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☾安徽高压设计☽总结高压线塔架结构设计要点

发布时间:2023-4-11    来源:天科电力    浏览次数:
一条送电线路由发电厂开始,到用电单位结束,中间要穿越村庄、农田、森林和高山,跨越河流、公路、铁路等,塔架结构作为送电线路的重要组成部分,起着支撑架空电力线的作用。在送电线路工程中,高压和超高压送电线路工程,是国家经济建设发展的生命线工程,线路中的高压线塔架结构担负着架空电力线的重任,不言而喻其作用是极其重要的。铁塔具有强度高、重量轻、制造简单等优点,因此,在电网中起骨干作用的重要干线,输送负载容量较大的线路(500KV以上的超高压线路)和运输不方便、地形较复杂以及跨越塔、大转角塔、耐张塔一般采用铁塔。
安徽高压设计 
高压线铁塔塔身结构设计
塔架外形尺寸的确定:塔架外形尺寸主要包括塔架呼称高、横担长度、上下横担的垂直距离、地线支架高度、双地线挂点之间水平距离等。塔架用来支持导线和地线,其外形尺寸主要取决于导线地线电气方面的因素。如导线对地、对交叉跨越物的空气间隙距离,导线之间、导线与地线之间的空气间隙距离,导线与塔杆部分的空气间隙距离,地线对边导线的防雷保护角,双地线对中导线的防雷保护,考虑带电检修带电体与地电位人员的空气间隙距离等。 塔架的呼称高是指塔架下横担下缘到设计地面的垂直距离,其数值的确定主要考虑导线与地面、建筑物、树木、铁路、河流、管道、索道、各电压等级的电力线路的安全距离的要求。
塔架荷载设计:塔架的荷载主要分为三类,即可变荷载、永久荷载和特殊荷载。可变荷载主要包括:导线及地线,绝缘子及附件和结构构件与塔杆上的各种固定设备等重力荷载;永久荷载主要包括:风和冰雪荷载,导线与地线张力,安装检修的各种附加荷载,结构变形引起的次生荷载以及各种振动力荷载。特殊荷载指地震引起的地震荷载,以及在山区或特殊地形地段,由于不均匀结冰所引起的不平衡张力的荷载。 作用于塔架上的荷载按其作用方向分为垂直荷载、横向荷载、纵向荷载。垂直荷载就是指垂直于地面方向作用的荷载,如作用于塔架上的所有重力荷载。横向荷载是指顺横担方向作用的水平荷载,如塔架、电线风荷载的横向分量,电线转角张力的横向分力等。纵向荷载是指垂直于横担方向的水平荷载,如断线张力、锚线及紧线张力等的纵向分力。
荷载的设计组合基本原则:作用在塔架上的荷载很多,这些荷载不是同时出现的。因此,各类塔架在设计计算时,必须考虑各种不同荷载的组合,并乘以相应的荷载组合系数。按照《规程》规定应考虑线路的运行情况(正常荷载组合)、断线情况(断线荷载组合)、安装情况(安装荷载组合)、特殊情况(特殊荷载组合)四种荷载组合形式进行塔架的强度,稳定及变形计算。 计算塔架风荷载时,考虑可能风向,即0度、45度、60度、90度。这些风向是以横担垂直方向作为参考坐标轴度量的。可以看出,0度风是与纵向荷载方向一致的,而90度风是与横向荷载方向一致的。应注意,每一个风向是有正反两个可能方向的,计算时应考虑不利风向和情况。
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铁塔架构布置:特塔主材:主材坡度,一般塔头部分小一些,从下横担至腿部坡度取大一些,有时为了减轻基础作用力,适应软弱地基要求。而将塔腿部分坡度取更大一些,但一个塔的主材坡度变化应尽量少,主材的坡度一般取1/6至1/10。
为了使节间主材应力得到充分利用,节省节点板材料。主材节间与斜材布置应该相协调。各主材节间可布置成不等距,斜材与主材交点在塔身正、侧面错开。 主材与主材接头宜采用对接内外包钢,以避免偏心受力,并保证与主材等强。如需采用外包钢,外包钢的肢宽比主材自身应大一级。
铁塔斜材:塔身斜材一般多采用单斜材、双斜材(又称交叉斜材)和K型斜材三种。单斜材适用于塔身较窄受力较小的塔型。叉型斜材适用于塔身较宽和受力较大的塔型。K型斜材只在塔身很宽,而受力又比较大,有要求具备较大刚度的塔型中使用。 横隔面:对窄基塔,采用单横隔材。对宽基塔,采用交叉横隔材。当塔身很宽时,一般采用十字型加方形的结构,这样可以减小横隔材的长细比。 斜材的布置应注意使主斜材受力都能充分发挥,可从各节间控制构件的长细比,利用铁塔正、侧面斜材的不同布局取得应满足应力的设计效果,这要求设计人员反复调整,以求最优方案。
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塔架基础设计 
塔架基础形式:塔架基础应根据塔架形式、地形、工程地质、水文、施工及运输等条件,综合考虑确定。送电线路基础的类型按其施工特点和承载力特性大致可分为六类,即大开挖基础类、掏挖扩底基础类、爆扩桩基础类、岩石铺桩基础类、钻孔灌注桩基础类、倾覆基础类。
埋深影响因素:塔架的基础埋深对塔架的安全运行、施工进度和工程造价等均有很大影响,设计时应考虑以下几个因素:①作用于地基上的荷载大小②水文地质条件③基础形式④季节性冻土地基的冻胀和融陷。
地基压力计算:地基压力是指基础传递给地基持力层顶面处的压力。地基压力是分布力,他取决于地基与底板的相对刚度,荷载大小,基础埋深和土的性质等多种因素。塔架基础底板,无论是刚性底板还是柔性的,它的刚度均大大超过地基土的刚度,因此可把它看做绝对刚体。理论和实验证明,基础受轴心压力作用时,基础底面下的地基压力分布呈非线性,且随荷重大小、土的性质和基础埋深等因素不同呈不同的压力图形,实际工程中,一般采用简化的线性地基压力分布图形进行计算。计算时要分清是轴心荷载作用、单向偏心荷载作用还是双向偏心荷载作用。一系列的计算之后,一定要进行地基强度验算与地基变形计算,对沉降量和稳定性要有相应的应对措施。
在送电线路工程中,高压和超高压送电线路工程,是非常重要的生命线工程,线路中的高压线塔架结构担负着架空电力线的重任,所以在设计建造时,我们的安徽高压设计人员一定要全面合理的考虑各方面的因素,确保塔架结构的安全、稳定的运行。

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