保證雙面坡度的取值范圍在0.13左右。在此過(guò)程中，工作人員要將鐵塔塔身主材坡度固定在0.11～0.15的區(qū)間內(nèi)。當(dāng)鐵塔高度超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)后，鐵塔的坡度會(huì)逐漸變寬，此時(shí)鐵塔的耗材會(huì)逐漸增加。因此，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)塔身的功能性進(jìn)行分段處理，通過(guò)改變塔的坡度指標(biāo)，確保塔腿坡度處于較緩的環(huán)境下，可確保鐵塔的強(qiáng)度、剛度在穩(wěn)定的范疇之內(nèi)。同時(shí)，鞏固鐵塔的基礎(chǔ)作用力，可消除鐵塔銜接構(gòu)造不合理方面的問(wèn)題，也能控制鐵塔后期加工的困難，故要評(píng)估出鐵塔的坡度指標(biāo)。

2.2 節(jié)間長(zhǎng)度計(jì)算設(shè)計(jì)

材料節(jié)間的長(zhǎng)度與材料的載荷息息相關(guān)，故需要工作人員確定出鐵塔的長(zhǎng)度，并對(duì)節(jié)間長(zhǎng)度進(jìn)行評(píng)估，確定出構(gòu)件截面的基本規(guī)格，評(píng)估出塔重與材料應(yīng)用之間的關(guān)系，也能確保塔重符合相關(guān)要求。具體來(lái)講，要注意以下要點(diǎn)：第一，塔身主材料布置管理中，工作人員要盡可能凸顯出構(gòu)件本身承載功能，確定斜材與水平面的夾角參數(shù)，再計(jì)算出不同材料的長(zhǎng)度變化。通過(guò)確定主、斜材的受力功能，考慮不同材料的基礎(chǔ)受力，可確保構(gòu)件的長(zhǎng)度、強(qiáng)度符合相關(guān)規(guī)定。第二，軸心受壓主材料選擇過(guò)程中，工作人員要評(píng)估出偏心受力斜材與塔身尺寸的關(guān)系，當(dāng)斜材與塔身的距離過(guò)大時(shí)，應(yīng)當(dāng)評(píng)估出斜材的強(qiáng)度，了解到影響構(gòu)件與鐵塔布置相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)，確定擋風(fēng)面積提升對(duì)外力載荷的影響?？傊?，工作人員要從鐵塔重量指標(biāo)分析出鐵塔的偏心受力情況，在反復(fù)、多角度計(jì)算比對(duì)后選擇更為合理的鋼材料，保證角鋼的長(zhǎng)細(xì)比在40～50之間。

2.3 塔身斜材布置設(shè)計(jì)

塔身斜材主要布設(shè)方式主要包括“倒K型”“交叉型”“正K型”等模式，故要對(duì)鐵塔進(jìn)行組合布置，可消除斜材受力不均勻的問(wèn)題。因此，工作人員要了解拉壓系統(tǒng)的受力特點(diǎn)，評(píng)估出拉桿與壓桿之間的支撐作用，重視斜材規(guī)格的控制，可降低鐵塔設(shè)計(jì)期間的能耗產(chǎn)出。要注意的是，工作人員也要及時(shí)添加輔助性材料，在鞏固塔身穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上評(píng)估主材的長(zhǎng)度，可確保塔身的承載力在合理的指標(biāo)范疇之內(nèi)，也能消除長(zhǎng)細(xì)比和支撐角度設(shè)計(jì)不合理的不利影響[3]?？傊?，工作人員要評(píng)估交叉斜材的功能性，側(cè)重滿足鐵塔的穩(wěn)定性，評(píng)估所需斜材的數(shù)量指標(biāo)，方便確定不同斜材的規(guī)格。完成規(guī)格、性能方面參數(shù)的評(píng)估后，工作人員要結(jié)合J30102B2塔資料和現(xiàn)有的施工方案進(jìn)行參數(shù)比對(duì)，控制斜材與地面的夾角在35°～45°之間，提高鐵塔耗材設(shè)計(jì)的有效性。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了提高高壓輸電線路鐵塔的穩(wěn)定性，工作人員要結(jié)合鐵塔的設(shè)計(jì)要求確定設(shè)計(jì)重點(diǎn)，通過(guò)確定設(shè)計(jì)技術(shù)、環(huán)境、生態(tài)方面需求，再結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行評(píng)估與監(jiān)控，在合理的干預(yù)、評(píng)估、測(cè)試過(guò)程中提高鐵塔基礎(chǔ)構(gòu)件的穩(wěn)定性，以期滿足《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》方面的技術(shù)要點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]曹新款.采空區(qū)高壓輸電線路鐵塔地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[J].煤炭工程，2018，50（05）：50-52.

[2]胡敏.淺談高壓輸電線路鐵塔內(nèi)傾的原因及處理辦法[J].機(jī)電信息，2017（15）：34-35.

[3]陶冶.高壓輸電線路鐵塔基礎(chǔ)選型設(shè)計(jì)及其優(yōu)化[J].科技資訊，2016，14（16）：25-26.