輸電線路鐵塔結構設計的現狀和優化措施

劉勇

摘 要：輸電線路鐵塔結構是輸電系統的重要組成部分，尤其是人們用電需求的不斷提升，也需要重視基礎設施方面的設計支持，滿足輸電線路鐵塔的基本要求。因此，工作人員要結合輸電線路鐵塔的應用現狀進行評估，通過確定出輸送電路的設計情況，鞏固鐵路設計結構的質量，這也對提高鐵路設計水平是有利的。基于此，文章就輸電線路鐵塔結構設計的現狀和優化措施進行了分析。

關鍵詞：輸電線路;鐵塔結構;設計;優化設計

引言;輸電線路對提高電網工程質量有著積極的作用，但是傳統木質材料為主的輸電桿已不適用，故工作人員要合理優化鐵塔結構的設計，采用高性能的鋼材料作為主導材料，重視電網、鐵塔功能性的優化工作，明確電網高壓升級及改造要求，滿足鐵塔結構設計對載荷、穩定性、承載性的要求。另外，高壓電路設計過程也會受到多種因素的影響，故需要工作人員調整鐵塔結構設計方案，提高輸電線路工程的有效性及穩定性。

一、輸電線路鐵塔結構設計原則

輸電線路鐵塔結構設計要充分滿足鐵塔的承載性、穩定性、美觀度以及構造模要求，通過確定符合規范的結構設計模式，確定與鐵塔使用相關聯的構造方案，再評估出鐵塔的構造的載荷指標，探討出鐵塔各個構件的受力、傳力性能，采用簡易的處理規則確定鐵塔的受力特征。因此，輸電線路鐵塔設計過程中，工作人員要秉承“安全、合理、經濟”方面的原則，再結合具體的管理要求確定結構設計重點[1]。同時，工作人員也要保證鐵塔本身的強度及剛度，分析出鋼筋材料的使用量，在科學、合理的設計支持下確定構件的傳力性能，方便測定出各個材料的結構部件的連接情況，通過科學規劃不同構件的使用要求，完善節點控制水平。

二、輸電線路鐵塔結構設計的現狀

輸電線路鐵塔結構在國內應用相對較為廣泛，特別是人們對電能需求的逐步提升，需要使用穩定性強、質量穩定的元器件，討論電容量的提升要點。目前，不同地區的電源地點呈分散狀態，諸多電能需要利用電線進行傳輸，故需要利用輸電線路鐵塔構建一個穩定的電能傳輸模式，滿足鐵塔結構的功能性需求。另外，工作人員也要考慮線路的規劃、使用要求，期間要運用高質量雙回路直線塔桿確定輸電線路的性能指標，得到塔桿的重量及載荷。同時，輸電線路塔桿還需要滿足應力電算程序的使用需求，并采用各類方式進行集合布置，可提高塔桿的功能性。總之，工作人員應當分析出電力傳輸路徑與塔桿質量的關系，探討出塔桿的配置方式，保證塔桿的位移、應力在合理的范疇之內，能夠凸顯出材料本身的應力特征。為了提高結構設計的優勢，工作人員也要著重考慮地形、氣候、電壓對塔桿設計的影響，精準考察輸電線路的使用情況，保證電路的傳輸質量[2]。

三、輸電線路鐵塔結構設計的優化措施

1. 酒杯型鐵塔

貓頭型和酒杯型鐵塔結構可作為500KV超高壓輸電線路鐵塔的結構主要設計方案，通常此類設計方案線路走廊下方空間相對較小，這就導致走廊賠償費用較低，致使電能出現一定損失問題。但是，酒杯型鐵塔設計存在兩方面缺陷，一方面是酒杯型鐵塔的高度較高，故鐵塔會可能會受到雷電影響，導致鐵塔的抗雷水平較差。另一方面是鐵塔的基礎作用力較大，這就導致單基耗鋼梁提升。為提高酒杯型鐵塔的設計質量，工作人員要結合導線水平排列情況確定鐵塔的高度，通過分析線與線之間的水平距離，確保塔頭的重量在穩定范疇內。其中，利用懸掛垂直絕緣子串搖擺角模式控制塔頭的位置，評估懸掛垂直串和邊導線橫擔的性能，評估出輸電線路的性能。為此，采用M型的布設方式，塔中央采用V型串結構，在塔兩側使用懸垂串結構，增設一組穩定性強的絕緣子，保證鐵塔結構穩固成三角拱形結構，可確保跨矢比在0.2左右，也能提高鋼材料的剛度性能。為消除起拱問題的不利影響，工作人員要分析出拱腳推力指標，評估出V型串的掛點水平，確保兩串拉力與橫擔中心的壓力在合理的范疇內，可低效拱腳的推力方面隱患，可提高鋼材料的鋼材料性能。

2. 拉線V型鐵塔

拉線V型鐵塔會受到橫向、縱向方面的壓力，通過提高設計的合理性，評估出拉線V型鐵塔所使用的鋼材料，側重考察塔設計的成本支出，可提高鐵塔的功能性。具體來講，要注意以下幾點：第一，工作人員要分析出壓桿、鋼絞線的性能，選擇高強度的鋼絞線，尤其是要凸顯出鋼絞線的使用要求，凸顯出壓桿、鋼絞線的特有功能，可進一步提高鐵塔的剛性性能（導線、橫擔載重控制為整體重量的40%，確保導線橫擔的載荷為36%左右，地線支架的載荷為4%）[3]。第二，鐵塔占地面積相對較大，故工作人員要分析出鐵塔的位置，及時補償農民的經濟損失，并選擇相對穩定的導線橫擔，確保塔頭的比重在合理的范疇之內。總之，工作人員要分析出橫擔的性能指標，期間要選擇穩定性較強的絕緣子和金具材料，確保避雷線、導線的穩定性。同時，工作人員要評估出材料節點的功能性，選擇交叉斜材式布設方式，當導線布設在橫擔根部時，需要注意導線橫擔的主材質量，并對材料的穩定性進行評估，確保輸電線路設計符合相關依據。

3. 優化塔身斜材布設

為提高塔身斜材布設質量，工作人員要分析出塔身的布設因素，通過評估出塔身長度、承載力、布設環境方面的要求，以此確定出塔身穩定性和受力指標，確定出塔身的作業成本支出。因此，塔身質量穩定性測試中，工作人員應當評估出“正K型”“倒K型”“交叉式”的布設要求，評估出斜材所承受的壓力，規避拉壓系統過大的不利影響。同時，工作人員也要了解輸電線路的受力性能，消除整體鐵塔載荷過大問題，控制鐵塔的重量，側重探討鋼材 、水泥、骨料的成本支出和質量標準，提高結構設計的有效性。

三、 結語

綜上所述，為了提高輸電線路鐵塔結構設計的質量，工作人員要評估出電力行業的發展情況，確定出電力基礎設施的使用要求，尤其是要保證輸電工作在既定的條件進行。另外，工作人員還需要對輸電鐵塔的應用要求進行測試，通過評估出設計的強度指標，提高鐵塔的強度、安全性和耐腐蝕性，提高電力輸送質量。

參考文獻：

[1]顧鵬.架空輸電線路鐵塔結構與基礎設計[J].現代工業經濟和信息化，2020，10（12）：53-54+58.

[2]陳志.輸電線路鐵塔結構傾斜檢查方法[J].科學技術創新，2019（11）：153-154.

[3]李政民.重冰區220kV單回架空輸電線路鐵塔結構設計[J].工程技術研究，2016（07）：164-166.