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摘要:目前,架空输电线路一直都在电力供应系统中发挥着越来越重要的作用。从中国经济发展的情况来看,企业正对电力供应方面提出更高的要求。在针对架空输电线路进行设计的过程中,一方面要能够保证整个铁塔的安全和稳定,另外一方面还需要保证铁塔投入过程中产生的经济效益。但是目前这国架空输电线路在设计的过程中还存在着诸多问题,进而也会导致各种类型事故的发生。因此尤其需要结合目前架空输电线路建设的实际情况找出目前输电线路设计中的不合理之处,以便能够更好地提高整个架空输电线路的安全性和稳定性。
关键词:输电线路;铁塔基础;设计分析
1引言
在发电厂的输电当中,输电线路铁塔基础始终都是当中的关键部分,在输电线路基础的设计当中,其设计的准则以及基础的类型都应该开展选取。因此,在开展输电线路的铁塔基础设计当中,需要将施工之前的准备工作做到位,对于施工现场的水文条件以及地质条件开展勘察,与此同时强化对于输电线路铁塔基础设计的监督工作,确保输电线路铁塔基础的设计水平。另外,我国城市的电能需求量比较大,在开展输电线路铁塔基础设计的时候需要结合城市的用电状况选取合理的铁塔基础设计种类,进而确保输电线路铁塔基础设计的质量,进而确保群众的用电质量。
2输电线路铁塔的基本结构
整个输电线路铁塔主要是由塔头、塔身和塔腿三个重要部分组成的。而包括转角塔、换位塔、终端塔和跨越塔和其他类型的塔都会因为功能的不同而在外部呈现不同类型的形状。从整个结构来看,整个输电线路的塔架都是由平面结构组成的。这些不同类型的平面桁架都会更好地组合在一起,最终形成一个更为合理的塔架。在设计输电线路塔架的过程中,尤其需要在塔架的横截面处设置横隔,一般情况下需保证横膈的面积是塔身平均宽度的2.5倍左右。
3输电线路铁塔基础设计
3.1准备工作
在开展输电线路的铁塔基础设计当中,应该将输电线路铁塔基础设计的准备工作做到位。在开展输电线路铁塔基础的设计当中,需要对于输电线路的施工场地开展勘察,在开展勘察的过程当中,需要对于输电线路施工现场的地质开展详尽的勘察,强化对于地质状况的研究,与此同时需要对于输电线路施工现场附近的条件开展考察,在开展施工的过程当中需要做好环境的保护工作。因此,在开展输电线路铁塔基础设计以前,需要首先将铁塔基础设计的准备工作做到位。
3.2设计阶段
在开展输电线路的铁塔基础设计当中,需要强化对于铁塔基础设计工作的监察。在开展输电线路的铁塔基础的设计当中,需要对于设计的规定开展严格的监察,在检查结束之后,结合不同区域的地质状况与掏挖基础,进而选取科学的设计方案。因此,在开展输电线路铁塔基础的设计当中,需要对于设计规划当中的技术重点开展研究,选取科学的方案,与此同时强化对于地基施工的监督,进确保输电线路铁塔基础设计的质量。
4输电线路铁塔的结构设计关键环节
4.1塔头铰接点设置
铰接点一直在架空输电线路上占据着非常重要的地位。最近几年,都会通过在三铰拱塔头的中间加入平连杆来更好地提高输电线路铁塔的建设质量。但是从国外调查的过程来看,国外的输电线路的三铰拱塔头的中间却没有因此加入平连杆。以国内外工程经验表明,两种布置方式都可以提供具备稳定性的铁塔结构。
4.2桁架的杆系布置
在铁塔结构布置前,首先需根据工程需要按沿线地区的水文气象、地质情况和工程导线型号等设计条件来选择正确的铁塔型式。近些年来,铁塔又设计出高低腿结构用以更好地适应山区等塔基地形。选定铁塔型式后需根据具体塔型布置出合理的结构,主要可以采用以下几点措施:第一,可以将拉线杆塔和钢筋混凝土杆塔配置在较为平缓的地区;第二,可以将钢管杆塔配置在城市或者郊区;第三,将窄基杆塔设置在走廊拥挤、路径狭窄的地带。另外,为了让杆系布置的过程变得更加合理,一方面要考虑到杆系合理的节点构造,另外一方面也需要考虑到杆塔本身的结构。
4.3掏挖基础
在开展输电线路铁塔基础的设计当中,掏挖基础是当中的关键施工技术。在开展掏挖的过程当中,因为地基具备不相同的种类,比如黄土地基以及软土地基等。所以,需要对于掏挖基础开展优化。通常所说的掏挖基础就是一种原始的土基础,对于基础附近土体的作用比较小,然后采取剪刀法计算上拔的稳定性,更好的发挥出地基原状土承载性好的性质,在运行当中基础变形量不大,有比较大的轻度储备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以,在开展掏挖基础设计当中,需要考虑到下述几个方面:
首先,在计算掏挖基础承载力的时候,需要结合桩基础进行计算,结合浅基础计算,需要对于计算的方法进行选取,防止因为计算方法不对而出现问题。其次,在斜坡位置,需要强化对于桩侧土体稳定性的计算,保证数据的精准度。最后,在斜坡位置,需要强化对于基础桩顶偏移量控制、基础受力等方面的计算与控制,进而方便输电线路铁塔基础的施工,并且可以提升经济效益。
4.4基础深宽比和斜柱板式基础
在开展输电线路铁塔基础设计当中,需要改进以及创新基础宽深比,进而保证铁塔基础的施工质量以及施工效率。在输电线路铁塔基础设计当中,输电线路基础受到的拔力比较大,所以对于基础深宽比的规定也比较严格。所以,在开展基础宽深比的施工以及设计当中,需要从下述几个角度入手:
第一,在开展基础深宽比选取的时候面临着基础埋深比较大、底板窄以及基础埋深浅、底板宽两种类型,结合具体的状况选取不相同的方案。第二,在开展基础深宽比的施工当中,需要对于施工的临界深度、地质条件、基础的倾覆稳定性、地基承载水平以及基底偏心距等开展合理、细致的施工,进而保证输电线路铁塔基础施工的效率以及质量。最后,在开展输电线路铁塔基础的施工当中,需要对于斜柱板类型的基础开展合理的设计。在基础断面尺寸、以及基础底板类型等,需要结合输电线路的具体状况开展施工,提升输电线路铁塔基础的设计质量,保证铁塔基础的质量,保证电厂的安全可靠运行。
5改进输电线路铁塔基础的基本对策
5.1调查沿线的地质和水文条件
在开展架空输电线路设计的过程中,尤其需要有效地对最近30年~50年的最恶劣的温度和气候开展计算,并通过研究沿线架空输电线路情况、通信光缆运行经验和自然灾害等资料来更好地获得有关气象条件和气象结果。最终,也需要通过对有关的地质资料进行全面的分析,合理的确定计算气象条件等参数才能够更好地进行输电线路结构设计。
5.2强化铁塔基础计算
由于在建设的过程中会遇到不同类型的输电线路铁塔。所以在输电线路铁塔的施工过程当中,一定要充分结合当地的地质、地貌和施工条件来全面进行设计。并在设计的过程中需要全面考虑到铁塔的基础强度和稳定性等诸多方面的因素。设计师在设计的过程中,尤其需要全面根据铁塔的基础受力情况来全面进行设计,从而使得架空输电线路能够在更加安全的环境下运行。
5.3有效降低杆塔接地电阻
在进行架空输电线路设计的过程中,尤其需要通过有效地降低杆塔的电阻水平来更好地提高抗雷的水平。具体可以采用如下的措施来进行:第一,可以使用接地模块的方式来有效改善电阻率偏低的情况;第二,要尽可能地采用酸碱、碱性物质和木炭等非导电的物质如石墨材料等来有效地降低塔杆内部的电阻;第三,可以通过增设降阻剂的方法来有效地降低杆塔内部的接地电阻。
5.4优化线路路径和杆塔类型
线路经过城镇市区等的走廊空间非常小的区域时,为满足走廊宽度要求时多采用紧凑型多回路钢管杆来设计架空输电线路。从工程实施的情况来看,不仅结构简洁视觉美观,而且还能够有效地节约占地的空间。另外由于输电线路的走廊宽度主要是由塔头尺寸、风偏角度和最小安全距离决定。因此通过有效地控制塔头的尺寸和风向才能够使得整体输电线路内部的走廊宽度得以减小。随着将来城市的高速发展,内部面积会变得越来越小,所以多回路和大截面导线的窄基型杆塔结构将成为今后城市架空线路
发展的主要方向。
6结语
综上所述,铁塔的结构和基础约占整个架空线路本体造价的60%左右,因此一直在架空输电线路的设计过程中占据着非常重要的地位。架空输电线路设计的结构和质量将会关系到整个架空输电线路投入运营之后的经济效益。在分析了输电线路基本结构、输电线路铁塔结构设计的关键环节和优化架空输电线路的基础与铁塔结构的基本措施几个环节之后,主要结论如下:在进行架空输电线路设计的过程中,尤其需要不断地完善和优化铁塔与基础设计的要点,将铁塔结构及与之连接的基础有效配合,只有这样才能让铁塔架空输电线路在运营的过程中发挥出更好的功能,从而保证架空输电线路更加安全和稳定的运行。
参考文献
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[2]徐明.电网高压输电线路铁塔基础设计浅析[J].电工技术:理论与实践,2015(5).
[3]兰长俊.架空输电线路铁塔结构与基础设计要点研究[J].低碳世界,2014(7).
作者简介
王昆(1983-)男,汉族,中共党员,土木工程,工程师,主要从事高压输电线路结构专业工作。
陈洋才(1983-)汉族,群众,土木工程,工程师,主要从事高压输变电线路结构专业工作。
论文作者:王昆1,陈洋才2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/29
标签:铁塔论文; 线路论文; 基础论文; 杆塔论文; 结构论文; 过程中论文; 地质论文; 《基层建设》2019年第6期论文;