架空输电线路铁塔结构与基础设计分析

架空输电线路铁塔结构与基础设计分析

侯俊武

南京国联电力工程设计有限公司， 江苏南京 210018

摘要：现阶段我国经济发展水平持续增快，电力系统在设计和运行的时候相关的基础条件也在不断变化，其中架空输电线路属于电力供应的基础保障设施，在电力供应系统中发挥了一个显著的作用。通过对于电力行业实际情况的分析可以看出，企业属于电力供应的主要对象，所以在电力供应时期主要的需求就是为了获得更多的经济效益。在设计架空输电线路铁塔的时候，不仅需要保障铁塔结构的安全性和稳定性，而且需要高度重视设计的经济性。通过对于已经发生的安全事故进行分析可以看出，大多数的事故就是因为铁塔结构设计存在问题造成的。所以要想提升架空输电线路运行时期的安全性和稳定性，就需要积极地改善铁塔结构和基础设计，使其可以发挥一个更加显著的作用。

关键词： 架空输电线路；铁塔结构；设计优化

引言：如今我国经济水平持续提升，对于电力的需求也在不断增加，由于用电负荷的持续提升，架空输电线路在运行的时候相关的输送容量以及导线截面也变得越来越大。在这个时期，架空输电电路走廊复杂程度持续提升，对于输电线路铁塔提出了较高的要求，其中需要充分地分析输电铁塔的实际情况，积极地改善结构设计，确保可以提升铁塔的稳定性，能够更好地满足人们存在的用电需求。本文分析了架空输电线路铁塔塔型设计和结构设计，希望可以给相关的人员提供一定的参考。

1架空输电线路铁塔塔型设计

在研究架空输电线路铁塔内力情况的时候，需要合理地划分铁塔杆系节点，能够选择把这个节点当作铰接点。因为架空输电线路铁塔的工作环境是比较复杂的，要想铁塔工作可以顺利地进行，就需要仔细地铁塔塔型的经济性，选择最合适的塔型。在选择输电线路铁塔塔型的时候，需要充分地分析存在的各种影响因素，按照铁塔承受的机械外荷条件来完成计算和设计工作，使得铁塔结构的各项参数可以满足相关的工作需求。不仅如此，在选择铁塔塔型的时候，需要高度重视铁塔的施工条件和选择的施工技术等内容。

由于铁塔底部宽度存在一定的差异，能够选择把架空输电线路铁塔划分成两个种类，第一种就是窄基铁塔，这种铁塔的底部宽度较小，另一种就是宽基铁塔，这种铁塔有着较宽的底部，要是塔高相同的话，窄基铁塔主材承受的作用力较大，为了能够更好地保障铁塔的安全性，对于主材提出了较高的要求，并且窄基铁塔的铁塔设计会选择用于档距较小的铁塔之中，档距需要在合理的范围中。至于宽基铁塔可以有效地分解铁塔的作用力，并且不需要承受较多的作用力，对于档距较大的铁塔设计，可以优先选择使用宽基铁塔。

2输电线路铁塔结构设计关键内容

2.1塔头铰接点

铰接点属于架空输电线路中的重要组成部分，现阶段会选择在三铰拱塔头的中间部分增加平连杆，如此可以有效地改善输电线路铁塔的建设质量。不过在国外的输电线路的三铰拱塔头的中间部分没有选择使用这种方法，通过对于这两种方式的分析可以看出，都能够发挥一个良好的效果，并且有着良好的稳定性。

2.2对于桁架的杆系设置

在设置铁塔结构的时候，需要按照仔细地分析各种影响因素，正确选择铁塔的种类，常见的包括调查该地区的地质条件和气候条件等。如今铁塔设计出了高低腿结构，这种结构可以优先在山区等地形进行使用。等到选择铁塔塔型之后，需要按照实际的塔型来正确选择结构，常见的方法包括：能够选择把拉线杆塔和钢筋混凝土杆塔配置到相对平缓的地区；至于在城市或者是在郊区，可以选择钢管杆塔配置方法；不仅如此，要想更加合理地完成杆系布置，就需要充分地分析杆系的节点构造，而且要研究杆塔自身的结构。

3改善架空输电线路基础和铁塔的方法

要想提升架空输电线路铁塔结构设计优化工作的针对性，就需要在结构优化设计的时候，掌握存在的各种设计原则：在铁塔优化设计的前期阶段，要仔细地调查铁塔施工地区的水文条件和地质条件等内容；接着就是需要按照铁塔位置的需求来选择杆塔位置，在铁塔线路通过作物林区的时候不需要进行砍伐，要是距离铁塔的垂直距离不符合规定，需要正确处理距离过短的特殊部位，确保距离能够满足设计需求。针对架空输电线路沿线主力杆塔造影也需要采取优化设计。

3.1调查研究沿线的地质条件和水文条件

在开展架空输电线路设计的时候，需要先计算该地区的气温变化情况和气候环境变化情况，通过研究沿线架空输电线路的实际情况和自然灾害等资料，可以得到更加详细的数据信息，最后需要充分地分析相关的地质资料，正确确定计算气候条件等参数可以给输电线路结构设计工作提供更加可靠的数据保障。

3.2增强架空输电线路铁塔基础

由于架空输电线路杆塔基础材质存在一定的差异，相关的塔杆基础的类型也是有所不同的，常见的包括水泥杆和钢管杆等，至于基础可以划分成原状土基础以及非原状基础，在这个时期，需要按照该地区的地质情况和环保需求等因素来开展全寿命周期综合设计。在开展铁塔基础设计工作的过程汇总，需要高度重视铁塔整体的安全性和稳定性，因此要全面地分析铁塔基础的 整体受力性能。针对全新设置的铁塔基础，相关的受力计算要确保铁塔基础部分的地基基础承载力能够满足相关的设计需求。至于淤泥质土或者时淤泥的铁塔地基基础，需要联系地基的实际情况，重新开展设计工作。

为了可以更好地完成架空输电线路铁塔基础优化设计工作，就需要仔细地分析铁塔的施工条件，掌握地质条件对于铁塔稳定性的影响，针对存在的各种影响因素，需要选择合理的措施来进行处理和应对，减小不利因素造成的消极影响，如此有助于提升架空输电线路铁塔结构基础的稳定性。

3.3有效地减小杆塔接地电阻

在设计架空输电线路的时候，通过提升杆塔的电阻水平，也有助于提升杆塔的抗雷水平，常见的技术措施包括这样几种：第一种能够选择借助接地模块的形式来以你归队电阻率较低的情况；第二种优先选择酸碱物质或者是木炭等非导电的物质来减小杆塔内部的电阻。第三种能够选择借助降阻剂来减小杆塔中的接地电阻，这种形式可以发挥一个良好的作用。

3.4改善线路路径以及杆塔种类

线路要是需要经过城镇市区等区域的时候，由于这部分区域的走廊空间比较小，要想能够满足走廊宽度需求，可以选择紧凑型多回路钢管杆来完成架空输电线路设计工作。通过对于工程实施情况的分析可以看出，这种类型结构相对简洁，而且比较美观，能够节省较多的 空间。不仅如此，因为输电线路的走廊宽度和塔头尺寸以及最小安全距离有着紧密的联系。所以通过实现对于塔头尺寸和风向的控制，可以有效地减小输电线路内部的走廊宽度。随着城市的发展和进步，内部面积也在持续减小，因此在之后城市架空路线发展的过程中，多回路以及大截面导线的窄基杆塔结构属于主要的选择类型。

结束语：总的来说，在优化架空输电线路铁塔结构设计的时候，需要充分地分析铁塔所处位置的水文条件以及地质条件等内，通过正确进行计算，可以有效地完成对于铁塔结构设计的优化。本文分析了常见的架空输电线路铁塔塔型和相关的结构设计措施，而且研究了相关的架空输电线路铁塔结构设计优化方法，希望能够给架空输电线路铁塔结构设计工作的工作人员提供更加可靠的参考。

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