架空输电线路铁塔结构及基础设计探讨

架空输电线路铁塔结构及基础设计探讨

杨源沛

（广东南海电力设计院工程有限公司广东佛山528200）

摘要：随着社会的进步以及经济的发展。各行各业和不同的社会领域对于电能的需求都在持续增加。在我们国家的城市地区大量的架空输送线路建设，使得整个架空线路走廊越来越窄。目前面临着新的架空线行难以建设，同时也会遇到交叉线路跨越，杆塔的跨越高度在逐步增大的这些问题。在目前的情况下，如何提高每一条架空线行的电荷输送容量，切实的保证架空输电线路的安全性、经济性，都对线路铁塔结构以及铁塔基础的设计都提出了更高的要求。在这篇文章当中，将着重对于架空输电线路的铁塔结构在塔型结构以及相对应的基础设计方面进行了探讨分析。

关键词：架空输电线路；铁塔结构；基础设计；研究分析

在架空输电线路以及铁塔结构的设计过程中，不仅需要在最大程度上确保输电线路以及铁塔的安全性以及相关的稳定性之外，还需要考虑到电力供应的经济效益。目前，根据已经发生的电力安全事故进行分析，其中因为铁塔设计不合理所导致事故发生的比率是非常大的。所以在当前阶段，提升架空输电线路以及铁塔基础的安全性、稳定性，提高架空输电线路的安全运行效率以及做好铁塔基础设计优化工作是十分有必要的。

1.架空输电线路铁塔的相关设计

在对输电线路铁塔内力的分析过程中，可以将铁塔杆系节点作为铰接点。在计算铁塔荷载时应考虑到输电线路铁塔大多数都处在相对复杂多变的环境当中运行，在对于铁塔的塔型进行规划时，不仅仅需要关注架空输电塔形设计的技术性，同时还需要关注架空输电线路以及铁塔成型的经济性合理性。例如，可以按照架空输电线路工程的导地线型号以及线路所在地的环境及自然地理条件来选择塔型形式。与此同时，还应根据架空输电线路所选择路径的具体情况来确定铁塔塔型形式，在铁塔所承受的机械外部负荷条件之下进行设计计算工作，从而可以在最大程度上保证铁塔的稳定性以及铁塔自身的刚度、荷载的计算符合标准要求。另外，在架空输电线路铁塔的设计过程中还需要考虑到施工条件、施工技术的相关影响。

2.架空输电线路铁塔的结构设计工作

对于宽基础的铁塔来说，可以依据架空输电线路当中的回路数不同采用不一样的结构布置方法。例如，在输电线路当中，如果线路采用单回路，那么在输电线路当中的结构排布就可以选用上字形的导线排列。如果线路设计为双回路，那在排布上可以选用鼓型的排列方式。

针对窄基础的铁塔结构来说。需要根据横担和支架在适用范围内应用以下两种不同的铁塔结构布置方案：①将铁塔头区域的布置变化为垂直段，与此同时，还可以将口宽固定，将铁塔自身进行起坡。这时，铁塔的整体高度与铁塔底部的参数是一致的，可以不考虑输电线路回路数的影响。另外，横担在一般情况下具有通用性，这时，我们可以按照架空输电线路实际的使用回路数来选择相应的横担数量。②铁塔塔身与铁塔的塔头可以设置通用坡度，铁塔的高度与上口宽度以及底部宽度保持完全一致。所使用的横担固定是不通用的，可以区分成单导线回路以及双导线回路两种架空输电线路的形式。

3.将架空输电线路的铁塔基础进行结构优化

我们对架空输电线路铁塔结构基础进行优化设计时，在通常情况下，需要遵循以下几点：①将前期的设计工作进行优化，在进行正式的设计之前，首先需要对架空输电线路的沿线的工程建造水文条件以及相对应的工程地质条件、当地的气象条件等等进行比较详细的调查。②在架空输电线路铁塔基础进行优化设计的前期，还需要制定合理化、科学化的铁塔杆塔位置的布置原则以及布置顺序，即在架空输电线路敷设中需要经过许多的不同种类的农作物区域以及林业区，尽量不要砍伐架空线路的敷设通道。如果在架空输电线路的铺设过程中，如果在垂直距离上受到了一定影响，那么就可以对于极个别的部位进行林木的剪枝以及削顶的处理。③在进行架空线路的敷设时，架空输电线路可能对沿线主要杆塔所造成的直接影响，因此需要提前做好优化设计工作。具体来说，我们在进行架空输电线路铁塔结构与基础设计工作时，可以采取以下几点措施。

3.1在结构设计的过程中不断强化架空输电线路铁塔基础

设计的架空输电线路的杆塔主要类型有以下几种，即钢管杆、水泥杆、直立式铁塔这三类。在这些杆塔类别当中，作为钢管塔的基础而言，我们可以采用非原状态混凝土基础、台阶式基础、非原状土直柱式柔性基础这几类基础。作为水泥杆铁塔基础而言，则可以采用即非原状土有拉线盘基础以及非原状土无拉线盘基础。作为直立式铁塔基础来说，可以通过不同的基础类型划分成16种不同的类型。

进行设计杆塔的基础阶段，尤其是在选择杆塔基础类型时，假如现场浇筑混凝土施工的难度比较大，可以选择金属式杆塔基础或者是预制装配式混凝土杆塔基础。如果在选择杆塔基础需要牵涉到电杆需要打拉线时，那么我们就可以选取预制装配式混凝土杆塔基础，这样不仅仅方便了现场的施工操作，还提升了工作效率。

在对于架空输电线路铁塔基础进行设计的过程当中，需要对于架空输电线路铁塔基础的受力性能进行详细的分析，并时刻以安全为设计的首要前提。在选择合适的铁塔基础以后，需要进行新基础的计算，在计算之前，需要保证架空输电线路的铁塔基础所处区域地基基础的承载力满足相关规范的承载力、位移、沉降要求。基础所处的区域地质为淤泥或者其他较差土层时，那么就需要我们对地基进行处理，并再次进行计算。

3.2适当的调整架空输电线路铁塔接地的电阻

作为高压输电线路来说，线路当中的电阻值与输电线路的耐雷水平是反相关的。所以在当前阶段，为了有效提升高压输电线路的整体耐雷水平，我们必须要在基础设计的过程中，结合土壤的电阻值有效的控制接地电阻。在一般情况下进行基础设计的优化时，我们可以采取以下措施：①如果我们的架空输电线路铁塔杆所放置的区域周边条件可以进行水平放置，那么在进行设计时可以采取水平外延接地的处理措施。在这种情况之下采取这种操作，不仅仅可以控制冲击性接地的电阻，还可以降低工频接地电阻。②我们可以根据铁塔结构的基本情况，合理的将接地极的埋置深度增加。

4.结语

架空输电线路的铁塔结构与基础在整个输电系统的设计当中占据着重要的地位。其自身的性能以及最终施工质量，对于整个架空输电线路在运营之后的整体效益有很大的影响。在这篇文章当中，就详细论述了架空输电线路的铁塔结构以及相应的铁塔基础进行设计，然后在文章当中总结了相关的设计要点，与此同时，也对其进行了详细的分析。在后期的架空输电线路铁塔结构与基础的设计时，需要在现代化科学理论的基础之上进行设计，不断的完善设计，改进设计，从而可以确保架空输电线路正常的运行。

参考文献：

[1]熊晓雨.架空输电线路铁塔结构与基础设计分析[J].住宅与房地产，2018（34）：84.

[2]韩一冬.架空输电线路铁塔结构与基础设计研究[J].科技与创新，2016（11）：93-94.