浅议关于送电线路铁塔设计探究

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1、浅议关于送电线路铁塔设计探究　　摘要：本文对关于送电线路铁塔的设计进行研究探讨。关键词：铁塔设计；优化设计；建设绿色送电线路中图分类号：U223文献标识码：A文章编号：近几年，随着社会的快速进步，人们对环境保护意识的日益增强，在送电线路工程的设计中如何做到减少平降基土石方，防止水土流失成了一个重要课题。按原220kV送电线路工程的设计方法，铁塔均为等高腿，在野外架设时，都必须平整一块场地，这样就需开挖大量土石方，使大面积植被遭到破坏，这对水土保持和环境保护极为不利。要解决这一问题，设计出能根据自然地形调节塔腿长

2、度的全方位长短腿铁塔成了当务之急。1铁塔设计原220kV送电线路设计未考虑全方位长短腿塔的原因是全方位长短腿塔在钢材指标上比等高腿塔要高，另外就是220kV送电线路铁塔根开较小，采取全方位长短腿存在一定的困难。因此控制铁塔的经济指标并选择合理的根开值，成为本项目的一个关键问题。使用条件8通过对广东省已建220kV送电线路的铁塔使用情况进行统计和分析，综合导地线型号和气象条件，对我院以后220kV线路设计中采用的直线塔作统一规划，按使用条件分成4类，首先设计第1类塔，即Z1直线塔，使用条件:1、导采用2×LGJX

3、-630/45,地线采用JLB40-150导线安全系数取2.5，平均运行张力系数取25％；地线安全系数取3.8，平均运行张力系数取25％。2、主要设计气象条件表3、使用杆塔1.2铁塔的优化设计按照《110～500kV架空送电线路设计技术规程》（DL/T5092-1999）及南网规划原则新规划设计，导地线垂直线距和水平线距的要求，以及带电部分对杆塔构件的间隙要求，作出电气间隙图。8荷载充分考虑广东省的气象条件，铁塔计算满足现行规程、规范、标准要求，根据线路现场的地形地貌条件确定合理的主导塔型，按照现行规程规划主导

4、塔型的头部尺寸，以最大限度地提高档距利用系数为目标确定主导塔型的经济呼称高，对与所确立的主导塔型结构形式相近塔型的设计、施工、运行的历史经验和最新进展进行调研，以取长补短，铁塔全部按长短腿设计，铁塔地线对边导线保护角按0º设计。通过反复计算和分析比较，研究出了经济合理的塔头布置形式和塔头尺寸。采用极限概率论的方法进行不利荷载组合，铁塔计算使用国家电力公司东北电力设计院编制的《自立式铁塔内力分析软件》，该软件是目前全国各大电力设计院普遍使用的软件，它可以通过“内力分析选材再分析再选材”的自动循环过程至收

5、敛或接近收敛为止，进行满应力计算。1）铁塔根开值的确定。根开值过小，则难保证铁塔基础的摆放和铁塔内侧基础的保护范围；根开值过大，则铁塔耗钢量较大。经过分析比较，同时结合广东省应用比较广泛的阶梯刚性基础和掏挖基础的保护范围，选择了33m呼称高根开值L=9.0m，见图1。2）铁塔布材形式的选取和铁塔坡度的选择。经过对塔身斜材小交叉形式、大交叉形式、K形等布材形式的对比计算，确定了合理的铁塔坡度、节间长度和隔面个数，见图1。3）不等高腿的接腿方式。考虑广东省多为丘陵山地，地形复杂，采用3m级不等高腿，分5级，最大高差

6、可达6m，配合升高基础能较好地利用自然地形，接腿方式见图1。2环境影响对比分析8本工程应重视环境保护，随便开方降基面，不但会增大投资，而且给以后的运行维护带来不便，因此，需要采取有效措施，用综合治理的方法解决好环境保护的问题：2.1长短腿及抬高基础在铁塔与基础设计方面，采用高低基础与铁塔长短腿相结合的办法，达到少降或不降基面的目的。铁塔全方位高低腿3.0m分级，铁塔基础主柱高差为0～2m,全方位高低腿可以提供最大6.0m的高差,组合在一起，可以覆盖到8.0m的高差，如图2、图3所示：图2图3铁塔长短腿配合高低主

7、柱基础实例2.2等高腿铁塔存在的问题注（图4）：h-基础设计埋深；α-土壤计算上拔角或剪切角；h′-降基值；Q-设计基面范围在山区线路工程施工过程中，等高腿铁塔基面的开挖通常如图所示，图中阴影部分为基面开挖部分，这样就形成一个低于天然地面“簸箕”形，降基值h′越大，需要开挖的基面土石方量就越多，由此会带来下列问题：81）影响周围环境：大范围的开挖破坏了原始地貌、毁坏了植被。按以往施工习惯，位于偏僻山区或原始森林中的塔位，基面挖方弃土总是抛向基面附近低洼处，当塔位下山坡方向附近有房屋、农田、果园、道路……，被雨水

8、冲刷流失的弃土、弃石将影响房屋和交通的安全，影响农田的耕种和果园的生长。2）破坏塔位原有土体的稳定：基面土石方大量开挖使原稳定的土体受到扰动。开挖土石方后的斜坡暴露在大气中，在雨水的冲刷下容易产生水土流失和塌方。同时，大量的基面挖方弃土堆积在基面外边坡上，增加了边坡的附加压力，在雨水的侵蚀下，容易产生塌方和滑坡，给线路的安全运行带来了隐患。3）增加了工程造价：坡度大的塔基位降基开挖前须