架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析?

摘 要：目前，隨著城市電力使用量不斷增加，在實(shí)際的運(yùn)行中輸送容量和導(dǎo)線截面也會出現(xiàn)增大。與此同時(shí)，城市地區(qū)架空輸電線路出現(xiàn)了線路的走廊很窄，其中交叉跨越的情況很多，高度也是重要的一項(xiàng)問題。面對上述問題，在架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)上是非常關(guān)鍵的話題，本文將針對架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)的實(shí)際展開分析，同時(shí)架空輸電線路鐵塔基礎(chǔ)優(yōu)化，給日后架空輸電線路奠定一定的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路;鐵塔結(jié)構(gòu);基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

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

0 引言

目前，在我國現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中，電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行和設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)的條件都出現(xiàn)了變化。我國的基礎(chǔ)保障性設(shè)施其一就是電力供應(yīng)，在電力供應(yīng)系統(tǒng)中架空輸電線路是一項(xiàng)十分重要的項(xiàng)目。進(jìn)行架空輸電線路鐵塔設(shè)計(jì)過程中，不但要確保鐵塔的結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)定和安全外，同時(shí)還要全面的考慮設(shè)計(jì)方面的經(jīng)濟(jì)效益。為此，要想將架空輸電線路運(yùn)行能夠確保穩(wěn)定和安全性，就需要針對鐵塔結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采取優(yōu)化。

1 架空輸電線路鐵塔塔型設(shè)計(jì)

針對架空輸電線路鐵塔內(nèi)力采取分析，可以把鐵塔桿系節(jié)點(diǎn)當(dāng)做鉸接點(diǎn)。由于架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)在很復(fù)雜的自然環(huán)境中進(jìn)行運(yùn)行，為此針對鐵塔塔型的規(guī)劃上，就需要綜合的分析經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面的科學(xué)、合理性。按照架空輸電線路工程中的環(huán)境條件、導(dǎo)線的型號、敷設(shè)路徑的具體情況等方面來選擇合適的塔型，同時(shí)要結(jié)合鐵塔承受的機(jī)械外荷載條件，采取計(jì)算和設(shè)計(jì)，將鐵塔結(jié)構(gòu)更加符合要求，滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性。

2 架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對寬基鐵塔，要結(jié)合不同導(dǎo)線的回?cái)?shù)選擇結(jié)構(gòu)不同的布置方案。例如，在單導(dǎo)線回路鐵塔，就需要在結(jié)構(gòu)上布置出上字的特點(diǎn);在雙導(dǎo)線回路鐵塔，結(jié)構(gòu)上就需要布置成鼓型的特點(diǎn)。

針對窄基鐵塔，需要結(jié)合支架和橫擔(dān)的實(shí)際情況，要進(jìn)行兩種不同的結(jié)構(gòu)布置方案：第一，針對塔頭區(qū)域要布置垂直段，將口寬采取固定，同時(shí)塔身就會有起坡，鐵塔在底部和高度參數(shù)上是一致的，回路數(shù)劃分的實(shí)際影響不需要重點(diǎn)考慮;其中橫擔(dān)有通用性，結(jié)合架空輸電線路實(shí)際回路數(shù)針對橫擔(dān)的數(shù)量采取選擇。第二，鐵塔塔身以及塔頭需要設(shè)置坡度，其中鐵塔的高度、底部寬度和上口寬度都需要確保一致;橫擔(dān)的固定可以不通用，可以分為：單導(dǎo)線回路，雙導(dǎo)線回路。

3 架空輸電線路鐵塔基礎(chǔ)優(yōu)化

進(jìn)行架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，要重點(diǎn)遵循下面三個(gè)原則：第一，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)工作前期，要針對沿線的工作地質(zhì)情況、水文條件、氣象條件等多方面采取實(shí)地的調(diào)查。第二，要針對鐵塔桿塔的位置制定出科學(xué)的排定原則，也就是進(jìn)行線路敷設(shè)過程中，通道不需要砍伐等。若垂直距離有影響的情況下，就需要針對個(gè)別部位采取剪枝。第三，針對架空輸電線路沿線主力桿優(yōu)化設(shè)計(jì)工作要提前做好。下面是進(jìn)行優(yōu)化措施的具體方法：

3.1 架空輸電線路鐵塔基礎(chǔ)需要強(qiáng)化

輸電線路桿塔其中有三種類型：水泥桿、鋼管桿、直立式鐵塔。其中鋼管桿可以劃分為三種：非原狀土臺階式、非原狀土直柱式、非原狀混凝土;水泥桿可以分為：非原狀土無拉線盤、非原狀土有拉線盤;直立式鐵塔在劃分上更加細(xì)，一共是16種類型。進(jìn)行桿塔基礎(chǔ)選型過程中，若混凝土澆筑難度系數(shù)很大，就需要選擇預(yù)制裝配式和金屬式基礎(chǔ)。若有拉線和電桿，就需要使用預(yù)制裝配式。

3.2 架空輸電線路鐵塔接地電阻需要降低

第一，如果架空輸電線路鐵塔桿塔所在的位置四周都是水平放置，就需要進(jìn)行水平外延接地的處理。一方面可以將沖擊性基地電阻進(jìn)行有效的控制，另一方面還能將工頻接地電阻有所降低。第二，需要按照架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況采取分析，同時(shí)要針對埋設(shè)的接地極深度采取適當(dāng)?shù)募由?，需要按照垂直接地極的原則。第三，如果桿塔所在的區(qū)域地下地質(zhì)情況相對復(fù)雜，土壤的電阻率就會受到影響，就需要加入適當(dāng)?shù)膲A性物質(zhì)，木炭等，將土壤電阻率水平進(jìn)行改善。第四，針對降阻劑要合理的敷設(shè)，要全面的控制桿塔接地電阻的實(shí)際大小。

3.3 輸電線路基礎(chǔ)路徑和塔型采取優(yōu)化

在回路鋼管桿走廊或者鋼管塔走廊技術(shù)上，要符合輸電線路的具體要求，同時(shí)鋼管桿在造型上必須美觀，占地要小，安裝要便捷，需要在城市地勢平坦并且線路施工方便等地采取安裝。針對架空輸電線路，路線走廊的寬度容易受到三個(gè)方面的影響，其中有：安全距離，塔頭尺寸以及風(fēng)偏。其中，安全距離在波動范圍上很小，風(fēng)偏和塔頭參數(shù)都是影響著架空輸電線路走廊的寬度。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，要想將導(dǎo)線風(fēng)偏得到有效地控制，就需要針對塔頭尺寸采取控制，使用固定跳線的耐桿塔、固定掛點(diǎn)的直線式桿塔。與此同時(shí)，綜合分析架空輸電線路回路的發(fā)展，進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，要將避雷線、絕緣子部件等安全系數(shù)有所增加。

4 結(jié)語

綜上所述，在架空輸電線路設(shè)計(jì)體系中，架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)和技術(shù)設(shè)施是十分重要的一項(xiàng)內(nèi)容，整個(gè)架空輸電線路的實(shí)際運(yùn)行后效果都是設(shè)計(jì)的質(zhì)量和性能所決定的。另外，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，要堅(jiān)持現(xiàn)代化的科學(xué)理念，要將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更完善，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要優(yōu)化，才能保證架空輸電線路實(shí)際運(yùn)行中的發(fā)揮出作用，讓架空輸電線路實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]李淮海，王璋奇，李恒遙等.適應(yīng)基礎(chǔ)均勻沉降的高度可調(diào)鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2007，31（19）：83-86.

[2]孫素文，堯國皇，周勝謙等.SAP2000 軟件在某鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[G].CUC2010 金土木結(jié)構(gòu)軟件全國用戶大會論文集，2010：175-178.

[3]李占濤，王乘，劉小虎等.基于標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析軟件的開發(fā)[J].廣東輸電與變電技術(shù)，2004（02）：20-23.

作者簡介：岳曉龍（1989-），男，山東濰坊人，學(xué)士，助理工程師，主要從事輸配電線路設(shè)計(jì)研究。