分析架空输电线路铁塔结构与基础设计

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1、分析架空输电线路铁塔结构与基础设计（国网宁夏电力设计有限公司宁夏银川750002）摘要：架空输电线路是电力系统的重要组成部分，由于架空线路的特殊性，铁塔结构设计的合理性和稳定性决定了线路结构的安全性，因此要根据架空线路的运行要求，对铁塔结构与基础结构进行科学的设计，才能保证输电线路的稳定性。关键词：架空：输电线路：铁塔：结构：基础设计作为我岡当前电力供应的基础保障性设施，架空输电线路在电力供应系统中所发挥的作用是非常重要的。但结合我国电力行业实际情况来看，企业目前仍然是电力供应的主要对象，因此，在电力供

2、应经济改善方面的需求仍然是非常明确的。在对架空输电线路铁塔的设计中，除需保障铁塔结构的安全、稳定以外，还需综合考虑设计的经济效益。在目前已发生的各类输电线路安全事故中，因铁塔结构设计不合理所致事故的比例是非常高的。因此，为提高架空输电线路运行安全性和稳定性，做好对铁塔结构与基础的设计、优化工作有着非常重要的意义与价值。1架空输电线路铁塔塔型设计在有关架空输电线路铁塔内力的分析中，可将铁塔杆系节点作为铰接点。考虑到架空输电线路铁塔结构多在相对复杂的自然环境中运行，因此对铁塔塔型的规划必须兼顾技术和经济层面

3、的合理性。根据架空输电线路工程导线型号、基木环境条件以及敷设路径情况选择基础塔型形式，基于铁塔所承受机械外负荷条件进行设计和计算，以确保铁塔结构稳定性、刚度、强度满足设计要求。除此以外，在架空输电线路铁塔塔型的选择设计上还应当考虑施工条件、施工技术以及运行便捷性等因素的影响。根据底部宽度，可以将架空输电线路铁塔设置为窄基铁塔和宽基铁塔两种类型。其中，窄基铁塔底部宽度与塔体高度的比值在1/14〜1/12的范围内，宽基铁塔底部宽度与塔体高度的比值则在1/6〜1/4的范围内。对于窄基铁塔而言，由于铁塔底部宽度

4、较小，因此主材所受作用力较大，适用于小挡距（使用挡距不足100m）铁塔的设计选型;对于宽基铁塔而言，由于铁塔底部宽度较大，因此主材所受力作用力较小，适用于大挡距（使用挡距在100m及以上）铁塔的设计选型。2架空输电线路铁塔结构设计对于宽基铁塔而言，根据导线冋数的不同可以采取不同的结构布置方案。比如对于采用单导线冋路的铁塔而言，结构布置上具有“上”字型特点；对于采用双导线冋路的铁塔而言，结构布置上则具有鼓型特点。对于窄基铁塔而言，根据横扪以及支架的通用情况可以采取以下两种不同的结构布置方案：①将塔头区域布

5、置为垂直段，U宽固定，塔身开始起坡，铁塔整体高度与底部宽度参数一致，不考虑冋路数划分影响；横担具奋通用性特点，可根据架空输电线路实际冋路数选择相应的横扪数量。②铁塔塔身与塔头均设置通用坡度，铁塔总高度与上U宽度和底部宽度完全一致；横担固定不通用，可划分为单导线冋路和双导线冋路两种形式。3架空输电线路铁塔基础优化在对架空输电线路铁塔结构基础进行优化设计的过程中，必须遵循以下三点基本原则：①优化设计前期，应当对沿线工程水文条件、地质条件和气象条件进行详尽的调查。②制订科学的铁塔杆塔位置排定原则，即在线路敷设

6、经过各类作物林区时不砍伐通道。如果垂直距离受到影响，则对个别部位进行剪枝或削顶处理。③做好对架空输电线路沿线主力杆塔造影的优化设计工作。具体而言,结构基础设计中可采取的优化措施有以下几点。3.1强化架空输电线路铁塔基础输电线路杆塔基础常见类型包括钢管杆、水泥杆和直立式铁塔系列基础三类。艽中，钢管杆基础可见非原状混凝土、非原状土台阶式和非原状土直柱式柔性这三类；水泥杆基础则可见非原状土无拉线盘和非原状土冇拉线盘这两类;直立式铁塔系列基础在基础类型方面划分更细，共有16种类型。在杆塔基础的选型中，如果混凝上

7、浇筑难度较大，则可以优先选择金属式基础或预制装配式基础。如果涉及到电杆及拉线，则建议选择预制装配式基础。在基础设计过程中，以安全为前提，对架空输电线路铁塔基础受力性能进行分析。新基础计算的基本前提是铁塔基础所处区域地基基础承载力符合设计要求。但是，如果地基基础为淤泥质土或淤泥，则应当重新设计。在对架空输电线路铁塔基础进行优化设计的过程中，必须充分评价工程实践中的施工条件、杆塔形式以及沿线地质条件对铁塔结构稳定性的影响，在最大程度上确保架空输电线路铁塔结构的基础稳定性和位移允许性。3.2适当降低架空输电线

8、路铁塔接地电阻高压输电线路接地电阻的大小与线路耐雷水平呈反相关，因此，为奋效提高高压输电线路整体耐雷水平，应在基础设计环节中结合各基杆塔土壤电阻率取值情况，有效控制杆塔接地电阻的大小。在基础设计的优化中，可采取的措施包括以下几种：①若架空输电线路铁塔杆塔所处区域周边允许水平放设，则应当采取水平外延接地的处理措施。这样，一方面能够使冲击性接地电阻得到控制，另一方面能够有效降低工频接地电阻。②可结合架空输电线路铁塔结构的基本情况，适当增加埋设深