浅谈高压输电线路钢管杆的设计应用.doc

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1、浅谈高压输电线路钢管杆的设计应用　　摘要：本文提出了钢管杆设计的基本原则和使用范围，通过对铜管杆的设计实践和经济比较，并根据施工和运行反馈的信息，简单论述钢管杆的特点。　　关键词：钢管杆；输电线路　　　随着我国国民经济的持续发展，用电量骤增，城区输变电工程数量增多，建设的高压线路将越来越多。目前采用的送电线路有两种：一种是电力电缆，它采用特殊加工制造而成的电缆线，埋没于地下或敷设在电缆隧道中；另一种是最常见的架空线路，它一般使用无绝缘的裸导线，通过立于地面的杆塔作为支持物，将导线用绝缘子悬架于杆塔上

2、。由于电缆价格较贵，因此，我国目前绝大部分高压输电线路都采用架空线路。钢管杆以其相对于常规角钢铁塔占地面积小、外形美观、结构简单、加工容易、施工方便、运行安全可靠、维护工作量少的特点，在新城区的高压架空线路中得到了广泛的应用。　　110kV横县。六景线路工程线路起自220kV横县变，终至110kV六景变，线路直线距离为38km，大致呈东西偏北走向，全线路均在横县境内。该工程的施工图设计中，为了配合城市规划，美化城市环境，根据实际情况，本工程在六景工业园区内采用钢管塔沿规划道路绿化带走线。　　　　1　

3、设计思路　　　　本工程设计的原则是遵循《110kV～500kV架空送电线路设计技术规范》(DL／T5092—1999)、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL／T5154—2002)和《架空送电线路钢管杆设计技术规定》(DL／T5130—2001)的要求以及其他相关的技术规范，结合本工程的具体情况，考虑既经济合理，又方便加工、施工及运行维护，同时兼顾环境保护等方面的有利因素。线路所通过的六景工业园区地段靠近城市规划道路，城建规划要求较多，线路走廊狭窄，可征地面积少，因此采用加工制造容易，施工方便

4、，运行安全可靠。占地面积少，易于满足城建规划要求的钢管杆。　　　　2　设计用气象条件　　　　参考《广西区架空送电线路设计计算用气象条件区划分》资料，结合附近已有线路的运行经验，本线路属Ia无冰弱风区，设计采用的气象条件，最高气温：400℃，最低气温：－50℃，最大风速：23．5m／s，覆冰0mm。　　　　3　钢管杆使用条件的确定　　　　3．1　导线、接地线型号　　根据本工程初步设计审查批复文件，本工程设计使用钢管杆部分为单回路，选择的导线为LGJ－300／40钢芯铝绞线地线型号：本工程采用两根地线，

5、选用GJ－50钢绞线。　　3　　3．2　使用档距的确定　　考虑到本段线路为城区线路，地形平坦，因而不同塔位的水平档距、垂直档距分散性不大，因此将钢管杆的设计使用档距确定为：水平档距为100m，垂直档距为120m。　　　　3．3　最大呼称高的确定　　本线路沿城市规划花带架设，花带有绿化树木通信线及在变电站出线1km处跨越良圻一六景110kv线路的情况，同时为了城市美观，将最大呼称高定得太小，无疑将会制约钢管杆的使用。但是，将最大呼称高定得过高，又会使全塔的材料指标相应增加。经过试算在不会导致杆塔单基指

6、标明显增大的前提下，将钢管杆的呼称高定为：耐张转角呼称高27m，直线段呼称高27m～33m。　　4　杆型选择及优化设计　　　　4．1　杆型选择　　钢管杆选择是杆塔设计的核心。一个钢管杆是否安全可靠，结构是否简单合理、经济指标是否先进，外型与环境是否协调、美观，这都决定于钢管杆型的选择。采用拔梢多边形的杆段组成，杆段采用法兰相连，避免施工焊接，有利于保护主杆镀锌层不受破坏。该杆型优点：结构简单，受力清楚，占地面积少，易于满足城建规划要求，且在城市线路中，较美观；钢管杆由横担、杆身、法兰三部分组成。　　

7、　　4．2　杆身主柱　　钢管杆主柱受钢模长度、直径的限制，可根据结构受力、变形等要求，较随意调整杆段的长度、坡度、壁厚等设计参数，设计更趋于合理化。　　　　4．3　横担形式　　横担采用变形截面型式，为了节省材料及充分利用电气间隙，从顶部到根部为变形截面，增加了杆型的整体美观性。横担不宜直接与杆身连接。在荷载的作用下，横担根部的受压部位易产生应力集中，使局部受压，尤其杆身上段，一般管壁较薄，在集中外力作用下容易使局部压曲，加大壁厚又不经济。因此，横担与杆身的连接处，应进行局部补强，具体办法是在杆身上焊

8、接靴梁支座，使横担传来的外力得以分散，以避免杆体局部压曲。　　　　4．4　法兰　　在杆身连接时采用刚性法兰连接，即带肋法兰。受力时法兰盘、法兰肋板和螺栓同时作用，法兰盘不允许发生变形。这种连接刚度较好，在连接处可视为无任何变形。　　　　4．5　基础　　通常钢管杆的基础包括钻孔灌注桩基础和台阶式基础，本工程将根据地质情况，钢管杆采用灌注桩基础；在进行桩基础设计时，首先要满足基本构造要求；桩的入土深度要大于6m，至少有3m长桩身埋在较好的土层；且因城镇地下管线较多，进行机