杆塔结构

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直线杆塔结构倾斜允许偏差

直线杆塔结构倾斜允许偏差

直线杆塔结构倾斜允许偏差直线杆塔结构是电力输电线路中常见的一种支撑结构。

在实际施工中,由于各种因素的影响,直线杆塔结构可能会出现一定程度的倾斜。

为了保证输电线路的安全运行,对于直线杆塔结构的倾斜允许偏差有一定的规定。

我们来了解一下直线杆塔结构的倾斜允许偏差是什么。

倾斜允许偏差是指直线杆塔结构在垂直方向上的倾斜程度,常用角度单位表示。

根据相关规范,直线杆塔结构的倾斜允许偏差一般为1/600到1/400之间。

这意味着在一定长度范围内,直线杆塔结构的倾斜角度应控制在这个范围内。

那么为什么需要对直线杆塔结构的倾斜进行规定呢?主要有以下几个方面的考虑。

直线杆塔结构的倾斜会对输电线路的安全运行产生影响。

当直线杆塔结构的倾斜超过允许范围时,会导致导线张力不均匀,进而影响线路的电气性能。

同时,倾斜过大还会使导线与地面的距离不均匀,增加了导线对地物的碰撞风险,可能导致导线脱落或短路等故障。

直线杆塔结构的倾斜也会对杆塔自身的稳定性产生影响。

杆塔是输电线路的支撑结构,承受着导线的重量和风荷载等外力作用。

当杆塔倾斜超过允许范围时,会增加杆塔的受力,降低其稳定性,甚至可能引发杆塔的倒塌事故。

因此,在直线杆塔结构的设计和施工过程中,需要严格控制其倾斜允许偏差。

首先要从杆塔的选址开始就要考虑地质条件、地形地貌等因素,选择适合的基础形式和基础尺寸,确保杆塔的稳定性。

在施工过程中,要严格按照设计要求进行测量和调整,确保杆塔的竖直度和水平度符合规范要求。

同时,还要定期对直线杆塔结构进行巡视和检测,及时发现倾斜等异常情况,并采取相应的修复和加固措施。

直线杆塔结构的倾斜允许偏差还与线路的电压等级和杆塔的高度有关。

一般来说,电压等级越高、杆塔越高,对倾斜允许偏差的要求也越严格。

这是因为高压线路的导线张力大,对杆塔的稳定性要求高,而高杆塔的倾斜会对线路的走向和导线的垂直度产生较大影响。

直线杆塔结构的倾斜允许偏差是为了保证输电线路的安全运行和杆塔的稳定性而设定的。

输电线路组成(杆塔)

输电线路组成(杆塔)
1、与公路,铁路21.5m
2、电力线路10.5m(杆顶15m)
3、通航河流15m
极距22m
杆塔外形尺寸包含哪些因素? 杆塔近距离航拍
杆塔一体化吊装
1. 确定杆塔高度 2. 确定导线间距离 3. 确定地线支架高度及地线水平距离 4. 确定杆塔横担尺寸
杆塔高度的确定
杆塔外形尺寸如图,主要包括杆塔呼称高度H、横担长度(即导线间的距离Dm)、上下 横担的垂直距离Dv、地线支架高度hb、双地线的地线挂点之间水平距离、电杆埋深h0、 杆塔总高
同塔并架多回路输电线路
单回输电线路存在的问题:
在经济发达且人口密集的地区,土地资源非常 稀缺,只建设单回输电线路已不能满足电力需 求。
同塔多回线路是提高线路走廊的输送能力的一 种有效手段;既能增加线路单位面积的输送容 量,增加电力输送量,又能降低综合造价。
在德国,政府规定凡新建线路必须同塔架设两 回以上。在高压超高压线路中,为同塔四回为 常规线路,最多六回,德国同塔多回线路已有 70多年的运行经验。在日本,110 kV及以上的 线路多数为同塔四回,500 kV线路除早期2条为 单回路外,其余均为同塔架双回。目前,日本 同塔并架最多回路数为八回。在我国,随着电 网建设速度的加快,同塔多回路应用也比较普 遍,并逐渐成为一项成熟的技术。
1、地线支架高度hB
按下式计算:
hB hDB D B
式中 hDB-地线与导线间的 垂直投影距离;
λD-绝缘子串长度; λB-地线金具长度。
2、防雷保护角
地线与导线形成一夹角α,称防雷保护角《规程》 规定: 1. 对于单回路,330kV及以下线路的保护角不宜
大于15°,500kV~750kV线路的保护角不宜 大于10°; 2. 对于同塔双回或多回路,110kV线路的保护角 不宜大于10°,220kV及以上线路的保护角均 不宜大于0°; 3. 单地线线路不宜大于25°; 4. 对重覆冰线路的保护角可适当加大。

输电线路杆塔的结构优化与分析

输电线路杆塔的结构优化与分析

输电线路杆塔的结构优化与分析输电线路杆塔是电力系统中的重要设施,用于支撑输电线路,保障电能的传输和分配。

杆塔的结构优化和分析是提高输电线路安全性能和经济性的关键。

本文将从杆塔结构的优化设计、力学分析、材料选用等方面探讨输电线路杆塔的优化与分析。

一、杆塔结构的优化设计输电线路杆塔的结构优化设计是提高杆塔整体性能并减少杆塔重量的关键。

优化设计的主要目标是确保杆塔的稳定性和抗风性能,同时降低运载杆塔的重量,减少杆塔成本。

通过数值模拟和实验数据分析,确定合理的杆塔高度、截面尺寸和杆塔架设方式等因素,以最大限度地提高杆塔的整体性能。

二、杆塔力学分析杆塔的力学分析是评估杆塔结构强度和抗风能力的基础。

杆塔承受的主要力包括垂直荷载、水平荷载和风荷载等。

在进行力学分析时,需要考虑杆塔的材料特性、截面形状和外部荷载条件等因素。

通过有限元分析等方法,分析杆塔在不同荷载作用下的应力和变形情况,评估杆塔的结构安全性能。

三、杆塔材料选用杆塔的材料选用是保证杆塔结构强度和耐久性的重要环节。

常见的杆塔材料包括钢材、木材和混凝土等。

钢材具有高强度、耐腐蚀性好等优点,广泛应用于输电线路杆塔。

木材在一些特殊环境下也被使用,但其强度和稳定性相对较低。

混凝土杆塔在高压输电线路中较为常见,具有良好的耐久性和稳定性。

根据杆塔的具体使用环境和技术要求,选择合适的材料,确保杆塔的结构安全和寿命。

四、杆塔结构优化与环境保护杆塔结构优化还需要考虑对环境的保护。

传统的杆塔设计和建设方式常常对环境产生一定的影响,例如土地利用、生态破坏等。

在进行杆塔设计时,需要充分考虑生态保护和环境可持续性发展的要求,减少对生态环境的破坏。

同时,根据地理地形和气候特点,优化杆塔的布局和高度,减少对风能利用和风景的影响。

总之,输电线路杆塔的结构优化和分析是电力系统中重要的研究方向。

通过合理的结构设计、力学分析和材料选用,可以提高杆塔的安全性能和经济性,同时减少对环境的影响,实现电力系统的健康发展。

杆塔结构计算实训报告

杆塔结构计算实训报告

杆塔结构计算实训报告
过本次杆塔结构实训,我加深了对于杆塔工程在主体结构方面、杆塔工程材料方面及各种特点的理解,以及工程项目中,杆塔工程项目的主体结构在设计方面和在施工中的施工规范及工艺要求等有了进一步认识,对杆塔工程设计与施工现场的各种技术和管理工作有了更深刻的认识,在实训期间,学到了很多知识,特别是自己的综合分析应用能力也得到了锻炼和提高,并对相关的专业知识有了更进一步的了解。

本工程项目由于地势较低土方回填深度达到XX米,在基础设计时,设计师选用高强预应力管桩基础,基础周围素土回填的压实系数不小于X。

经过现场设计人员、施工技术人员讲解,我们了解到,由于该工程处于水塘之上,地质情况较复杂,现采用预应力砼管桩,通过对桩身进行静荷载试验后,最终确定单桩承载力。

由于该施工方法,工序简单、成桩快,加快了基础工程的施工进度和节约了工程造价。

以前由于施工技术、材料及施工工艺的制约,遇到这种情况,多数采取人工挖孔灌注桩或机械钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、沉孔灌注桩等进行施工,由于以上施工工艺复杂、工序较多,从而增加施工成本、影响工程进度。

输电线路杆塔结构设计(第二章)

输电线路杆塔结构设计(第二章)

1 间隙圆图
塔度(瓶口)的影响,在 子导线的下导线处增加垂直下偏量和水平偏移量,然后在此基础上 绘制间隙圆。各塔型的垂直下偏量和水平偏移量应根据各塔型的具 体规划条件经计算合理确定。
裕度选取
220-500kV铁塔在外形布置时,结构裕度对应于角钢准线选取,塔 身部位300mm,其余部位200mm;110kV铁塔结构裕度取150mm。 110kV钢管杆在外形布置时,结构裕度对应于钢管杆构件外缘选取, 为150mm。钢管杆结构裕度对塔身取500mm、对横担取300mm。
2 风偏角计算
悬垂绝缘子串摇摆角计算
2)导线风荷载(P)可按规范10.1.18 条(10.1.18-1)和(10.1.18-2) 式计算。 3)杆塔水平档距(LH)的选取;规划塔头间隙圆图时,可根据地形及 拟规划杆塔的档距使用范围,确定相应的水平档距。应该说明,杆塔荷 载规划使用的水平档距,应采用拟规划杆塔水平档距使用范围的上限, 而塔头规划使用的水平档距,则应使其所规划的塔头尺寸能满足该型塔 的水平距适用范围。在a、T等参数一定时,往往选用拟规划杆塔水平档 距使用范围的下限(或接近下限的某一水平档距),否则摇摆角偏小。 因此,杆塔荷载规划用的水平档距与塔头规划用的水平档距往往是不一 致的。
小于15°。
Ⅳ、Ⅴ级落雷密度区域的保护 角相应减少5°。
我国福建和浙江等地区均处于III 级以上落雷密度区域,标准化设计 地线均按双地线设计,220kV的双 回路地线按对导线-5°、跳线0°保 护角设计。福建省单回路也采用负 保护角设计。
4 导地线联塔金具
直线塔导线悬垂串采用I串时,分别按照单挂点和双挂点进行 设计,制图时分别绘制两套挂点详图。采用V串时,采用单挂点 或双挂点。
式中 T +40 —— +40℃时导线张力,N; T ——雷电、操作或工频条件下的导线张力,N; W1、a符号的含义同式(2-1)。

浅谈输电线路杆塔结构设计

浅谈输电线路杆塔结构设计

浅谈输电线路杆塔结构设计输电线路杆塔结构设计是电力工程中非常重要的一环,它承载着输电线路的重要负荷,直接关系到输电线路的安全稳定运行。

本文将从杆塔结构设计的需求、设计原则、设计方法等方面进行浅谈。

杆塔结构设计的需求。

输电线路杆塔结构设计需满足以下几个方面的需求:1. 承载能力:杆塔需能承受输电线路的重要荷载,如导线重量、风荷载、冰载等。

2. 稳定性:杆塔需具有足够的抗倾覆和抗滑动能力,以保证输电线路的稳定运行。

3. 经济性:杆塔需在满足承载能力和稳定性的前提下,尽可能减少材料和成本。

4. 施工性:杆塔需便于施工安装。

杆塔结构设计的原则。

1. 合理性原则:杆塔结构设计要符合力学原理,合理布置结构材料,确保承载能力和稳定性。

2. 安全性原则:杆塔结构设计要满足国家相关技术标准和规范,确保输电线路的安全运行。

3. 经济性原则:杆塔结构设计要在满足安全稳定的前提下,尽可能减少材料和成本。

4. 实用性原则:杆塔结构设计要考虑施工、运输、维护等因素,便于实际应用。

杆塔结构设计的方法。

1. 经验法:根据已有的经验和技术积累,确定杆塔结构类型和参数。

2. 仿真模拟法:利用计算机软件对杆塔结构进行力学分析和应力分析,评估其承载能力和稳定性。

3. 优化设计法:通过对不同结构方案进行比较和优化,选取最佳结构方案。

4. 正态分布法:根据输电线路的荷载特性和设计要求,采用正态分布法对杆塔结构进行设计。

输电线路杆塔结构设计是一个复杂而重要的任务,需要考虑承载能力、稳定性、经济性和施工性等多个方面的需求,遵循合理性、安全性、经济性和实用性的设计原则,采用经验法、仿真模拟法、优化设计法和正态分布法等设计方法,以确保输电线路的安全稳定运行。

输电线路杆塔结构设计与安全分析

输电线路杆塔结构设计与安全分析

输电线路杆塔结构设计与安全分析1. 引言输电线路是将电能从发电厂输送到用户的重要途径,其中杆塔是支撑输电线路的重要组成部分。

杆塔的结构设计和安全分析对于确保输电线路的可靠运行至关重要。

本文将探讨输电线路杆塔结构设计与安全分析的相关问题。

2. 输电线路杆塔结构设计2.1 杆塔的类型和功能杆塔的类型根据输电线路的特点和需求决定,主要有悬垂塔、耐张塔和角钢塔等。

不同类型的杆塔承受不同的应力和荷载,因此其结构设计需要根据实际情况合理选择。

悬垂塔用于支撑输电线路的过渡杆塔,主要作用是承受电线重量和保持电线在合适的高度。

耐张塔用于承受输电线路的张力,主要作用是保持电线的水平张力,并通过绝缘子串将电线与杆塔绝缘。

角钢塔用于支撑输电线路在角点和转角处,主要作用是承受电线的拉力和侧荷。

2.2 杆塔的结构设计要考虑的因素杆塔的结构设计要考虑多个因素,包括荷载、持久性、地基条件、风荷载、地震荷载和冰荷载等。

在设计过程中,需要通过强度计算、稳定计算和刚度计算等方法,确保杆塔能够承受各种荷载条件下的力学和结构要求。

3. 输电线路杆塔安全分析3.1 强度安全系数强度安全系数是评估杆塔结构安全性的重要指标。

强度安全系数是指杆塔承受外力作用下的最大应力与杆塔材料的屈服强度之比。

通常情况下,强度安全系数应满足设计规范的要求,以确保杆塔在设计寿命内不发生延性破坏。

3.2 稳定性分析稳定性分析是评估杆塔结构在外力作用下抵抗倾覆、屈曲和滑移等破坏形态的能力。

稳定性分析主要包括几何稳定性分析和结构稳定性分析。

几何稳定性分析主要考虑杆塔倾覆和滑移的问题,通过计算抵抗倾覆和滑移的稳定性安全系数来评估结构的稳定性。

结构稳定性分析主要考虑杆塔抵抗屈曲现象的能力,通过计算抵抗屈曲的稳定性安全系数来评估结构的稳定性。

3.3 风荷载分析输电线路杆塔在风力作用下会受到风荷载的影响,因此风荷载分析是杆塔结构安全分析的重要内容。

风荷载分析需要考虑杆塔的几何形状、表面粗糙度、地理位置以及风力特性等因素。

简述杆塔的类型

简述杆塔的类型

简述杆塔的类型杆塔是电力输配电线路、铁路等的重要支撑结构,通常由塔杆、横担和绝缘子组成。

杆塔的类型主要根据其用途、支撑方式和结构特点来分类。

在此,我们将针对杆塔的类型进行详细介绍。

一、按用途分类1.输电塔输电塔是电力系统中常见的一种杆塔类型,主要用于负责输送高电压的电能。

输电塔由多个杆塔组成,下面土建为U型,形似桥梁。

通常是采用混凝土建造,也有少量其他材料的制作,如钢制、木制等,其高度根据需求而定,一般在30米以上。

2.铁路杆塔铁路杆塔是铁路电气化时常见的一种杆塔类型,主要作用是支撑架空电缆或架空导线。

铁路杆塔通常由混凝土或钢材制成,建造工艺相对简单,具有承重能力强、使用寿命长、抗风、抗压、抗震等特点,安全性能更佳。

二、按支撑方式分类1.单回线杆塔单回线杆塔是指只用于支撑一根输电线路的杆塔,主要用于输电范围比较小的地区。

2.双回线杆塔双回线杆塔是一种支撑两个输电回路的杆塔类型。

在通常情况下,双回线杆塔的结构比单回线杆塔复杂,支撑的功率、线路和设备也会更多。

3.角杆塔角杆塔是建造在两个输电线路之间的杆塔类型,是风力较大的区域必不可少的一种特殊杆塔。

其主要作用是防止输电线振动过大,从而影响电力的传输稳定性。

4.转角杆塔转角杆塔通常建造在两条输电线路路线交叉的地方,用于改变输电线路的方向。

转角杆塔的结构较为特殊,建造难度也相对较大。

三、按结构特点分类1.钢管杆塔钢管杆塔以其高强度、抗风能力强、抗拉、抗压性能好等特点而被广泛采用。

这种杆塔通常由大量的钢管组成,可立于异地、复杂地形环境之中。

2.混凝土杆塔混凝土杆塔以其稳定性、耐久性、强度和安全性较好而被广泛采用。

这种杆塔通常由混合水、水泥、砂、石等混凝土材料组成,直接在地面浇筑而成。

结语杆塔是现代工业、交通、通讯等许多领域都无法离开的基础设施之一。

针对不同的建造环境和功能需求,杆塔的种类也呈现出不同的特点和结构。

我们在日常生活和工作中,可以更加了解这些杆塔的类型和特点,让综合运用更为得心应手。

结构设计知识:杆塔结构的设计与应用

结构设计知识:杆塔结构的设计与应用

结构设计知识:杆塔结构的设计与应用杆塔结构的设计与应用杆塔是一种常见的结构形式,常用于电力、通信、电视等领域。

杆塔的设计具有一定的技术难度,需要考虑众多因素,如荷载、风压、地基、土壤等等。

本文将从杆塔结构的设计、应力计算、材料选择、种类和应用等方面进行阐述。

一、设计杆塔的设计需要从多个方面考虑,包括所在地的环境因素、重量和高度、配合设备的尺寸和重量、设计强度和稳定度等。

下面的步骤可以帮助设计师完成杆塔的设计:1.收集所需材料的物理和机械属性,包括重量、强度、抗腐蚀性、延展性等等。

2.确定杆塔所在地的环境因素,包括土壤类型、降雨情况、风速、地下水位等等。

3.筛选最适合的设计,包括矩形、圆形等等。

4.在计算合理的荷载后,支持杆塔的相关部件和稳定框架进行设计。

5.进行基础研究和地基工程设计。

6.选择最合适的弹性模量和屈服强度等材料参数。

7.完善杆塔结构的设计和制造流程。

二、应力计算应力计算是设计中的重要部分,因为它可以确保杆塔结构的稳定性和安全性。

对于杆塔的应力计算,主要可以涉及到以下两个方面:1.静力计算:通过分析杆塔静态荷载和结构受力情况,进行极限状态和容限状态的基础应力计算,并进一步计算杆塔的位移(包括旋转)和应力分布。

2.动力计算:通常利用三维有限元分析技术,确保杆塔结构可以承受各种振动和往复荷载而不致破坏。

三、材料选择材料选取对杆塔的承受性能和寿命有很大的影响。

常见的材料包括铁、钢、铝、铜等。

由于最近几年发表的杆塔设计和应用论文越来越多地关注高强度钢管杆塔,因此,本文将着重介绍高强度钢杆塔的应用。

它的许多优点在于抗风性能和自重较轻,适用于较高的杆塔,可以节省工业和建筑上的空间,并提高杆塔的负荷能力。

四、种类和应用高强度钢管杆塔比铁、钢杆塔更具优势,因为它们极为适合超高压变电站和送电塔,这些塔不仅要求高度、强度,也需要抗风能力和自重较轻。

此外,这种杆塔还可以用于电力传输的中间塔或跳跃塔,尤其是在改善多层耙场和建筑密集区域的传输负荷能力方面,效果明显。

杆塔结构实训报告

杆塔结构实训报告

一、实习目的本次杆塔结构实训旨在通过实际操作和理论学习的结合,加深对杆塔结构设计原理、构造方法以及施工技术的理解。

通过实训,提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,培养严谨的工作态度和团队合作精神。

二、实习内容1. 理论学习:系统学习杆塔结构的类型、构造特点、设计原则、荷载分析、强度计算等理论知识。

2. 现场参观:实地参观杆塔施工现场,了解杆塔的施工过程、材料使用、施工工艺等。

3. 模型制作:根据设计图纸,动手制作杆塔结构模型,体验结构设计和施工的整个过程。

4. 计算分析:利用所学知识,对杆塔结构进行受力分析、强度校核,确保结构安全可靠。

三、实习时间20xx年x月x日至20xx年x月x日四、实习地点XX电力公司杆塔施工现场五、实习概况本次实训共分为四个阶段进行。

第一阶段:理论学习在实训开始前,我们对杆塔结构的相关理论知识进行了系统学习。

通过学习,我们了解了杆塔结构的分类、构造特点、设计原则、荷载分析、强度计算等内容,为后续的实训打下了坚实的基础。

第二阶段:现场参观在实训期间,我们参观了XX电力公司的杆塔施工现场。

实地了解了杆塔的施工过程、材料使用、施工工艺等。

在参观过程中,我们向现场工程师请教了关于杆塔结构施工的一些问题,加深了对理论知识的应用理解。

第三阶段:模型制作根据设计图纸,我们动手制作了杆塔结构模型。

在制作过程中,我们学会了如何根据图纸进行结构分析、材料选用、加工工艺等。

通过模型制作,我们更加直观地了解了杆塔结构的构造原理和施工过程。

第四阶段:计算分析利用所学知识,我们对制作的杆塔结构模型进行了受力分析、强度校核。

通过计算,我们验证了杆塔结构的安全性,确保了结构在施工和使用过程中的可靠性。

六、实习成果通过本次实训,我们取得了以下成果:1. 系统掌握了杆塔结构设计原理、构造方法以及施工技术。

2. 提高了动手能力、分析问题和解决问题的能力。

3. 培养了严谨的工作态度和团队合作精神。

4. 加深了对理论知识的应用理解,为今后的学习和工作打下了坚实基础。

杆塔结构复习题

杆塔结构复习题

杆塔结构复习题杆塔结构复习题杆塔结构是一种常见的工程结构,用于支撑电力线路、通信线路等。

它承受着巨大的荷载,需要具备足够的强度和稳定性。

在工程设计中,我们需要对杆塔结构进行复习和分析,以确保其安全可靠。

本文将通过一系列复习题,帮助读者加深对杆塔结构的理解。

1. 杆塔结构的分类杆塔结构可以根据不同的标准进行分类。

按照杆塔的功能,可以分为输电塔、通信塔等。

按照结构形式,可以分为悬臂塔、悬挂塔等。

请简要介绍一种杆塔结构的分类方式,并给出一个实际的例子。

2. 杆塔结构的荷载杆塔结构所承受的荷载主要包括垂直荷载、水平荷载和风荷载等。

请问,在设计杆塔结构时,我们应该如何合理计算和考虑这些荷载?3. 杆塔结构的强度计算杆塔结构的强度计算是确保其安全可靠的重要环节。

请简要介绍一种常用的杆塔强度计算方法,并说明其适用范围和注意事项。

4. 杆塔结构的稳定性杆塔结构在受到外力作用时,需要具备足够的稳定性,以防止倾倒和破坏。

请问,在设计杆塔结构时,我们应该如何考虑和提高其稳定性?5. 杆塔结构的材料选择杆塔结构的材料选择直接影响其强度和稳定性。

请简要介绍一种常用的杆塔材料,并说明其特点和适用范围。

6. 杆塔结构的施工与维护杆塔结构的施工和维护对于其长期稳定运行至关重要。

请问,在杆塔结构的施工和维护中,我们应该注意哪些关键点?7. 杆塔结构的未来发展随着科技的进步和社会的发展,杆塔结构也在不断演进和改进。

请简要介绍一种杆塔结构的未来发展方向,并说明其可能的优势和挑战。

通过以上复习题,我们对杆塔结构的不同方面进行了回顾和思考。

杆塔结构作为一种重要的工程结构,其设计和运行需要严谨的技术和专业知识。

希望通过这些复习题,读者能够加深对杆塔结构的理解,并在实际工程中能够应用所学知识,确保杆塔结构的安全可靠。

浅谈输电线路杆塔结构设计

浅谈输电线路杆塔结构设计

浅谈输电线路杆塔结构设计输电线路杆塔是电力输送系统中的重要组成部分,承担着支撑输电线路、传递电能的作用。

其结构设计直接关系到线路的安全性和稳定性。

本文将从杆塔结构的选材、受力分析和设计参数等方面进行浅谈。

一、选材传统的输电线路杆塔常采用钢材和混凝土材料。

钢材具有强度高、刚性好的特点,适合用于承受较大荷载的杆塔设计。

混凝土材料具有耐久性高、抗风荷载能力强等优点,适合用于承受地震等恶劣环境条件的杆塔设计。

随着科技的进步,新型材料的使用也越来越广泛。

复合材料杆塔具有比钢材更轻、耐腐蚀性更强等特点,适合用于输电线路设计。

玻璃钢材料具有重量轻、耐候性好等特点,也逐渐应用于输电线路的杆塔设计中。

二、受力分析杆塔受力主要有重力、风荷载和地震荷载等。

设计杆塔时需要对这些力的作用进行合理的受力分析。

重力是杆塔最主要的受力来源,主要分为自重和线路重。

自重是杆塔本身的重量,线路重是导线和地线等附加设备的重量。

在受力分析时,需要考虑杆塔的自重以及各个部位受力的情况,合理确定杆塔的形状和支撑方式,以保证其能够承受荷载并保持稳定。

风荷载是指风对杆塔产生的压力。

在设计中,需要考虑到风的速度、风向和风的压力等因素,并通过建立杆塔的三维模型,进行风洞实验和数值模拟来确定杆塔的稳定性。

还需要考虑到杆塔的振动特性,以避免共振现象的发生。

地震荷载是指地震对杆塔产生的力。

地震荷载是杆塔设计中最为严峻的荷载之一,需要通过地震波动的分析和杆塔的抗震性能来考虑。

传统的设计方法是根据地震烈度进行设计,而现在多采用地震加速度反应谱法,根据地震波动的时间历程和频率特性进行分析,来确定杆塔的抗震性能。

三、设计参数设计参数是指进行杆塔结构设计时需要考虑的参数。

主要包括杆塔高度、跨距、杆塔间的角度和导线张力等。

杆塔高度是根据线路的跨越情况和地形地貌来确定的,一般对于平原地区的输电线路,高度较低;而对于山区和河谷等复杂地形地貌,高度较高。

高度的选择应综合考虑线路的运维和施工条件。

浅谈输电线路杆塔结构设计

浅谈输电线路杆塔结构设计

浅谈输电线路杆塔结构设计
随着电力系统的发展,输电线路的建设也在不断加强。

输电线路的杆塔结构是其中重要的组成部分,其设计合理与否直接影响到线路的安全性和可靠性。

下面,我将从杆塔的选址、结构设计和材料选择等方面对输电线路杆塔结构设计进行浅谈。

杆塔的选址是杆塔结构设计的首要考虑因素之一。

在选址过程中,需要考虑到地形、土质条件、气候因素和周边环境等因素。

优化的选址能够减少杆塔在自然环境中的受力情况,提高杆塔的稳定性和可靠性。

杆塔结构的设计需要考虑到线路的运行工况。

输电线路在运行中会受到风压、冰压、温度变化等外力的作用,因此杆塔的结构设计需要能够满足这些工况要求。

常见的设计方法包括强度设计、刚度设计和疲劳设计等。

杆塔结构的材料选择是影响线路可靠性和安全性的重要因素之一。

传统的输电线路杆塔多采用钢材作为主要材料,钢材具有高强度、耐腐蚀等优点。

随着新材料的不断发展,复合材料杆塔逐渐应用于输电线路的建设中。

复合材料杆塔具有质量轻、强度高、绝缘性好等优点,能够提高线路的可靠性和安全性。

为了提高输电线路的可靠性,还可以考虑在杆塔结构上加装避雷针、挂点等设施,增加杆塔在雷电等极端天气下的承受能力。

直线杆塔结构倾斜允许偏差

直线杆塔结构倾斜允许偏差

直线杆塔结构倾斜允许偏差直线杆塔结构的倾斜允许偏差是指杆塔在运行过程中,由于各种原因产生的倾斜现象。

这个允许偏差的范围通常由设计规范或相关标准规定,并以一定的数值方式表达。

下面将从倾斜的原因、倾斜的影响以及如何控制倾斜三个方面进行阐述。

首先,直线杆塔结构的倾斜常常由以下几个原因引起:土质不良、地基沉降、强风作用、温度变化等。

土质不良是导致杆塔倾斜的主要原因之一,例如在软弱土层中,由于荷载超过土壤承载力,导致杆塔下沉和倾斜。

地基沉降也是造成杆塔倾斜的重要原因,这种沉降往往是由于不均匀沉降或地基沉降引起的。

强风作用是杆塔倾斜的常见原因之一,特别是在大风区域,强风可能会导致杆塔的倾斜。

另外,温度的变化也会造成杆塔的倾斜,由于材料的热膨胀和冷缩,杆塔可能会出现倾斜现象。

其次,直线杆塔结构的倾斜会对其运行产生一定的影响。

首先,杆塔的倾斜会导致导线的张力和角度的变化,从而对输电线路的运行产生一定的不利影响。

其次,倾斜的杆塔可能会影响整个杆塔结构的稳定性,从而增加了杆塔的倒塌风险。

此外,倾斜的杆塔也会增加输电线路的振动和摆动,进一步影响输电线路的安全运行。

最后,为了控制直线杆塔结构的倾斜,需要采取一系列的措施。

首先,应选择合适的材料和结构设计,以提高杆塔的抗倾斜能力。

其次,可以采用加固和修复措施,例如加固杆塔的基础,以提高其抗倾斜能力;对已经倾斜的杆塔进行修复和恢复,使其恢复原来的位置和姿态。

此外,对于风区和温度变化较大的地区,还可以采取一些防护措施,例如设置防风挡板和膨胀节等,以减小倾斜的影响。

最后,定期进行杆塔的巡检和监测,及时发现和处理倾斜情况,以确保输电线路的安全运行。

综上所述,直线杆塔结构的倾斜是一种常见的现象,其允许偏差的范围会受到设计规范和相关标准的限制。

合理控制杆塔的倾斜是确保输电线路安全运行的重要措施,需要从杆塔的设计、加固修复和监测等方面进行综合考虑。

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覆冰时 G n 2 ALV 式中 n 每相导线子导线的根数; LV 杆塔的垂直档距,m; γ1 导线、地线无冰垂直比载, N/m.mm2; γ2 -导线、地线覆冰垂直比载,N/m.mm2; A 导线、地线截面面积 mm2。
2.绝缘子串、金具的垂直荷载
无冰时为绝缘子串、金具自重 GJ , 可查绝
解:绝缘串高度约15m,查表2-4得风压高度变化 系数μZ=1.0
PJD=n1(n2+1)μZ AJW0 =1×(7+1) ×1.0×0.03×252/1.6=94N
例 5.同例 1,已知某输电线路直线杆塔水平档距 为350m,垂直档距为368m,正常情况下最大风、无冰,
导线的垂直比载r1D=35.80×10-3 , 绝缘子串风载PJD=94N, 导线截面积AD=181.62mm2,导线风比载r4D(25) =35.19×
型钢(角钢、槽钢、工字型和方钢) 1.3 由型钢杆件组成的塔架 1.3(1+η)
η-塔架背风面荷载降低系数,按表2-6选用。
物理意义:修正背风面产生的负压
多边形截面μS按表2-7选用。
(3)βZ—杆塔风荷载调整系数(表2-8查取)。 物理意义:风压将随着风速、风向的紊乱变化而不
停的改变,风压产生的波动分量(波动风压),使结
构在平均侧移附近产生振动效应,致使结构受力增 大。
(4)Af—杆塔塔身构件承受风压的投影面积计算 值
对电杆、钢管杆杆身:Af=h(D1+D2)/2 h—计算段的高度 m D1、D2—电杆计算风压段的顶径和根径 m, 锥度为1/75的锥形电杆D2= D1+ h/75;
对铁塔铁身: Af=h(b1+b2)/2 b1、b2—铁塔塔身计算段内侧面桁架(或正面 桁 架)的上宽和下宽
缘子及各组合绝缘子串的金具重量表。
覆冰时
G'j KGJ
式中 K覆冰系数 ,设计冰厚5mm时, K=1.075
设计冰厚10mm时,K=1.150 设计冰厚15mm时,K=1.225
3.杆塔自重荷载 杆塔自重荷载可根据杆塔的每根构件逐一统计
计算而得,也可根据设计经验,参照其它同类杆塔 资料,做适当假定获得。
α 2
T1
T1
T1
α1
COS
T1
T1
T1
α
1
2
T
T 2 COSα2 T1COSα1
T 2 COS 2α
α2
T2
T2
T2
图 3a
α 2
图 3b
3. 断线张力荷载 产生纵向水平荷载
(1)直线杆塔:
按《规程》规定了直线杆塔的导线、地线的断线 张力分
别取各自最大使用张力乘以一个百分比值。
TD=TDmax.X%
解:根据题意有α1=α2 , 作用在下横担上的角度力(横向水平荷载标准值)为:
PJ=(T1+T2)sin /2 =(2500+2000)sin900/2
=3181.5N
不平衡张力(纵向水平荷载标准值)为:
△T=(T1-T2)cos900/2 =(2500-2000) cos 900/2=353.5N
2、风荷载调整系数βZ
查表2-8得βZ=1.0 3、构件体形系数μs
由型钢杆件组成的塔架μs=1.3(1+η) 填充系数=A f/A,塔头取=0.3*1.2=0.36
塔头b/h=((0.4+0.839)/2)/6=0.103
查表2-6得η=0.58
μs=1.3(1+η)=1.3*(1+0.58)=2.054
式中 TD-断线张力 N
TDmax-导、地线最大使用张力,
TDmax= TP/KC
N;
TP-导、地线的拉断力,N(查导线手册);
KC-导、地线的设计安全系数,导线取K =2.5,地线取K=2.7;
X%-最大使用张力百分比值,按《规程》 规定选用;参照表2-1~2-3。
(2)对各级电压的耐张杆塔、转角杆塔及终 端杆塔导线断线张力取最大使用张力的70%。
特别说明: 荷载有: 1 、荷载标准值 按照各种荷载标准规定计算而得的荷载叫标准荷载,
如杆塔塔身自重为体积乘容重,风载为基本风压乘 挡风面积.
2 、荷载设计值 荷载标准值乘分项系数 一般分项系数:
永久荷载取1.2 可变荷载取1.4
第二节 杆塔标准荷载计算方法 一、自重荷载(自重引起的荷载为垂直荷载) 1.导线、避雷线的自重荷载 无冰时 G n1ALV
μZ-风压随高度变化系数; AJ-每片的受风面积,单裙取0.03m2,双裙
取0.04m2;
W0 -其本风压标准值, kN/m2。 W0=V2/1600,V基准高度为10m的风速。
例 4 绝缘子串采用7片x-4.5,串数n1=1, 每串的片数n2=7,单裙一片绝缘子挡风面积 AJ=0.03m2,绝缘串高度约15m,正常情况Ⅰ的风 速为25m/s,计算作用在绝缘子串上的风压。
PJ=(T1+T2)sinα/2 当α=0时 PJ=0 为直线型杆塔
T1
T1
α1
α2
T2
T2
T1 T1 sinα1 T 2 sinα2
T2
T1
T1
α
2
α 2
T1
T1 sinα2 T 2 sinα2
2.不平衡张力:产生纵向荷载(如图3)
△T=T1COSα1-T2COSα2 当α1=α2=α/2时 则: △T=(T1-T2)cosα/2 当T1=T2时,△T=0;当α=0时,为直线型杆塔。
例7 已知某110kV上字型窄基铁塔塔顶宽 D1=0.4m,下横担处宽D5=0.839m,根开D9= 1.75m,塔头高h1=6m,塔身高h2=13.5m,计算塔身 风荷载,线路经过乡村,运行情况Ⅰ时风速30m/s
解:一、塔头风荷载
1、风压随高度变化系数μZ 110kV,高度19.5m粗糙程度为B类,查表2-5 得μZ=1.10
在纵向产生断线张力。
转角杆塔: 导线、避雷线会产生张力,分解成横向水平荷载 (称角度荷载)和纵向水平荷载(称不平衡张力) 。
1.角度荷载:(横向水平荷载如图2)
PJ=T1sinα1+T2sinα2 式中 T1、T2杆塔前后导、地线张力 N;
α1、α2导、地线与杆塔横担垂线间的夹 角(0)。
当α1=α2=α/2时,(α为线路转角)则
3.特殊荷载: 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等荷 载。
二、按荷载作用在杆塔上方向分 据计算需要,将它们分 解成作用在杆塔
上三个方向的力 垂直荷载G:垂直地面方向 横向水平荷载P:与横担方向平行的力 纵向水平荷载T:垂直横担方向的力,如图1。
图1 杆塔荷载图
GD n1D AD LV n 2D AD LV KGJD
1 35.8103 181.62368
117.5103 181.62368 1.075520
4122N
垂直荷载设计值GD: 永久荷载分项系数γG=1.2
可变荷载分项系数γQ=1.4
GD Gn1D AD LV Qn 2D AD LV 1.2GJD 1.4GJD (1.075 1)
(3)地线的断线张力取最大使用张力的80%。 特别说明:直线型杆塔与耐张型杆塔的区别在于 承受的荷载不同,主要是杆塔纵向荷载: 1、两者断线张力的最大使用张力的X%不一样; 2、耐张型杆塔要承受杆塔纵向的不平衡张力。
例2 已知某干字型转角杆塔的转角为 900 ,正常运行情 况杆塔前后导线张力为T1=2500N,T2=2000N,并且 α1=α2 ,试求作用在杆塔下横担上纵向水平荷载和横向 水平荷载的荷载标准值,要求画出荷载示意图。
物理意义:修正地表面粗糙不平对风产生摩
擦阻力而引起风速沿高度的变化。距地面越近,地
面越粗糙,影响就越大。
(2)μS-构件体形系数,采用下列数值环形截 面钢
物理意义:修正在相同风力作用下,结构曝 露在风中的形状不同(物面不标准)而引起的风 压值及其分布的改变。
构件体形系数μS的确定: 钢筋混凝土杆 0.7 圆断面杆件: 当W0d2≤0.002时 1.2;当W0d2≥0.015时 0.7 (上述中间值按插入法计算) d-圆断面杆件直径,m; 由圆断面杆件组成的塔架 (0.7-1.2)×(1+η)
10-3 ,试求作用在杆塔导线上的水平荷载标准值。
解: 水平荷载标准: P= r4D(25) ADLp+PJD
=35.19×10-3 ×181.62×350+94
=2330.9N 问题:设计荷载是多少?
3. 杆塔塔身风荷载的计算 风向作用在与风向垂直的结构物表面的风荷载用下
Pg=μZμSβZAfW0 B 式中 (1)μZ—风压高度变化系数(查表2-5),
解 查表 由高度20m,电压110kV,地面粗糙度B类 风压高度变化系数取μZ=1.10 杆塔风荷载调整系数βZ=1.0 环形截面钢筋混凝土电杆 构件体形系数取μS=0.7 P=μZμSβZAfW0=1.10×0.7×1.0×0.5×252/1.6 =236.7N/m
答:作用在杆身上的风荷载标准值为236.7N/m
无冰时 P=γ4ALPcosα/ 2 N 覆冰时 P=γ5ALPcosα/2 N
式中γ4、γ5分别为无冰、 覆冰风压比载N/m.mm2
A导、地线截面面积,mm2
LP水平档距,m;
图4
α线路转角。
注意:新标准规定重冰还要乘以风载增大系数B。5mm冰
区取1.1,10mm冰区取1.2。
(2)风向不垂直于导线的风荷载计算:
例1 已知正常情况下某导线自重比载γ1D= 35.8×10-3 N/m.mm2,导线冰比载γ2D =17.5×10-3N/m.mm2,
导线覆冰厚度b=5mm,导线垂直档距LV=368m,导线水 平档距为LP=350m,导线采用LGJ-150/35,截面面积 为AD=181.62mm2 ,绝缘子串和金具的总重量为520N (7片x-4.5),求导线作用在杆塔上的垂直荷载标准 值和设计值。 解:垂直荷载标准值GD:
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