架空输电线路铁塔结构与基础设计分析?

2019-08-13 09:06:30 山东工业技术2019年21期

摘 要:目前,随着城市电力使用量不断增加,在实际的运行中输送容量和导线截面也会出现增大。与此同时,城市地区架空输电线路出现了线路的走廊很窄,其中交叉跨越的情况很多,高度也是重要的一项问题。面对上述问题,在架空输电线路铁塔结构与基础设计上是非常关键的话题,本文将针对架空输电线路铁塔结构的实际展开分析,同时架空输电线路铁塔基础优化,给日后架空输电线路奠定一定的基础。

关键词:架空输电线路;铁塔结构;基础设计

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.118

0 引言

目前,在我国现代经济社会发展中,电力系统在实际运行和设计中基础的条件都出现了变化。我国的基础保障性设施其一就是电力供应,在电力供应系统中架空输电线路是一项十分重要的项目。进行架空输电线路铁塔设计过程中,不但要确保铁塔的结构能够稳定和安全外,同时还要全面的考虑设计方面的经济效益。为此,要想将架空输电线路运行能够确保稳定和安全性,就需要针对铁塔结构和基础设计采取优化。

1 架空输电线路铁塔塔型设计

针对架空输电线路铁塔内力采取分析,可以把铁塔杆系节点当做铰接点。由于架空输电线路铁塔结构在很复杂的自然环境中进行运行,为此针对铁塔塔型的规划上,就需要综合的分析经济和技术方面的科学、合理性。按照架空输电线路工程中的环境条件、导线的型号、敷设路径的具体情况等方面来选择合适的塔型,同时要结合铁塔承受的机械外荷载条件,采取计算和设计,将铁塔结构更加符合要求,满足强度、稳定性。

2 架空输电线路铁塔结构设计

针对宽基铁塔,要结合不同导线的回数选择结构不同的布置方案。例如,在单导线回路铁塔,就需要在结构上布置出上字的特点;在双导线回路铁塔,结构上就需要布置成鼓型的特点。

针对窄基铁塔,需要结合支架和横担的实际情况,要进行两种不同的结构布置方案:第一,针对塔头区域要布置垂直段,将口宽采取固定,同时塔身就会有起坡,铁塔在底部和高度参数上是一致的,回路数划分的实际影响不需要重点考虑;其中横担有通用性,结合架空输电线路实际回路数针对横担的数量采取选择。第二,铁塔塔身以及塔头需要设置坡度,其中铁塔的高度、底部宽度和上口宽度都需要确保一致;横担的固定可以不通用,可以分为:单导线回路,双导线回路。

3 架空输电线路铁塔基础优化

进行架空输电线路铁塔结构基础优化设计中,要重点遵循下面三个原则:第一,进行优化设计工作前期,要针对沿线的工作地质情况、水文条件、气象条件等多方面采取实地的调查。第二,要针对铁塔杆塔的位置制定出科学的排定原则,也就是进行线路敷设过程中,通道不需要砍伐等。若垂直距离有影响的情况下,就需要针对个别部位采取剪枝。第三,针对架空输电线路沿线主力杆优化设计工作要提前做好。下面是进行优化措施的具体方法:

3.1 架空输电线路铁塔基础需要强化

输电线路杆塔其中有三种类型:水泥杆、钢管杆、直立式铁塔。其中钢管杆可以划分为三种:非原状土台阶式、非原状土直柱式、非原状混凝土;水泥杆可以分为:非原状土无拉线盘、非原状土有拉线盘;直立式铁塔在划分上更加细,一共是16种类型。进行杆塔基础选型过程中,若混凝土浇筑难度系数很大,就需要选择预制装配式和金属式基础。若有拉线和电杆,就需要使用预制装配式。

3.2 架空输电线路铁塔接地电阻需要降低

第一,如果架空输电线路铁塔杆塔所在的位置四周都是水平放置,就需要进行水平外延接地的处理。一方面可以将冲击性基地电阻进行有效的控制,另一方面还能将工频接地电阻有所降低。第二,需要按照架空输电线路铁塔结构的实际情况采取分析,同时要针对埋设的接地极深度采取适当的加深,需要按照垂直接地极的原则。第三,如果杆塔所在的区域地下地质情况相对复杂,土壤的电阻率就会受到影响,就需要加入适当的碱性物质,木炭等,将土壤电阻率水平进行改善。第四,针对降阻剂要合理的敷设,要全面的控制杆塔接地电阻的实际大小。

3.3 输电线路基础路径和塔型采取优化

在回路钢管杆走廊或者钢管塔走廊技术上,要符合输电线路的具体要求,同时钢管杆在造型上必须美观,占地要小,安装要便捷,需要在城市地势平坦并且线路施工方便等地采取安装。针对架空输电線路,路线走廊的宽度容易受到三个方面的影响,其中有:安全距离,塔头尺寸以及风偏。其中,安全距离在波动范围上很小,风偏和塔头参数都是影响着架空输电线路走廊的宽度。根据以往的经验,要想将导线风偏得到有效地控制,就需要针对塔头尺寸采取控制,使用固定跳线的耐杆塔、固定挂点的直线式杆塔。与此同时,综合分析架空输电线路回路的发展,进行设计过程中,要将避雷线、绝缘子部件等安全系数有所增加。

4 结语

综上所述,在架空输电线路设计体系中,架空输电线路铁塔结构和技术设施是十分重要的一项内容,整个架空输电线路的实际运行后效果都是设计的质量和性能所决定的。另外,在实际的设计过程中,要坚持现代化的科学理念,要将结构设计更完善,基础设计要优化,才能保证架空输电线路实际运行中的发挥出作用,让架空输电线路实现稳定、安全的运行。

参考文献:

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作者简介:岳晓龙(1989-),男,山东潍坊人,学士,助理工程师,主要从事输配电线路设计研究。