摘要：随着电力事业的不断发展和扩大，其在人们生活中以及社会中的作用也越来越大。而且随着人们安全意识的提高，随着近几年电力事故的不断发生，人们对于安全供电有了更高的要求，因此就意味着必须要保证输电系统的稳定性，而其稳定性直接受铁塔结构设计的影响，因此本文的研究也就有着指导性的建议。
关键词：输电线路；铁塔结构；设计
一、铁塔设计
1、铁塔荷载
在电力塔的建设项目在国内，要求使用各种塔类型和负载的电力塔的计算必须符合塔式规划和技术条件的规定，为实际施工提供依据和标准。
2、日常运行
在电力的日常运行过程中，一般会考虑三种情况：一种是风速，一种是无冰，一种是未断线。另一种是相对风速、冰盖和不间断的线路。最后是最低温度，没有冰，没有风，没有电线。
3、断线
输电线路断裂通常分为以下两种：一种是拖车插销，温度零下5℃，有冰条件，没有风的影响，在同一档内，打断一种导线，地面线不断，同样断任意一地线，导线未断。张力架螺栓和另一种类型，温度零下5℃，有冰条件，没有风计算，打断任何地线，单导线是断掉其中一根。不同的塔断线是不同的。
4、不均匀荷载
同样，在相同的条件下，上述两种杆塔、悬挂塔和拉伸塔是不同的。按照没有断线的线路，-5℃，不均匀的冰，风速、两侧覆冰不同计算，第一个塔丝张力的垂直失调是使用最多的10%；在同样的情况下，第二塔的不平衡张力是施加的拉力的30%。这表明第二种塔荷载相对较大。因此，各种杆塔的施工应考虑到电线与地线之间的不平衡张力，即杆塔的最大承载能力。
5、安装
（1）在悬索塔的安装和装载量中，主要考虑以下两个方面。首先是导线、地线和物体与相关负载的影响。包括各种导线的重量的提升和所用工具的负载量，在过程中应考虑动态系数1.1。二是各种线锚作业。锚线的角度应小于20°，功率因数，实际应用，重力锚线和线的垂直分量和地面附加荷载总结挂线点垂直荷载，和一个纵向线，地线紧张和锚索张力之间的区别是纵向不平衡张力特定的值。
（2）抗拉塔的安装主要考虑到地线锚线、荷载、紧地线、锚导线和紧导线的架设。线和地球应该≤45°，重要的是要注意，丝纱线张力和平衡标准的标准值也是30kn，地线在5kn标准计算。
（3）线牵引绳通常是不到20°角。导线和地线的初始长度和误差和牵引力的影响，都应该包含在紧线张力的计算中。在同一塔4电力线施工中，地线施工是第一步，然后是其他施工步骤。
二、优化输电线路铁塔结构设计的建议
1、应用合理的材料
在输电线路铁塔结构设计过程中，为了提高塔身的抗风能力，提高铁塔的稳定性，需要应用新型的材料，充分发挥其性能，以此来保证铁塔结构的成功。这些新型的材料，既要有良好的动力学性能，还要有良好的抗弯能力。如角钢，在应用时，要综合角钢的材质、规格，还要考虑角钢的截面特性，以此来保证铁塔结构的稳定性。再比如圆截面钢管，但是钢管的造价比较高，会加大工程施工成本，因此大多是结构尺寸比较大的铁塔会选用它，一般的铁塔还是要选择角钢。
2、合理地选择铁塔型式
众所周知，输电线路的作用就是安全输送电力，因此在设计输电线路铁塔结构时，一定要遵循安全的原则，将安全输送电力作为其设计的思想，来设计铁塔结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此首先要合理地选择铁塔型式。因为铁塔的费用占整个工程的40%左右，不同的铁塔型式在造价、占地、施工、以及运行安全方面都有不相同。如果是针对多条的老线路，采用高度较高的铁塔，以此来提高导线对地的距离，减少安全隐患。如果是线路加高的工程，可以安装Y型铁塔，不仅施工短，而且占地还小。
3、合理地布置钢材
在输电线路铁塔结构设计过程中，要合理地布置钢材。首先，塔身需要的主材料的接头一定要比较少，要在保证长度的前提下，合理地设计分段，保证各个分段的受力情况。其次，主材和斜材要明确的分工，斜材跟主材不同，其承受能力取决于斜材跟地面之间的夹角，因此分割斜材长度时，切忌要采用跟主材一样的分割方式。同时还要明确主材和斜材的承载力，要让其相互配合，而且为了降低偏心的现象，每个杠杆的准线还要相交在同一点上。
4、优化铁塔结构设计
4.1酒杯型铁塔
我国的500kV的超高压输电线路的铁塔，绝大多数为猫头型和酒杯型。在相同的设计下，猫头型的铁塔不管是在塔头的尺寸，还是在线路的走廊方面都比较小，这样线路走廊赔偿的费用就会比较低，可以有效地减少一些电能的损失。但是其有两个缺点，一个就是高度比较高，抗雷效果不是很好，另一个就是其铁塔基础作用力大，单基的耗钢量会比较高。而酒杯型的铁塔，其导线呈水平排列，这样铁塔的高度就能降下来，跟猫头型的铁塔相比，虽然其整体刚度比较大，但是单基耗钢量比较低，而且线跟线之间的水平距离比较宽。众所周知，像酒杯型这种自力式的铁塔，其塔头的重量比较重，占了整个铁塔重量的50%左右，一般情况下会采用悬挂垂直绝缘子串摇摆角的方式来控制其塔头。有时也会采用在边导线横担比悬挂垂直串的方式，但是效果不是很好，而M型的布置是最好的，就是中间采用V型串，塔两边依然采用悬垂串，增加一串绝缘子，就整个里面设计成三角拱形，跨矢比在0.2左右，增加了钢的刚度。如果遇到起拱的现象，因为起拱就可以产生拱脚推力，而V型串的挂点跟拱脚为共点，因此两串拉力会产生向横担中心的水平力，以此来抵消拱脚的推力。
4.2拉线V型铁塔
拉线V型铁塔采用了竖向受压、横向受拉的设计方式，设计得非常合理，不但节省了钢材料，降低了成本，还有效地提高了铁塔的稳定性。其结合了压杆和钢绞线，而且钢绞线为高强度的钢绞线，结合在一起就能把二者的特性有效地发挥出来，既提高了铁塔的刚度，又提高了铁塔的稳定性，同时还提高了抗风能力。但是这种铁塔占地面积比较大，经常会占用一些农业用地，所以经常遭到农民们的投诉，需要赔偿农民的损失。
拉线V型塔的塔头因为用了导线横担，所以塔头比较重，因此在优化过程中，要从导线横担开始优化。横担的作用就是安装绝缘子和金具，以此来支撑避雷线、导线等，保证安全，因此在优化过程中，首先要选择主要材料的结点，材料的结构布置形式等。钢丝横臂下平面斜向材料的常见布置形式为交斜材料，当交叉斜交材料被布置到导线横臂根部时，其主要连接到导线横臂的主要材料。在垂直载荷下，材料或节点板的连接部分容易变形，为了满足塔身力的要求，把塔下的横臂平面交叉材料安排导体横臂，根和塔身连接中点的横向表面轮廓，使导体纵向载荷通过在材料直接传递给塔塔，能有效地解决木材主要弯曲变形和节点问题。
结束语
综上所述，随着我国电力行业的发展，输电铁塔在整个输电系统中发挥着非常重要的支撑作用。但是由于我国地域特点，输电铁塔结构的设计具有非常大的挑战性，因此在设计过程中，必须要应用合适的材料，合理地选择铁塔型式，优化铁塔设计，合理地布置钢材，这样才能保证整个输电系统的安全。
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论文作者:张秋晗
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/9
标签：铁塔论文; 导线论文; 地线论文; 线路论文; 材料论文; 结构设计论文; 荷载论文; 《基层建设》2018年第28期论文;