课件十--- 杆塔型式的选择

五、各种型式双回路杆塔的比较
1、六角形（鼓型）排列 六角形（鼓型） 六角形排列的优点是：上横担较短，相应避雷线支架 可以低一些，因此节省材料。缺点是：中横担较长， 架设上导线时要绕过中横担，对架线不利。 2、倒伞形排列 倒伞形排列的优点是：对中层横担导线的防雷保护性 能较好，施工架线方便。缺点是：上横担较长，为满 足防雷保护角的要求，避雷线支架高大，因此材料消 耗量较大。 3、双正三角形排列 双正三角形排列的优点是：在导线悬挂点与其他双回 路杆塔相同的情况下，塔高较低，节省投资，大跨越 线路多采用之。其缺点是：架设导线困难，线路所占 走廊较宽。
1、杆塔的型式有哪些？各适用于什么情况？ 2、钢筋混凝土电杆和铁塔各适用于什么地形？ 3、导线的各种排列方式各适用于什么情况？有什么 优缺点？ 4、杆塔头部尺寸设计决定于哪些电气方面的要求？ 5、决定杆塔头部尺寸设计时应考虑哪些角度？ 6、决定横担的长度时应该考虑哪些因素？ 7、决定垂直线间距离时应考虑哪些因素？ 8、试述杆塔呼称高的含义、表示式及呼称高与计算 档距的关系。 9、试述导线线间距离应满足的条件及线间距离的确 定方法。
35kV钢管塔图 35kV钢管塔图
图4-3 35kV钢管塔图 钢管塔图
第二节 常用杆塔型式的优缺点
一、从杆塔采用的材料方面来比较 钢筋混凝土电杆比铁塔有以下优点： （1）杆结构型式简单，因此，设计、施工、制 造都比较简单。 （2）节省钢材和投资，特别是预应力电杆。 （3）运行维护工作量少，除横担等部分铁附件 外，一般不需要采取防腐措施。 （4）目前，可大量按定型设计大规模地工厂化 生产，生产工艺也比较简单。
钢筋混凝土电杆比铁塔有以下缺点： 钢筋混凝土电杆比铁塔有以下缺点：
（1）钢筋混凝土电杆的重力大。因此施工组立和运 输工作量较大，而且容易出现裂缝，特别是对丘陵、 山区、水稻田和泥沼等交通不便地区，会给施工带来 更大的困难。另外它对基础的下压荷载也较大。 （2）由于钢筋混凝土耐张转角杆一般都需要有拉线， 因此在居民拥挤地带以及山区都不能使用。 （3）钢筋混凝土电杆一般不能承受较大的荷载。因 此目前在国内外特别是在国外超高压线路上很少使用。 钢管塔的特点：钢管塔用在交通便利的地方（便于起 重设备的吊装），结构、设计、施工、制造都比较简 单，并兼有铁塔的优点，现在广泛用于城市电网。
第四章 杆塔型式的选择
第一节 杆塔型式的分类 第二节 常用杆塔型式的优缺点 第三节 选用杆塔型式的注意事项 第四节 杆塔头部尺寸设计
（三）教学目标
1、能说出杆塔型式的各种分类； 2、知道各种杆塔型式的优缺点； 3、知道选用杆塔型式的注意事项； 4、知道确定杆塔外形尺寸的基本要求； 5、能说明杆塔呼称高及确定呼称高； 6、知道确定杆塔头部尺寸的基本方法。
一、确定杆塔外形尺寸的基本要求
杆塔外形尺寸的确定，应符合以下基本要求： （1）确定杆塔高度时，应满足导线对地面及交叉跨 越物的距离要求。 （2）导线与塔身的距离应满足内、外过电压及正常 工作电压的间隙要求，并满足带电作业的间隙要求。 （3）导线间的水平距离或垂直距离应满足档距中央 接近程度所需的距离（包括由于风吹引起的不同期 摆动，或不均匀覆冰的影响等）。 （4）避雷线的布置应满足导线防雷保护的要求。
第一节 杆塔型式的分类
一、按杆塔受力特点分类 1、直线杆塔 2、耐张杆塔 3、终端杆塔 4、特种杆塔
二、按材料类别分类
1、钢筋混凝土电杆 2、铁塔 三、按回路数分类 按回路数有单回路、双回路、多回路杆塔。 按回路数有单回路、双回路、多回路杆塔。 目前，由于购地困难，特别是在人烟稠密的居民、 目前，由于购地困难，特别是在人烟稠密的居民、 工业区、征用土地和青苗赔偿等投资额很高。目前， 工业区、征用土地和青苗赔偿等投资额很高。目前， 国内外的输电线路已向双回路或多回路方向发展， 国内外的输电线路已向双回路或多回路方向发展， 因为它所占用的土地面积和走廊宽度要比单回路少 得多。例如，西德的多回路高压线有400kV四回路 得多。例如，西德的多回路高压线有400kV四回路 铁塔，走廊宽度仅72m；一座有400/220/110kV的 铁塔，走廊宽度仅72m；一座有400/220/110kV的 六回路铁塔线路已投入使用，而且塔头尺寸很小， 六回路铁塔线路已投入使用，而且塔头尺寸很小， 被称之谓紧凑型线路。 被称之谓紧凑型线路。
二、无拉线单杆和双杆比较
单杆比双杆有以下优点： （1）单杆比双杆结构简单，便于加工制 造和施工。 （2）采用小截面导线的线路上，能节约 钢材、水泥等材料和投资。 （3）单杆线间距离小，可以减少线路所 占走廊。
单杆比双杆有以下缺点： （1）一般单杆采用单根避雷线，因此它的防雷性 能比较差。 （2）导线为上字形或斜三角形排列的单杆，杆身 两侧的垂直荷载不等，会引起杆塔向双导线侧产生 永久性变形，对导线截面大或垂直档距大的杆塔， 则更为突出。 （3）导线为上字形或斜三角形排列的单杆，由于 上横担短，垂直线间距离不宜过大，因此给带电检 修带来困难。 （4）在重冰区，单杆难以保证有足够的垂直线间 距离和水平偏移，所以当上、下导线出现不均匀覆 冰或脱冰时，容易发生跳跃碰线，造成闪络事故。 单杆的垂直荷载不平衡力很大，故不能在重冰区使 用。
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四、从导线排列方式来比较
单回路杆塔导线水平排列比三角形排列有以下优点： （1）导线水平排列，在杆塔两侧的导线垂直荷载平衡， 因此塔身的弯曲变形不明显。 （2）导线水平排列，在导线不均匀覆冰或脱冰时，不 易发生碰线闪络事故，适用于重冰区线路。 （3）导线水平排列，一般采用双避雷线，因此有较好 的防雷性能，适用于多雷地区。 （4）导线水平排列，带电检修方便，运行维护工作量 少。 单回路杆塔导线水平排列比三角形排列有以下缺点： （1）线路所占走廊宽。 （2）小截面导线线路，采用双杆比单杆用的钢材、水 泥等材料多，投资大。
六、压缩型杆塔
压缩性杆塔的优点是线路走廊窄，占地少， 所以经济，缺点是运行维护检修困难。在 发达国家如德国、美国、意大利等国已大 量采用。
第三节 选用杆塔型式的注意事项
一、应充分了解拟建输电线路的情况 导线和避雷线的规格。 （1）导线和避雷线的规格。 （2）气象条件。应了解线路所经地区属于几级气 气象条件。 象区，共有几个气象区，线路气象区的分段情况， 象区，共有几个气象区，线路气象区的分段情况， 是否能套用典型气象区等。 是否能套用典型气象区等。特别是对导线的覆冰厚 最大风速、雷电日等气象情况， 度、最大风速、雷电日等气象情况，应列为重点调 查研究项目。 查研究项目。 导线和避雷线的安全系数。 （3）导线和避雷线的安全系数。 杆塔的设计档距。杆塔的水平、垂直、 （4）杆塔的设计档距。杆塔的水平、垂直、最大 允许档距均应小于或等于选用定型杆塔的设计值， 允许档距均应小于或等于选用定型杆塔的设计值， 任一项不合格均应对所选用的定型杆塔进行验算， 任一项不合格均应对所选用的定型杆塔进行验算， 无问题后才能选用。 无问题后才能选用。
四、按导线排列方式分类
1、单回路杆塔 最常用的单回路杆塔有水平排列，正三角形排列； 水平排列
正三角形排列
上字形排列，
斜三角形排列，
垂直排列，
三角形排列，
2、双回路杆塔
最常用双回路杆塔有六角形（鼓型）排列， 如图（d）所示;倒伞形排列，如图（e 如图（d）所示;倒伞形排列，如图（e）所示； 双正三角形排列，如图（f 双正三角形排列，如图（f）所示。
二、掌握杆塔的优缺点
必须清楚地掌握各种杆型的优缺点，以及 它的适用范围。
三、合理选用杆型
根据地形条件，规划出合理的档距和常用的杆塔型式。 特别是对直线杆塔的型式，应选用最经济合理的塔型和 高度。 此外对杆塔，还应从各种具体条件要求综合考虑，参考 类似工程所用杆塔，拟出杆型方案，提出代表性杆塔， 进行全面的技术经济比较。 选用杆塔的水平、垂直、最大允许的档距均小于或等于 选用定型杆塔的设计值，任一项不合格时均应对所选用 的定型杆塔进行验算，无问题后才能选用。 应采用材料（主要是钢材、水泥）消耗量较少的杆塔。 应尽量简化杆型尺寸和种类，材料品种不宜过多，以利 工厂、施工管理和运行维护、检修。 应尽量选用定型杆塔，以减少设计、加工、施工的工作 量。
3、压缩型杆塔 目前由于征用土地困难，为了压缩线路走廊，发达 国家都在大力发展压缩型杆塔，即尽量减小杆塔头 部尺寸，如图所示。
五、按结构型式分类
1、钢筋混凝土杆 钢筋混凝土杆有单杆、双杆、三连杆。双杆中又分 门型杆、八字型电杆。以上各种电杆又可分带拉线 电杆和不带拉线电杆。 2、铁塔 铁塔有自立式铁塔、打拉线铁塔。自立式铁塔主要 有酒杯型塔、猫头型塔、上字型塔等。拉线塔有上 字型塔、门型塔、V 字型塔、门型塔、V型塔、内拉门塔、柔索横担打 拉线铁塔等。 3、钢管塔 钢管塔与铁塔相比具有占地面积小，施工周期短的 特点，但对基础要求高。目前钢管塔一般为拔梢钢 管塔，可分成几段，并有几段接起来，连接型式一 般有圆形、正十二边插接等，并进行稀土热镀锌
第四节 杆塔头部尺寸设计
杆塔设计应作到安全、经济、美观。杆塔头部尺 寸的决定是否得当，是杆塔结构设计经济、合理 的重要因素之一。如果杆塔头部设计过大，在导 线出现不平衡张力（如断线、不均匀覆冰或脱冰 等）时，会增加塔身的扭矩以及对横担的弯矩。 避雷线支架设计的过高会增大塔身的弯矩，加大 使用材料规格，浪费材料。同时使线路走廊宽度 增大，电磁污染环境加大。如果杆塔头部设计过 小，又会对线路安全运行以及带电检修等带来不 便等。
（5）地形条件。应了解线路所经过的地形，如平地、丘陵、 地形条件。应了解线路所经过的地形，如平地、丘陵、 山区，根据不同地形，分别选用适合该地形条件的杆型。 山区，根据不同地形，分别选用适合该地形条件的杆型。 线路所经地区的地质概况。 （6）线路所经地区的地质概况。应了解线路所经地区地质 情况，如岩石、流砂、一般土或湿陷性大孔性黄土、 情况，如岩石、流砂、一般土或湿陷性大孔性黄土、永久性 冻土、土质有无腐蚀性等。应了解土的容重、上拔角、 冻土、土质有无腐蚀性等。应了解土的容重、上拔角、计算 抗剪角、地耐力、地下水位高度。还应了解跨越河流的流量、 抗剪角、地耐力、地下水位高度。还应了解跨越河流的流量、 流速和冲刷深度，常年洪水位与最高洪水位， 流速和冲刷深度，常年洪水位与最高洪水位，洪水漫延的范 围等。 围等。 运输条件。应了解线路所在地区铁路、公路、 （7）运输条件。应了解线路所在地区铁路、公路、船舶运 输情况，还应了解修路、桥梁加固、人力抬运、 输情况，还应了解修路、桥梁加固、人力抬运、索道运输等 工程量。 工程量。 加工和施工条件。 （8）加工和施工条件。应了解所选用杆塔的加工厂是否能 承担任务、保证供应，对施工是否方便等。 承担任务、保证供应，对施工是否方便等。 运行维护条件。应了解运行维护巡视、检修、 （9）运行维护条件。应了解运行维护巡视、检修、管理等 是否方便，保线站设置地点。还应了解检修、 是否方便，保线站设置地点。还应了解检修、维护的工器具 及交通工器具情况及事故备料的情况。 及交通工器具情况及事故备料的情况。 10）材料来源和价格。应了解材料供应有无问题， （10）材料来源和价格。应了解材料供应有无问题，价格 是否合理等。 是否合理等。
三、从杆塔有无拉线的角度来比较
有拉线杆塔比无拉线杆塔有以下优点： 有拉线杆塔比无拉线杆塔有以下优点： 有拉线杆塔承受的弯矩较小，所以节约钢材、 （1）有拉线杆塔承受的弯矩较小，所以节约钢材、 水泥等材料和投资，在超高压线路中更为显著， 水泥等材料和投资，在超高压线路中更为显著，因 此国内外多采用之。 此国内外多采用之。 一般情况下杆塔基础无倾覆力， （2）一般情况下杆塔基础无倾覆力，拉线基础只承 受拉力，杆塔基础只承受下压力，基础受力简单。 受拉力，杆塔基础只承受下压力，基础受力简单。 有拉线杆塔比无拉线杆塔有以下缺点： 有拉线杆塔比无拉线杆塔有以下缺点： 拉线占地面积大，且影响农业机械化耕种。 （1）拉线占地面积大，且影响农业机械化耕种。 为了保证导线对拉线有足够的安全空气间隙， （2）为了保证导线对拉线有足够的安全空气间隙， 因此线间距离较大。 因此线间距离较大。 对拉线需维护、更换和调整， （3）对拉线需维护、更换和调整，因而增加了运行 检修人员的工作量。 检修人员的工作量。