输电线路铁塔塔型基本结构知识

铁塔塔型基本结构知识

目录

一、基本概念 (1)

二、专业术语 (2)

三、输电线路铁塔分类 (5)

四、杆塔设计原则 (15)

五、铁塔构造 (17)

六、铁塔制造技术条件 (32)

七、杆塔施工及验收要求 (49)

一、基本概念

1. 铁塔的定义

铁塔是用来支撑和架空导线、避雷线和其他附件的塔架结构，使导线与导线、导线与铁塔、导线与避雷线之间、导线对地面或交叉跨越物保持规定的安全距离的高耸式钢结构物。铁塔是高压输电线路上最常用的支持物，国内外大多采用热轧等肢角钢制造、螺栓组装的空间桁架结构，也有少数工程采用冷弯型钢、钢管或钢管混凝土结构，塔上部件一般都采用热浸镀锌防腐。

2.铁塔的组成

如图1.1所示，整个铁塔主要由塔头、塔身和塔腿三大部分组成，如果是拉线铁塔还包含拉线部分。塔头：从塔腿往上塔架截面急剧变化（出现折线）以上部分为塔头，如果没有截面急剧变化，那么下横担的下弦以上部分为塔头。塔腿：基础上面的第一段塔架称为塔腿。塔身：塔腿和塔架之间的部分称为塔身。

图1.1 杆塔组成

二、专业术语

输电线路常用专业术语主要有：杆塔高度、杆塔呼称高度、悬挂点高度、线间距离、根开、架空地线保护角、杆塔埋深、跳线、导线的初伸长、档距、分裂导线、弧垂、限距、水平档距、垂直档距、代表档距、导线换位、导(地)线振动。如图2.1所示。

图2.1 输电线路专业术语示意图

1.杆塔高度

杆塔最高点至地面的垂直距离，称为杆塔高度。

2.杆塔呼称高度

杆塔最下层横担至地面的垂直距离称为杆塔呼称高度，简称呼称高。3.悬挂点高度：

导线悬挂点至地面的垂直距离，称为导线悬挂点高度。

4.线间距离

两相导线之间的水平距离，称为线间距离。

5.根开

两电杆根部或塔脚之间的水平距离，称为根开。

6.架空地线保护角

架空地线和边导线的外侧连线与架空地线铅垂线之间的夹角，称为架空地线保护角。

7.杆塔埋深

电杆(塔基)埋入土壤中的深度称为杆塔埋深。

8.跳线

连接承力杆塔(耐张、转角和终端杆塔)两侧导线的引线，称为跳线，也称引流线或弓子线。

9.导线的初伸长

当导线初次受到外加拉力而引起的永久性变形(延着导线轴线伸长)，称为导线初伸长。

10.档距

相邻两基杆塔之间的水平直线距离，称为档距，一般用L表示。

11.分裂导线

一相导线由多根(有2根、3根、4根、6根、8根)组成型式，称为分裂导线。它相当于加粗了导线的“等效直径”，改善导线附近的电场强度，减少电晕损失，降低了对无线电的干扰，及提高送电线路的输送能力。

12.弧垂

指一档内的最大弧垂，通常用字母f表示，如图2.1所示。当导线悬挂

点等高（标高相等）时，档内最大弧垂在档距中央处；当导线悬挂点不等高（标高不等）时，档内最大弧垂近似在档距中央处。

13.限距

限距是指导线对地面或对被跨越设施的最小距离。一般指导线最低点到地面的最小允许距离。限距的数值，我国电力部颁布的《架空送电线路设计技术规程》和《架空配电线路设计技术规程》作了详细的规定。

14.水平档距

相邻两档距之和的一半，称为水平档距

15.垂直档距

相邻两档距间导线最低点之间的水平距离，称为垂直档距。

16.代表档距

一个耐张段里，除弧立档外，往往有多个档距。由于导线跨越的地形、地物不同，各档距的大小不相等，导线的悬挂点标高也不一样，各档距的导线受力情况也不同。而导线的应力和弧垂跟档距的关系非常密切，档距变化，导线的应力和弧垂也变化，如果每个档距一个一个计算，会给导线力学计算带来困难。但一个耐张段里同一相导线，在施工时是一道收紧起来的，因此，导线的水平拉力在整个耐张段里是相等的，即各档距弧垂最低点的导线应力是相等的。我们把大小不等的一个多档距的耐张段，用一个等效的假想档距来代替它，这个能够表达整个耐张力学规律的假想档距，称之为代表档距或称为规律档距，用Lo表示。

17.导线换位

送电线路的导线排列方式，除正三角形排列外，三根导线的线间距离是

不相等。而导线的电抗取决于线间距离及导线半径，因此，导线如不进行换位，三相阻抗是不平衡的，线路愈长，这种不平衡愈严重。因而，会产生不平衡电压和电流，对发电机的运行及无线电通信产生不良的影响。现行的国家规范《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545规定“在中性点直接接地的电力网中，长度超过100km的送电线路均应换位”。

18.导(地)线振动

在线路档距中，当架空线受到垂直于线路方向的风力作用时，就会在其背风面形成按一定频率上下交替的稳定涡流，在涡流升力分量的作用下，使架空线在其垂直面内产生周期性振荡，称为架空线振动。

三、输电线路铁塔分类

输电线路杆塔分类方法较多，各分类如下：

1.按输电线路电流流向分为交流输电杆塔、直流输电杆塔。

1）交流杆塔

如图2.2所示，交流输电线路采用三相线以交流形式输电。交流电可以很方便地通过变压器升压和降压，给配送电能带来极大的方便。交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比，造价大为低廉。交流输电应用广泛。

2）直流杆塔

如图2.3所示，直流输电线路采用正负两极输电。直流输电是将发电厂发出的交流电，经整流器变换成直流电输送至受电端，再用逆变器将直流电变换成交流电送到受端交流电网的一种输电方式，用于远距离大功率输电、非同步运行的交流系统之间的联络等方面。杆塔结构较简单，线路走廊较同电

压等级输电线路较窄。

图2.2 交流杆塔图2.3 直流杆塔

2.按其用途分为直线、耐张、转角、终端、换位、跨越杆塔。

1）直线塔

如图2.4所示，直线塔位于线路直线段的中间部分，由于绝缘子串是悬垂式故称为悬垂式铁塔。在一条输电线路中，直线塔占了很大的比重，一般约为全线路铁塔总数的80%左右。这种塔自有在安装、事故断线和大风工况下承受着不平衡张力。平时只承受导、地线、覆冰、金具、绝缘子串、塔上操作人员（包括工具）和塔的自重等垂直荷载。直线塔的绝缘子串有单联悬垂、双联悬垂和“V”形悬垂三种。直线塔总体要比同线路的承力塔较高，塔身坡度较小，塔材较小，节点螺栓较少，塔体较轻。

2）耐张塔

如图2.5所示，耐张塔是承力塔的一种，该塔在线路中把整个较长的直线段分成若干个小的直线段，起着锚固直线段中塔上导、地线的作用，可以限制线路在本塔前后区段安装和检修紧线的不平衡张力和线路事故断线的影响范围。这种塔的塔身坡度较大，整体高度较矮，部件材料规格较大，节点螺栓用量较多，单塔比直线塔重，绝缘子串呈下斜式，接近水平而不是水平，这种塔在线路中用量较少。