高压输电线路铁塔结构设计几点解析
高压输电线路铁塔结构设计分析
高压输电线路铁塔结构设计分析发表时间:2016-04-22T11:33:29.540Z 来源:《电力设备》2015年第10期供稿作者:卢燕坤[导读] 广西泰能工程咨询有限公司笔者对高压输电线路铁塔进行了简要的概述,随后分析了高压输电线路铁塔的设计结构。
(广西泰能工程咨询有限公司)摘要:高压输电线路中,铁塔是其中最常见的一种输电设施,起到了支撑还有保护高压输电线的作用。
文中,笔者对高压输电线路铁塔进行了简要的概述,随后分析了高压输电线路铁塔的设计结构。
关键词:高压输电线路铁塔结构设计基本原则要点引言:在现代电力系统中,高压输电线铁塔起到了非常重要的作用。
它是架起和保护高压输电线路的重要组成部分,其设计结构是否合理,直接关系到电力系统运行的安全与发展。
目前我国电力事业发展迅速,对铁塔的设计结构也有了更高的要求。
一高压输电线路铁塔概述在我国的经济建设中,远距离的电力输送主要运用高压输电线路,高压输电线路已经成为了目前我国经济建设中的主要命脉。
高压输电线路中的铁塔主要起到支撑和保护高压输电线路的作用,使高压输电线路上的避雷针以及导线可以保持在安全距离之内,同时使的地面上的跨越物以及其他的建筑物可以与高压导线处在安全距离之内。
导线的自重、其上的覆冰以及风载、还有年平均气温对其的影响,都是铁塔本身需要承受的荷载。
一定情况下,风的作用会使得导线发生微幅的震动,这种震动会直接引起塔身震动,风力比较大时,铁塔可能会由于震动而造成塔身的破坏。
为了避免这种情况的发生,铁塔一般都需要确保自身有足够抗破坏的轻度。
还有一些特殊的原因,例如导线产生断裂,面对这种情况,铁塔是否有足够的强度来应对由于导线断裂而造成的塔身破坏,这也是铁塔性能的一个重要的衡量标准。
由于我国输电电压等级的不断提高,铁塔的体积和重量都随之越来越大,很多地区都建成了500kV的输电网,而且其电压等级还在逐渐增加,很多山区还有需要过江等的一些大跨越的铁塔的应用,对现下的铁塔提出了更高的要求。
高压输电线路铁塔结构设计几点解析 杨晓持
高压输电线路铁塔结构设计几点解析杨晓持摘要:随着我国经济水平的高速发展,城镇化的速度也随之加快。
这对于改变城乡之间的差距有着重要的意义,然而这就要求电力部门对此加以重视。
针对电网进行改造使其升级来调整战略,但是随着电网建设改造力度的加大,城镇化老旧的问题成为线路路径的最大制约因素之一。
输电线路铁塔承受着下压力的同时还承受着上拔力,因此就要对这一基础设计等方面进行全面的设计降低工程造价、施工难度和保护危害等缺点。
关键词:高压;输电线路;铁塔结构;设计;几点解析1、概述高压输电线路铁塔输电线路铁塔简称电力铁塔,根据结构型式和受力特点,铁塔可分为拉线塔和自立塔两大类。
按其形状一般分为:酒杯型、猫头型、上字型、干字型等,按用途分有:耐张塔、直线塔、转角塔、换位塔(更换导线相位位置塔)、终端塔和跨越塔等。
它们的结构特点是各种塔型均属空间桁架结构,杆件主要由单根等边角钢或组合角钢组成,材料一般使用Q235(A3F)和Q345(16Mn)两种(随着电压等级的不断提高,Q390、Q420、Q460等高强钢也常在铁塔中使用),杆件间连接采用螺栓连接,靠螺栓受剪力连接,整个塔由角钢、连接钢板和螺栓组成,个别部件如塔脚等由几块钢板焊接成一个组合件,因此热镀锌防腐、运输和施工架设极为方便。
对于呼高在60m以下的铁塔,在铁塔的其中一根或两根(双回路塔)主材上设置脚钉,以方便施工作业人员登塔作业。
2、输电线路铁塔结构原理和选型基本原则输电线路铁塔又叫电力铁塔,按照一般形状来分可以分为:酒杯型、上字型、干字型、桶型和猫头型五种。
按照用途来划分的话就是:耐张塔、转角塔、换位塔等,结构特点均属于空间桁架结构。
使用材料一般为Q235和Q345两种,杆件由单根等边角钢或者组合角钢组成。
杆件之间是靠着螺栓受剪力而连接的,而整个塔就是由角钢、连接钢板和螺栓组成的。
对于个别的部件如塔角等就是由几块钢板焊接成一个组合件的,不同的铁塔型式在造价、施工等方面的要求也是不同的,铁塔工程建造的费用大概是整个工程的百分之三十或者百分之四十。
输电线路铁塔结构优化设计的几点思路
输电线路铁塔结构优化设计的几点思路郭 翔(内蒙古鲁电蒙源电力工程有限公司)摘 要:铁塔结构设计是在满足线路电气间隙要求的基础上,通过荷载计算与组合,杆塔结构型式选择,结构内力与变形计算分析,强度、稳定和刚度等计算,得出最优的杆塔型式的过程。
关键词:铁塔;结构设计;强度;可靠度0 引言输电线路主要由五大部分组成,即线、金具、绝缘子、塔和基础,杆塔是组成输电线路的重要部分之一,其造价占工程本体的30%以上,杆塔的选型取决于输电方式(单回、多回、交直流、紧凑型、电压等级)、路径情况(沿线的规划情况、房屋、林木等)、地质情况、地形条件和使用条件,杆塔设计时应在满足上述要求的前提下,根据综合技术经济比较,精心设计,以实现安全、经济、环保、美观的目标[1]。
1 铁塔结构优化的主要原则杆塔结构优化,应以达到安全可靠、先进适用、经济合理为目标。
(1)确保铁塔有足够的强度和稳定性以保证线路的安全运行。
(2)尽可能减少线路走廊宽度,节省走廊清理费用,保护环境。
(3)采用先进、合理的构造减小铁塔钢材耗量,从而降低工程造价。
结构优化主要从以下几个方面进行[2 3]:(1)在结构型式上,塔身有最优的坡度。
(2)铁塔构件的布置合理、结构型式简洁,传力路线直接、简短、清晰。
(3)尽可能少用隔面,隔面要采用几何不变结构,隔面结构要合理。
(4)斜材尽可能直接连于主材,尽可能少采用节点板。
(5)合理划分节间,充分发挥构件的承载能力。
2 依据的规范、规程GB50545 2010《110kV~750kV架空输电线路设计规范》DL/T5154 2020《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》GB5007 2017《钢结构设计标准》《电力工程高压送电线路设计手册》DL/T5442 2010《输电线路铁塔制图和构造规定》3 优化方法3 1 动态规划法和满应力准则法相结合的设计方法下面给出具体计算方法。
目标函数为:W=∑nk=1Wkk=1,2,…,nWk=∑mi=1xkixki≥0,i=1,2,…,m{k(1)式中,n为子结构数;mk为第k个子结构的杆件数;xki为第k个子结构的第i杆件的截面面积。
高压输电线路铁塔结构设计要点分析
高压输电线路铁塔结构设计要点分析摘要:高压输电线路铁塔作为架空高压输电线路的重要组成部分,其结构的合理设计是现代电力系统运行与发展的重要保障。
随着我国电力事业的快速发展,对铁塔的结构提出了更高的要求。
基于此,本文对高压输电线路铁塔结构设计要点进行分析。
关键词:高压输电线路;铁塔结构;设计要点引言随着国内电网建设规模的逐步扩大,在电力系统发展进程中推动高压输电线路的建设已经成为必然趋势。
高压输电线路在整个供配电系统中扮演着非常重要的角色,它能够把电能从遥远的山区地方输送给城市电力负荷区域,为城市提供平衡的供电,对国民经济发展促进作用不言而喻。
一、输电线路铁塔结构设计遵循原则作为电力供应与输送系统中起着关键作用的输电线路铁塔,分布在各个电力系统的干线与分支线路中,起着不可估量的桥梁作用。
在电力输送系统中扮演着重要角色的输电铁塔,在结构设计方面更是需要高标准,这对设计人员来说就是一个相当严峻的考验,如何能使设计出来的电力铁塔更适合当地的工况要求,一直是困扰设计人员的难题。
任何一条线路工程的杆塔型式主要取决于线路的电压等级、外荷载大小、沿线的地形、交通运输以及经济发展状况。
(1)电压等级越高,其电气间隙、绝缘要求、对地距离等就越大,则,塔头尺寸就越大,铁塔高度也越高;同时,电压等级越高,输送容量就越大,要求的导线截面也越大,导线截面增大则意味着杆塔所承受的外荷载也越大。
同时,外荷载的大小还受气象条件的影响,如风速、覆冰厚度等。
(2)杆塔型式还取决于线路所经地区的地形情况,地形越差,杆塔的刚度要求则越高,根据以往工程经验,对于平原地区多用扁塔,而对于山区地形,为了加强杆塔的纵向刚度,则多用方塔。
(3)沿线的交通运输状况决定了杆塔的型式和材料要求,如交通运输不方便的山区线路,采用钢管塔和混凝土塔的运输及施工费用往往是角钢塔的数倍甚至数十倍。
(4)沿线的经济发展状况同样影响到杆塔型式的选择。
经济发达地区,征地费用是影响到投资的主要因素,因此,拉线塔则不如自立式塔;同时,沿线的经济状况也影响到导线的排列方式,经济越发达的地区由于走廊紧张,铁塔型式的选择上则要求尽可能缩小线路走廊宽度。
高压输电线路铁塔结构设计几点解析
高压输电线路铁塔结构设计几点解析摘要:近几年来,我国的经济、政治都有了较好的发展,也取得了一定的成绩。
但是,我国经济事业的发展离不开众多资源的支持,对于电力资源来说,也是经济发展不可缺少的一项。
所以,在现阶段,我国电力企业发展迅速,并建立了大量的电力企业,在电力企业的建设中,线路铁塔结构设计显得尤为重要。
第一,简要阐述了输电线路铁塔结构设计的原则。
然后着重分析了我国线路铁塔结构设计应坚持的原则。
其次,探讨了我国输电线路铁塔结构设计现状。
并深入剖析了输电线路铁塔结构设计优化措施。
关键词:线路;铁塔结构;优化措施引言:随着我国电网建设规模的逐步扩大,高压输电线路在电力系统发展中的推广已成为必然趋势。
高压线在整个供配电系统中起着举足轻重的作用,它能将山区远山地区的电能输送到城市电力负荷区,为城市提供均衡的电力供应,其对整个农业和工业的发展作用不言而喻。
由于高压输电线路工程中,其施工环境有一定的特殊性,如何按照设计单位提供的图纸,有效地保证了工程的施工质量和进度,这也是工程建设中值得关注的问题。
对输电线路铁塔结构的优化设计进行了分析和探讨。
1.国内输电线路铁塔结构设计现状通常情况下,人们把输电线路铁塔称为电力铁塔,根据用途不同,可分为耐张塔、直线塔、转角塔、换位塔、端塔和跨塔,这些类型的塔杆具有一定的共性,从结构和特性上讲,它们都属于空间桁架结构,通常由单根等边角钢构成。
基本材质也均采用一种材料,塔件主要由三部分组成,一部分为角钢,一部分为连接钢板,最后一部分为螺栓。
制造过程中杆脚通常选用几块钢板焊接在一起,因此一般都要采用热镀锌的方法来防止金属的腐蚀,同时在施工架设等方面也有很大的方便。
近年来,我国电力设计部门已设计了多种形式的塔杆,并将其与满应力电算程序相结合,并利用各种方法对其组合布置进行进一步优化,从而实现了塔杆结构的最轻量化,并与满应力电算程序相结合,并与满应力计算程序相结合,并对其组合布局进行进一步优化。
基于当代高压输电线路铁塔结构设计的几点分析
基于当代高压输电线路铁塔结构设计的几点分析作者:王峥底尚尚来源:《建材发展导向》2013年第04期摘要:随着时代的发展,科技的进步,我国的国有企业发展也十分迅速。
尤其是电力行业,近些年通过长期的工程实践,无论是从塔身的坡度设计,还是塔身建造过程中有关节点的选择设计,或是建材选择都积累了一定的经验。
以下针对结构设计的优化提出一些建议。
关键词:输电线路;铁塔设计;设计理念;具体措施随着“十二五”规划的实施进行,我国社会和经济必将继续迎来一个快速、持续、全面的发展阶段。
电力行业历来就是一个国家经济发展的重要支柱产业,其中输电线路的建设是电力建设的重要组成部分。
为了节约材料、降低建设成本,针对输电铁塔结构的优化设计这些年来被很多科研单位、学者所关注。
本文通过塔身坡度、节点构造、塔材布置型式以及隔面的布置综述了高压输电线路铁塔结构设计的一些经验以及设计优化的思路。
下面我们进行一一解析:1 塔身结构的设计探析与思考随着社会的进步,对于城市电网的建设也越来越重视,以前的城网建设已不能满足现在城市发展的步伐,所以近几年,城网的建设发生了一些变化,其中增加了许多技术性,科技性的设计理念,在电网设计中融入了新的元素。
例如现在的电网实行的是多方位的设计,传统的电网仅仅只是利用电塔之间进行相互传输,有的则是一个塔身可以安装多个回路,这种设计思路是传统的输电线路的设计理念。
但是随着科技信息技术的快速发展,一些输电材质也比传统的输电材质更加先进和有效,安全系数也相对较高。
另外新型的输电线路最大的优点就是设计简洁科学,减少了输电带来的安全隐患,提高了输电的安全性和准确性。
输电线路清晰明了,在设计塔身的过程中也减少了困难系数,不仅提高了工程的效率,也确保了安全。
另外,随着近几年互联网的发展,如今电网不再仅仅是依靠塔身的依托来实现传输电力,甚至可以利用互联网就可以实现对电网的实地控制,以前交电费必须要到相关电力收费中心缴纳,现在通过互联网就可以收缴电费。
电力高压输电线路设计要点分析
电力高压输电线路设计要点分析电力高压输电线路是一项复杂的工程,其成功的设计需要考虑许多因素。
在设计电力高压输电线路时,需要考虑以下几个关键要点:1.传输距离与输电容量的平衡设计电力高压输电线路时,需要确定传输距离和输电容量之间的平衡。
这可以通过考虑距离、线路型号、负载、发电机性能和变电站容量等因素来实现。
这样可以有效地减少传输损失和电压降低,并确保传输的电能可以满足预期的用电需求。
2.线路型号的选择在设计输电线路时,需要选择合适的线路型号。
线路的型号可以根据电压等级、电流负载和距离等因素来选择。
目前,常用的线路型号有悬垂式、张力式、角钢铁塔及微波型等。
不同类型的线路具有不同的抗风能力、耐受高温的能力、承受荷重的能力和导线的尺寸等方面的不同特点,因此需要根据具体的需求来选择适当的线路型号。
3.地质条件的考虑地质条件是设计输电线路时必须考虑的因素之一。
地形地貌和地质条件对输电线路的可靠性和安全性都有很大的影响。
在选择线路走向和安装线路时,需要考虑到地面的稳定性、地貌的起伏、土壤类型等因素。
4.使用的导线电力高压输电线路的导线一般采用铜、铝、钢等材料制成。
在设计输电线路时,需要选择合适的导线规格、材质和尺寸。
这不仅影响线路的电阻和电感,还影响线路的交流阻抗和功率损耗。
正确选择导线可以显著提高线路的输电效率,减少损耗。
5.电压控制和稳压输电线路的电压控制和稳压是保障电力高压输电的重要措施之一,对维持稳定的电力供应具有关键作用。
在设计输电线路时,需要考虑到电压和功率的变化,并采取适当的控制措施,确保电流的稳定传输,避免电压的过高或过低等问题。
6.安全措施设计输电线路时,必须考虑到安全措施。
这包括对线路的安全保护和维护以及防护措施的制定等。
在设计输电线路时,需要考虑到设备的故障和异常情况,采取相应的防范措施,确保线路的可靠性和安全性。
总之,电力高压输电线路的设计必须考虑到诸多要素,包括传输距离、输电容量、线路型号、地质条件、导线规格与材质、电压控制和稳压以及安全措施等。
探讨高压输电线路铁塔结构设计
探讨高压输电线路铁塔结构设计摘要:本文首先概述了高压输电线路铁塔和高压输电线路铁塔结构设计方法,然后分析了高压输电线路铁塔结构设计的基本原则,最后探讨了高压输电线路铁塔结构设计的要点。
关键词:高压输电线路;铁塔;结构设计;基本原则;要点1高压输电线路铁塔概述随着我国经济建设的高速发展,高压输电线路已成为远距离电力输送的主要渠道,也是经济建设的重要命脉。
铁塔作为高压输电线路的一项重要组成部分。
其功能主要是用来支持导线、避雷线以及其它附件,使导线、避雷线保持一定的安全距离,并使导线对地面、交叉跨越物或其它建筑物保持允许的安全距离。
铁塔承受的载荷主要包括:导线自重、风载、覆冰等的作用以及年平均气温的影响。
而且在一定的风力作用下,导线会发生稳定的风致微幅振动,从而激励塔身振动,严重时会引起铁塔破坏。
在这些载荷条件下,铁塔都应该保证有足够强度而不致被破坏。
另外,对于一些特殊的工作条件,比如导线断裂,此时铁塔是否具有足够的强度来防止由于断线引起更进一步的严重破坏也是考核铁塔性能的一个重要指标。
随着输电电压等级的提高,铁塔的体积越来越庞大,重量也越来越重。
目前我国己经有很多地方建成500kV的输电网,并且电压等级还在进一步提高,多回路、多分裂导线铁塔以及山区、过江等大跨越巨型铁塔的使用进一步提高了对输电铁塔的要求。
按照铁塔在线路中的位置和作用不同,可以分为直线塔(Z)、跨越塔(K)、耐张塔(N)、转角塔(J)、终端塔(D)、换位塔(H)和变电构架等。
按照铁塔结构、形状、特点来分,常见的有酒杯型铁塔(B)、猫头型铁塔(M)、干字形铁塔(G)、丰子型铁塔(F)等。
按材料来分,有角钢钢板螺栓铁塔和钢管焊接螺栓铁塔等。
在我国,大多数采用角钢钢板螺栓铁塔,其构造主要采用角钢、钢板等部件制作,用螺栓联接组合而成,局部采用少量焊接件,基础座板采用电焊焊接。
塔上部件一般都采用热浸镀锌防腐。
总体结构上,自立式角钢塔的主体结构为构架型,主要有如下几个特点:(1)铁塔的主材通常采用较大型号的角钢,并且主材通常不打断,而只在联接处打螺栓孔用螺栓或者联接板联接。
电网高压输电线路铁塔基础设计解析
电网高压输电线路铁塔基础设计解析【摘要】输电线路铁塔具有长期野外运行、使用条件复杂、长距离分布等特点。
铁塔是通过基础将荷载传递到地基中去,无论地质或基础哪一部分出现问题或发生破坏,都将对上部铁塔造成恶劣影响甚至造成重大事故。
由于地基条件的复杂性,土的物理力学性质的特殊性,人们至今对它的认识还在探索和深入。
因此,地基基础的设计在高压送电线路设计中占有极为重要的地位,而基础型式的选择又是影响工程总体造价主要因素之一。
本文分析了各种基础的技术特点及经济比较,山区地段铁塔基础设计,山区线路铁塔基础施工应注意的几个问题。
【关键词】电网高压输电线路铁塔基础设计技术特点及经济比较输电线路基础的设计原则。
线路经由各段基础型式的选择,应结合各段地形、水文地质情况、施工条件以及铁塔型式加以确定,并且应在满足规程、规范的前提下,尽可能地降低工程造价。
为使线路能安全、稳定地运行,铁塔基础结构设计应满足如下的功能要求:能承受正常施工和正常运行时可能出现的各种工况下的荷载:在正常使用时具有良好的工作性能,正常维护下具有足够的耐久性能:在偶然事件发生及发生后,仍能保持必须的整体稳定。
一、各种基础的技术特点及经济比较1、一般地段铁塔基础设计适用于一般地段的基础类型比较多,有充分利用岩土力学性能掏挖类基础,还有最普通的大开挖基础等,各类基础的优缺点及适用条件见表1、表2。
经上述比较,只要地质条件满足要求,应该优先采用掏挖类基础,当不能满足时采用太开挖基础。
2、掏挖类基础掏挖类基础分为全掏挖和半掏挖两种型式。
当地表土不易成型时,采用半掏挖基础。
这两种基础的最大特点是能够充分利用地基原状土的力学性能,提高基础的抗拔、抗倾覆承载能力。
具有开挖土方量小,钢材用量少,节省模板,施工简单,节省投资等优点。
按我们设计和使用经验,掏挖类基础仅用于各种直线型塔及0~30度转角塔。
3、大开挖基础(1)各种大开挖基础的技术经济比较大开挖基础型式较多,按基础对地基的影响可分为:轴心基础(基础中心在塔脚的垂直线上)和偏心基础(基础中心在塔腿主材的延长线上);按基础本体受力状态可分为刚性基础和柔性基础;按基础主柱的形态又可分为直柱基础和斜(斜插)基础,各种型式的优缺点比较分别见表3和表4。
高压输电线路铁塔结构设计几点解析
员服 务 队 ” 入企业 、 进 社 区、 访客 户 : 领 导 班 子 成 员 分 别 深入 重 点 企 业 开展 调 研 , 并 现 场 办公 “ 零 距 离” 服务客户所 需: 各窗 口
费用 控 制 在 市 公 司 下 达 的 计 划 指 标 内 。在 全 省 县 级 供 电 企 业
单位 主 动上 门征 求意 见和 建议 , 优化供 用电环境 : 同 时公 司 还 注 重做 好 安 全 用 电 宣传 工 作 , 利 用 营 业 厅 电 子 宣传 屏 . 抄表 员 现 场 发 放 节 约 用 电 宣传 册 和 学 校 宣讲 课 等 多种 形 式 . 全 方 位
8 0 0 k V直 流及 1 0 0 0 k V交流线路 , 铁 塔 作 为 架 空 送 电线 路 主 要 构 成 , 其 设 计 质 量 的 优 劣 将 直 接 影 响 送 电线 路 的经 济 性和 安 全性 。 本文 首 先论 述
了铁 塔 设 计 的主 要 原 则 , 其 次 对铁 塔 结构 设计 的 关键 点 进 行 简 单 说 明 。
1 铁塔 结构设计原则
高压输电线路铁塔结构基础设计分析
高压输电线路铁塔结构基础设计分析摘要随着我国电力产业的快速发展,国家电网的覆盖范围越来越大,高压输电线路铁塔结构基础也逐渐向着多样化、复杂化的方向发展。
输电线路在使用过程中会受到各种各样的作用力,这些力都是依靠铁塔结构基础传输到地基当中,因此铁塔基础的任何部分出现问题或破损,都会对整个输电线路产生巨大的影响。
因此对铁塔结构基础的类型进行系统地分析探讨,详细说明铁塔结构基础的受力情况、经济效益和施工工艺,为高压输电线路铁塔结构基础设计提供了重要的理论指导。
关键词:高压输电线路;铁塔结构基础;设计一、铁塔结构基础的类型(一)混凝土台阶式基础混凝土台阶式基础底板内不置入受力钢筋,此外基础底板的台阶拥有不小于1.0的高宽比,是我国使用率最高的铁塔结构基础。
因为这种结构只有立柱配筋,台阶没有钢筋,因此这种结构的混凝土消耗量比较大,而钢筋的消耗量比较小,比较容易校正,通常将塔脚板和地脚螺栓连接起来固定铁塔,这种施工工艺比较简单,有助于缩短施工工期,提高施工效率。
(二)掏挖基础掏挖基础结构是在土胎中置入底板,能够充分发挥原状土的承载性能,这种结构不需要支模,也不需要土壤回填,有效减轻了施工模板的运输难度,减少了施工工程量。
从环境效益角度分析,掏挖基础能够避免对周围环境造成破坏,拥有较高的环境效益。
但是掏挖基础结构容易受到土壤性质、地下水分布等因素的影响,因此在使用时有着严格的规定。
(三)岩石嵌固式基础嵌固式基础通常应用在强风化或中等风化的岩石地段,此外由于其它因素的影响而无法使用直锚式岩石基础的地段,也可以使用嵌固式基础,该结构的使用范围比较宽泛,这种结构能够有效减少岩石的挖掘量,不需要回填土处理,因此非常有利于环境保护。
(四)斜柱板式基础斜柱板式基础在国内的使用频率比较高,是高压输电线路铁塔基础结构中最为常见的一种类型。
在施工过程中,斜柱板式基础的基础立柱坡度需要根据塔腿材料进行合理设计,因为塔腿主材角钢是直接插入底板的,能够有效减小来自基础柱顶的水平力,而且减小了立柱正截面的强度和立柱的截面。
高压输电线路铁塔结构设计要点分析
高压输电线路铁塔结构设计要点分析【摘要】随着我国实施进行的“十二五”规划,社会经济势必将会取得一个全面快速的发展时期。
作为国内经济发展人人皆知支柱产业的电力行业,如何建设好输电线路是电力建设事业的头等大事。
本着为了节省建设材料,使建设成本得到有效降低,针对高压输电线路铁塔结构的优化设计,许多相关科研单位及学者们对其十分的关注。
本文笔者深入分析研究了我国目前高压输电线路铁塔结构优化设计中遇到的具体问题,然后对铁塔结构设计的选型提出了个人的几点建议与见解,希望提供给同行们的一些参考与借鉴价值。
【关键词】输电线路;铁塔结构;优化设计;选型一、引言随着国内电网建设规模的逐步扩大,在电力系统发展中推动高压输电线路的建设已经成为必然的趋势。
高压输电线路在整个供配电系统中扮演着非常重要的角色,它能够把电能从遥远的山区地方输送给城市电力负荷区域,为城市提供了平衡的供电,其在整个农业与工业的发展作用不言而喻。
因在高压输电线路工程当中,其施工环境具有一定的特殊性,怎样按照设计单位提供的图纸使工程的施工质量与进度得到有效保证,这也是工程施工中值得重点关注的问题。
本文提出分析及探讨了输电线路铁塔结构优化设计,并列举一些具有代表性的设计理念与思路。
二、铁塔结构优化设计的详细事项在铁塔结构设计当中,要求在外力的效用下其结构不但要具有充足的刚度与强度,而且尽量能够减少投资成本,这就是铁塔结构优化设计的目的所在,同时还需保证预定结构的安全性与节约能源,如此必然存在着矛盾性,若想对该些矛盾加以处理好绝非易事,因此应当通过对铁塔结构进行优化设计来达成,优化设计在工程技术中将会得到越来越多的应用。
1.塔身坡度的优化设计使铁塔重量直接受到重大影响的就是塔身的坡度,其对主材的规格与斜材的长度也有所影响,为了获得科学合理的塔身坡度,可选取试算法或者动态规划法,这样有助于主材的受力充分且相对均匀,确保铁塔的刚度有所充足,也即是目前满应力的主旨所在。
高压输电线路铁塔结构设计几点分析
高压输电线路铁塔结构设计几点分析摘要:随着我国经济状况的飞速发展,社会经济正处于一个全面、稳定、迅猛的发展状态。
而电力行业作为经济的支柱行业,它的发展对于经济的发展有着至关重要的作用。
在电力行业中,如何合理的设计高压输电线路铁塔的结构是十分关键的环节。
如何设计既可以最大限度的发挥出铁塔的作用,又可以节省材料、降低成本,这是设计中的重点问题。
本文就高压输电线路铁塔结构设计的要点进行分析。
关键词:高压输电线路;铁塔;结构设计电力行业的发展关系到国民经济的发展,加强对高压输电线路铁塔的设计对高压输电线路的建设具有重要的现实意义。
高压线路铁塔的设计关乎城市、农村的配电系统,对工业、农业的影响更是巨大的。
在高压输电线路铁塔的设计中有几点需要进行优化的。
本文首先对高压输电线路铁塔的设计提出需要优化的环节,最后提出了几点改进的具体措施。
1高压输电线路铁塔结构设计需优化的事项在高压输电线路铁塔的设计中,要求铁塔不但在外力条件下具有足够的刚度和强度,还需要尽可能的减少成本,节约资金,这就是铁塔设计中需要优化的原因所在。
1.1铁塔本身坡度的优化铁塔本身的坡度直接影响到铁塔的重量,并且其主材料的规格与斜材料的长度对铁塔的重量也有着一定的影响。
经过适当的计算和规划,可以得到相对合理的铁搭塔身的坡度,这样有助于主材料的受力充分且均匀,可以保证铁塔的刚度,也就是满足应力条件。
1.1铁塔本身材料布局的优化斜材料的受力特性需要得到充分的发挥,但是其前提是必须要满足斜材料与水平面夹角的准则。
这样可与优化铁塔塔身的节间,使得主材料的长度都满足最佳长度,减少铁塔节间内的填充材料。
最终,使得铁塔的单位重量降低,各项指标有所减小。
1.3铁塔塔身墙面的优化为了平衡塔身主材料传递的扭矩,需要在塔身的变坡端设置隔面,这样还可以使塔身结构的刚度得到一定的保障。
隔面的布置有一定的要求,在塔身坡段稳定的情况下,其间距需要小于宽度的五倍,并且其必须是一个几何保持不变的构架。
高压输电线路铁塔选型与设计浅析
高压输电线路铁塔选型与设计浅析摘要:本文就高压输电线路铁塔选型与设计的相关问题进行了探讨。
首先针对选型与设计过程中需要考虑的因素,包括线路参数、地形条件、环境要求等进行了详细说明。
同时强调了随着低碳、环保理念的推广,对铁塔选型与设计提出了更高的要求。
最后,提出了在设计中应注重降低材料的消耗与能源消耗,减少对环境的负面影响的建议,通过本文的研究,可以为相关工程师和决策者提供参考和借鉴,促进高压输电线路铁塔选型与设计水平的提升。
关键词:输电线路;路铁塔;选型与设计高压输电线路是将发电厂产生的电能远距离传输到用户终端的重要基础设施。
而作为高压输电线路的关键组成部分,铁塔的选型与设计对于线路的安全性、经济性和可靠性具有重要影响。
通过科学合理的选型与设计,可以有效提升线路的运行效率,降低运营成本,并确保线路的稳定供电。
探索低碳、环保的铁塔选型与设计方案,以期为相关工程师和决策者提供参考和借鉴。
1.高压输电线路杆塔分类和选型1.1输电线路杆塔分类按结构形式分类:钢管塔:主要由钢管组成的塔身,适用于平原和山区等不同地形条件。
角钢塔:主要由角钢组成的塔身,适用于平原地区和较小荷载的场合。
混凝土塔:主要由混凝土材料制成的塔身,具有较高的强度和稳定性,适用于需要长期使用或环境恶劣的场合。
组合塔:采用不同材料和结构相互组合而成的塔身,能够满足特定需求和条件。
按用途和功能分类:支撑塔(角塔):用于支撑导线、绝缘子串和地线等,承担主要荷载的传递任务。
触发塔(耐张塔):改变主干线导线的方向和传力方式,通常设置在转折点或终端塔附近。
跨越塔(跨越角塔):用于越过河流、道路、铁路和其他障碍物,在两侧延伸导线。
耐张塔(拉正塔):通过对导线进行拉力调整,使导线保持合适的拉力状态。
按电压等级分类:220kV塔:用于220千伏电压等级的输电线路,通常采用较高的塔身和绝缘子串。
500kV塔:用于500千伏电压等级的输电线路,需要具备更高的承载能力和稳定性。
浅谈高压线塔架结构设计要点
浅谈高压线塔架结构设计要点浅谈高压线塔架结构设计要点摘要:铁塔通常是用金属材料轧制成的型钢和钢板做基本构件,采用焊接或螺栓连接等方法,按照一定结构组成规则连接起来的钢结构构件。
在电力输送环节起着重要的作用,本文从塔架的外形尺寸、荷载标准、基础设计等方面对输电塔架的设计要点进行了简要论述。
关键词:塔架结构;尺寸;荷载;基础1引言一条送电线路由发电厂开始,到用电单位结束,中间要穿越村庄、农田、森林和高山,跨越河流、公路、铁路等,塔架结构作为送电线路的重要组成部分,起着支撑和架空电力线的作用。
在送电线路工程中,高压和超高压送电线路工程,是国家经济建设的生命线工程,线路中的高压线塔架结构担负着架空电力线的重任,不言而喻其作用是极其重要的。
铁塔具有强度高、重量轻、制造简单等优点,因此,在电网中起骨干作用的重要干线,输送负载容量较大的线路(500KV以上的超高压线路)和运输不方便、地形较复杂以及跨越塔、大转角塔、耐张塔一般采用铁塔。
2高压线铁塔塔身结构设计2.1塔架外形尺寸的确定塔架外形尺寸主要包括塔架呼称高、横担长度、上下横担的垂直距离、地线支架高度、双地线挂点之间水平距离等。
塔架用来支持导线和地线,其外形尺寸主要取决于导线地线电气方面的因素。
如导线对地、对交叉跨越物的空气间隙距离,导线之间、导线与地线之间的空气间隙距离,导线与塔杆部分的空气间隙距离,地线对边导线的防雷保护角,双地线对中导线的防雷保护,考虑带电检修带电体与地电位人员的空气间隙距离等。
塔架的呼称高是指塔架下横担下缘到设计地面的垂直距离,其数值的确定主要考虑导线与地面、建筑物、树木、铁路、河流、管道、索道、各电压等级的电力线路的安全距离的要求。
2.2塔架荷载设计2.2.1荷载分类塔架的荷载主要分为三类,即可变荷载、永久荷载和特殊荷载。
可变荷载主要包括:导线及地线,绝缘子及附件和结构构件与塔杆上的各种固定设备等重力荷载;永久荷载主要包括:风和冰雪荷载,导线与地线张力,安装检修的各种附加荷载,结构变形引起的次生荷载以及各种振动力荷载。
高压输电线路铁塔结构与基础设计的几点问题分析
高压输电线路铁塔结构与基础设计的几点问题分析摘要:电力安全生产一直以来都是人们发展社会经济、提高生产生活水平所追求的。
在现如今枢纽电网跨越式发展进程中,为提高供电可靠性、全面完善电网结构也提出了针对高压输电线路铁塔结构的有效设计,主要基于其基础设计提出若干问题。
所以本文中探讨了高压输电线路铁塔结构的基本设计原理,并就其基础设计中的关键问题进行分析。
关键词:铁塔结构;高压输电线路;基本设计原理;基础设计问题;接地电阻当前人们生产生活对电力要求极高,所以为实现输配电正常操作,还必须保证高压输电线路铁塔结构与基础设计绝对安全、稳定、且能够连续运行。
为此,有必要率先了解输电线路铁塔结构的基本设计原理。
1.高压输电线路铁塔结构设计的基本原理分析对于高压输电线铁塔结构设计而言,它主要围绕架空输电线路展开设计,切实结合地区区域基本特征优选技术工艺内容,保证实现对节能、降耗、环保技术内容的广泛推广。
就目前看来,某些特殊、重要区段会采用到适当强化措施,有效提高线路整体安全水平。
例如规范了110kV~750kV的架空输电线路,确保遵照国家行政法规标准、电力技术标准等等设计高压输电线路铁塔结构,客观影响铁塔杆件内力作用,在选材与耗材指标方面提出精细化要求,满足铁塔结构强度与稳定性要求。
在优化铁塔荷载数据过程中也能形成一套完整的数据计算系统,实际上需要优选铁塔高度,基于应力优化计算系统确保铁塔荷载优化计算到位,将其计算变量作为设计参数,满足应力程序求解获得最优结果。
在分析变量设置灵活、计算结果稳定方面需要结合杆塔荷载分析结构材料、结构形式重要性。
二、高压输电线路铁塔结构与基础设计的关键问题在高压输电线路铁塔结构与基础设计过程中涉及多点关键问题,下文简单分析3点:1.铁塔结构杆塔位排定原则优化问题在高压输电线路铁塔结构与基础设计过程中需要遵循杆塔位排定原则,参考《110~750kV架空输电线路设计规范》中相关规定与工程内容分析杆塔设计条件。
高压输电线路铁塔结构与基础设计的几点问题分析
3 、 高压输 变 电塔 腿 平连杆 的使 用
8 O 年 代 中期 , 我 国对 塔腿 结 构加设 平 连杆 问题 进 行 了专 题研 究 和 试验 分 的应用 将 日益 增 多。 近期, 某5 0 0 k V 同塔双回输电线路工程, 曾因终端塔出现塔身斜材弯曲过 析, 推求出近似的实用公式 , 并写入s DG J 9 4 —9 O 《 架空送电线路杆塔结构设 大、 竣工拒不签收的问题 , 后以增设隔面支撑材, 改善塔 身斜材工作状态的方 计技术规定》 。此后 , 作为1 个增强塔腿结构承载能力的措施被推广应用。 回首国内近一二十年使用的宽身、 大坡度塔身塔 , 均存在着不 近年来 , 在 设计 和真 型塔 试验 中发现 , 塔 腿 结构 加 设平 连 杆后 , 力 学模 型 式进行了处理。 是设 计者 应 当解 决也 可 以解决 的 问题 。 发 生 了从 静定 到超 静 定的 变化 和仅 靠 8 O 年代 中期推 求 出 的近 似实 用 公式 , 已 同程度 的塔 身 斜材 弯 曲问题 , 近期 , 我们 在 三峡 送 出工 程 , 5 0 0 k V同塔 双 回大 坡度 塔 身塔 的 设 计 中, 就 不能 满足 内力 分 析 的需要 。 并考 虑 1 9 9 7 年4 月 在真 型塔 试验 中 , 曾因平 连杆 加 探讨 了几 个解 决 办法 : 工负误差偏大 , 出现将塔腿主材拉弯 , 不能满足试验荷载要求 的情况。 故平连 这 一 问题 和制 造 厂家进 行 了分 析研 究, ( 1 ) 在塔身主材和节点板之间或节点板和塔身斜材之间采用加斜垫的办 杆 的使用 直 接影 响到 杆系 的布 置 , 甚 至影 响 到相 邻杆 的 工作 状 态 。建 议在 新
1 、 高压输变 电塔头铰结点的设置
在国外输电线路铁塔结构设计中,已早有应用, 如美国5 0 0 k V 直线塔 、南非 6 、 高 压输变 电塔 身斜 材的布 置 4 0 0 k V 直线塔,都大范围使用 了三铰拱塔头,且中间铰部位下均未加设平连 杆 。建 议我 国在 修 订《 架 空送 电线 路杆 塔结 构设 计 技 术规 定 》 时, 在 基本 规 定 塔 身斜 材布 置形 式 , 一 直是 设计 者关 注 的课 题 。 笔 者认 为 : 制 约塔 身 斜材 节 中应 强调 指 出 , 杆塔 结构  ̄ J n q - 图必须 与 内力计 算 图保 持 一致 。不 得轻 易 的基本 条件 是斜 材对 外 荷载 抵抗 力矩 和计 算 长度 的 选择 。其 中 , 斜材 对 外荷 改 动结 构 布置 , 或添 加未 经计 算 和可 能影 响受 力 的杆 件 。 载 抵抗 力 矩 的大 小 , 即斜 材 和水 平 面 的夹 角大 小 , 将直 接 影 响 到该 节 间 主材 分 段及 主材 选 材 。从 国内外 科研 成 果 以及工 程设 计 实践 经 验看 , 塔身 斜 材和 2 、 高压输变电导线横担下平面斜材布置 水平面的夹角1  ̄4 0 0 5 0 0 为宜。当然 , 塔身斜材的布置形式, 还和塔身的宽度 近 些 年笔 者 看 到有 的 工程 新 设 计 的塔 身斜 材 布 置 , 全是 3 . 0 m1 个节问、 导 线横 担下 平 面斜 材常 见 的布 置形 式为 交叉 斜 材 ( 双斜材) 式, 且交 叉斜 有 关 , . 0 m1 个分段 , 有的塔身斜材和水平面的夹角只有3 0 0 左右 , 杆系布置几成网 材布置到导线横担根部时 , 大多连接到导线横担的主材上 。在纵 向荷载作用 6 . 0 m1 个 梯级 接腿 的要 求 , 但 未 能综 合 考虑 优 化杆 系 布置 、 充 分 下, 其 连 接部 位 的主材 或 节点 板极 易变 形 。 为此 , 常见设 计 者在 这一 部 位节 点 状 。 似是考 虑 3 在塔 型选 型时 , 要分 析控 制选 材 的条 件 , 塔身 主 材 上, 增设 了 l 根 短角 钢 , 以增强 这一 部位 抵 抗纵 向 荷载 的 能力 。虽 然 这 一办 法 发 挥 塔身 斜材 的 承载 能力 。 主材计算长度 , 以及不同的接腿配置不同的塔身等多因素 , 进 能解决问题 , 也没有因此引发事故 。 为使设计尽可能合理 , 满足杆系传力的要 节间分段情况 、 求, 只需设计者将横担下平面交叉斜材杆系布置到导线横担根部时, 与塔身 行 优化 组合 。
高压输电线路铁塔结构设计几点分析
・电网建设・高压输电线路铁塔结构设计几点分析傅春蘅(国电华北电力设计院工程有限公司,北京市,100011)[摘 要] 文章就塔身坡度、传力面的设定、杆系传力对结点构造的影响、塔身斜材布置和分段模式间的选择以及横隔面杆件布置等方面综述了我国高压输电线路铁塔结构设计方面的一些经验、看法和常被忽略的问题。
[关键词] 输电线路 铁塔结构 设计 分析中图分类号:TM 753 文献标识码:B 文章编号:1000-7229(2003)01-0028-03Analysis on Several Design Points of Tower Structure for HV Transmission LineFu Chunheng(SP North China Electric Power Design Engineering .,Beijing ,100011)[Abstract] The author has summarized some experiences ,view and issues often ignored in design of tower structures for HV transmission lines in China ,including the setting of slope of tower body and force transfer surface ,effect of force transfer from member system on the node structures ,arrangement of diagonal members on the tower body and selection of sectional mode ,ar 2rangement of member on the transverse layer.[K eyw ords] transmission line ;tower structure ;design ;analysis 我国超高压输电线路的建设速度很快,已在各大区形成了主网架。
高压输电线路铁塔结构设计几点分析
高压输电线路铁塔结构设计几点分析摘要:当前高压输电线路铁塔结构的设计思路对于提升整个结构的可靠性和完善性有着重大的意义,所以还应当加强对相关工作的分析,旨在以此为基础为相关设计水准和理念的提升奠定坚实基础。
文章将针对这一方面的内容展开论述,详细的分析了现代化高压输电线路铁塔结构设计的重点和难点,同时对实践工作之中应当予以重点加强和不断改进的相关内容进行深层次的研究,力求为实践效应的加强和设计思路的完善作出积极贡献。
关键词:高压输电线路铁塔结构;研究分析;结构设计;设计要点引言随着时代的不断向前发展,当前科学技术水准也处于不断进步的局面之中,在当前的趋势之下,我国的企业发展也均呈现出了崭新的面貌。
尤其是各大电力企业,通过长时间的实践和技术的加强改进,其设计过程之中不论是针对结构设计的样式还是坡度的设计,均有了长足的改进。
但是需要注意的是,在当前用电规模不断提升的环境之下,还应当通过对高压输电线路铁塔结构设计思路和原则理念进行全面的改进,来实现新的建设局面,以传统工作之中所积累的经验和准则,来使得工作的发展可以呈现出崭新的面貌。
在今后的实践之中还应当加强对技术的改进,以完善的技术准则和正确的思想实现新的发展。
一、高压输电线路铁塔结构设计概念明确高压输电线路铁塔结构设计的基本概念并且实现对工作的完善,是加强后期各个项目的关键点,所以在实践之中还应当予以改进。
随着社会的进步,当前社会对于电网的建设重视程度也在不断增加,在传统的建设历程之中,其城市电网的规模已经难以符合我国现阶段的发展趋势,所以还应当通过信理念和新概念的引入,使得高压输电线路铁塔结构可以呈现出崭新的面貌。
总的来讲,传统的电网设计仅仅是运用电塔之间的数据信息传输,通过电塔之间的相互传输,安装不同的回路,使得电力得到输送。
但是上述设计的思想已经难以符合我国当前的用电需求,随着科学技术的不断向前发展,新型的技术和新的设备,新的材质等等进入至实践之中,将可以使得电力的传输更加有效、更加先进,并且有着更强的稳定性和更高的安全性。
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高压输电线路铁塔结构设计几点解析
摘要:电力系统在我国的社会经济发展中起着举足轻重的作用,为人们的日常
生活和工作提供了充足的能源。
作为电力供应的基础保障性设施,架空输电线路
在电力供应系统中发挥着十分重要的实际意义。
鉴于此,本文对高压输电线路铁
塔结构设计进行了分析探讨,仅供参考。
关键词:高压输电线路;铁塔结构设计;分析
一、铁塔塔头优化设计
在以往常规500kV双回路线路中,塔头形式一般布置为鼓形。
该塔头布置形
式较为简洁,传力清晰,由于导线采取垂直排列方式,塔头较高,当有跨越要求时,为满足电气对地距离要求,全塔高度较高,导致塔身风荷载和上层导地线风
荷载较大,塔材耗量和基础作用力均较大。
另外一种形式为双层横担的V串塔型,塔头为三角形布置方式。
两种塔头形式的比较如下图1所示:
鼓型塔:优点是铁塔挂点简单明确、由上而下受力传递清晰,导、地线的垂
直荷载、水平荷载经塔头横担上相应挂点传递到铁塔的身部,同时走廊较窄。
缺
点为导线采用垂直排列,上下相之间的电气距离要求使得塔头较高,塔重较重,
约34800.0kg。
双层横担塔:优点为导线布置采用三角排列,比常规塔头布置减少了一层横
担从而有效降低了塔高,导地线风荷载和塔身风荷载降低明显,塔重较轻,约29700.0kg,而且其基础作用力较小。
缺点是下导线横担较长,构造复杂,且走廊
较宽。
通过以上两种形式的分析,同时参考已投运的工程中的成熟的设计成果,上
述两种形式都有各自的优点及缺点。
鼓塔型塔头布置较为简洁,传力清晰且走廊
较窄;V串双层横担塔,导线采取三角排列方式,能有效降低塔高近10m,塔材
较鼓形塔降低约10%,同时其基础作用力也减少12%以上,综合经济效益明显。
500kV线路一般对走廊的要求不高且有高跨要求,采用两层横担的V串塔型对降
低工程造价显得更有意义。
二、节间计算长度的设计
当外荷载一定时,构件计算长度确定合适与否会严重影响其截面的选择,直
接影响塔重。
塔身主材节间布置的合理化,可充分发挥构件的承载潜能。
结合斜
材对水平面的夹角,并考虑到主材计算长度的因素,采取不等长节间,使主、斜
材受力合理,各段主材受力程度均匀。
最佳的构件计算长度就是构件的强度与稳定相当时的计算长度,相应长细比
为主材最佳长细比。
轴心受压的主材,其计算长度容易达到这个要求;但偏心受
力的斜材在铁塔身部尺寸较大时,其距离也大,要斜材的强度与其稳定相当,则
需增加较多的辅助材,且因构件增多,导致铁塔布置密集,增加了挡风面积,引
起外荷载增加,导致铁塔重量反而加大,因此,偏心受力的斜材较难达到要求,
须经过多次计算比对。
根据对J30102B2 塔详细计算比较,一般角钢主材的长细比最佳值为40~50。
三、塔身斜材布置优化
500kV双回路直线塔塔身较长,主要受力斜材布材形式的合理与否,不但影
响铁塔本身的受力安全可靠,对铁塔本身的重量和对应工程本体的造价,也是至
关重要的。
因此在设计计算中,也需考虑对斜材布材样式的优化。
塔身斜材常用的布置
型式有“正K型”、“倒K型”、交叉式等布置,以往单一的交叉布置型式容易使斜
材产生同时受压,几种方式组合布置可以避免同时受压情况的发生,使斜材受力
成为拉压系统,充分利用拉压系统的受力特性(拉杆对压杆的稳定计算起支撑作用),可减小斜材规格,降低塔重。
斜材布置形式和塔身主材分段长度及辅助材布置型式是密切相关的,确定受
力斜材与主材的夹角可使斜材布置合理,外观显得协调。
夹角大,斜材较平,布
置过密,易形成由长细比控制选材,不能充分发挥材料性能。
而角度过小,内力
加大,会加大选材规格,增加材料长度。
结合以往铁塔设计经验可知,当斜材与
水平面的夹角控制在35°~45°之间时,塔重较轻。
当然,在初步确定布材以后,
需要不断对斜材的布置进行调整以使设计趋于最合理化。
四、节点构造设计
节点构造设计是铁塔设计的关键环节之一,其直接影响到铁塔各连接构件承
载力设计值与实际承载力是否相符,只有把握和解决好这一环节,才能使铁塔更
为经济、合理以及安全可靠,对整个线路长期稳定地运行有着重要意义。
因此设
计人员不光要加强总体的把握,还要着重于细节的处理。
在铁塔设计中过程中,
对节点连接遵循以下几点原则:(1)相互连接的构件夹角不宜太小,构件的负
端距不宜过大;(2)塔身斜材与主材的连接,可采用多准线法,最大可能使斜
材与主材直接连接,取消节点板;(3)尽量减少杆件偏心连接,降低偏心弯矩
对杆件承载力的不利影响;(4)通过不同的主斜材连接形式,来改变斜材的端
部约束条件,减小长细比修正系数;(5)双面连接的构件件避免螺栓对钉布置,以减少构件的断面损失;(6)根据节间长度需求,合理调整构件长度,减少构
件接头的包铁使用量,进一步降低塔材耗量。
五、塔身横隔面的布置
一般,对于在变坡处,集中荷载受力处等必须设置受力横隔面。
横隔面的形
式通过以往工程的经验积累和不断优化,许多已经成为了典型隔面形式。
选用合
适的形式,优化布置铁塔身部的横隔面,对于向下传递由结构上部外荷产生的扭力、减小塔重、均匀塔身构件内力、减小塔身扭转效应具有一定的作用。
在实际
设计的过程中,需要处理好的关键所在是横隔面的上、下间距的优化布置。
六、铁塔塔身横断面样式分析
一般来说,高压输电线路所用的直线型铁塔的塔身横断面样式,有长方形
(即矩形)和正方形。
直线型铁塔的水平荷载(即垂直于线路方向,平行于横担
方向)大于其顺线路方向的纵向荷载,故此情况下的铁塔塔身横断面为长方形的
样式是正确的。
但其抗纵向荷载能力较差,而方塔抗纵向荷载能力强。
因一般
500kV电压等级的线路为主网电源点输出线路,其安全性、稳定性、重要性要求
较高,故一般采用正方形横断面的铁塔塔身。
七、塔身斜材布置
塔身斜材常用的布置型式有:倒“K”型、交叉式、正“K”型布置,目前铁塔设
计均采用几种型式组合布置,有效避免了采用单一型式时斜材同时受压的情况发生,同时可以使斜材拉压受力,充分利用拉压系统的受力特性(拉杆对压杆的稳
定计算起支撑作用),减小斜材规格,降低铁塔耗材。
根据第2点论述,交叉斜材通常须增加辅助材,以加强其刚度和稳定性,为
充分利用主材的计算长度,最大程度提高塔身斜材承载力,同时满足铁塔刚度和
稳定性要求,避免出现过大的长细比和支撑角度,按铁塔不同高度的口宽,推荐
采用以如下图五种型式。
因塔身斜材与水平面的夹角α的大小直接决定了斜材的受力大小,α越大,所需的斜材数量越少,单个斜材受力就越大,斜材规格也越大;α越小,所需斜材数量就越多,单个斜材受力就越小,但斜材规格也越小。
根据对J30102B2 塔详细计算比较,参照以往的工程经验,斜材与水平面的夹角α在35~45°范围时,设计的铁塔耗材最为经济合理。
结束语
近年来,随着经济科技的迅速发展,我国的电力行业不断发展,送电线路的电压等级不断地提高,从 110~220kV、500kV、750kV、±800kV直流及1000kV 交流线路,铁塔作为架空送电线路主要构成,其设计质量的优劣将直接影响送电线路的经济性和安全性。
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