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      图文解读 架空输电线路 杆塔设计 简介

      发布时间:2018-08-27 文章来源:公众号:输配电线路 阅读次数:

      1、输电杆塔简介

      1.1 杆塔分类

      ▲图  杆塔分类

       

      1.2 钢筋混凝土电杆简介

      1.2.1 钢筋混凝土电杆的分类

      ▲图  钢筋混凝土电杆的分类



       

      1.2.2 钢筋混凝土杆的应用范围

      (1)、混凝土单杆一般主要用于35110kV单回路直线杆。

      (2)、混凝土双杆和带拉线双杆一般用于35110kV单回路承力杆和220330kV单回路直线杆。

      备注:钢筋混凝土杆目前一般均有定型产品,使用时可直接套用国网公司典型设计。

       

       

      1.3 角钢塔简介

      1.3.1 单回路角钢塔简介

      (1)、酒杯型铁塔

      ▲图  酒杯型铁塔

      优点:

      a)、杆件受力、传力明确清晰,杆件受力最为优化;

      b)、三相导线位于同一水平线,塔重指标最优;

      c)、设计、加工、运行经验丰富。

      缺点:

      线路走廊较宽,拆迁费用大。

      (2)、猫头型铁塔

      ▲图  猫头型铁塔

      优点:

      a)、杆件受力、传力明确清晰,在330以下电压等级中应用广泛;

      b)、导线三角排列,线路走廊最窄;

      c)、设计、加工、运行经验丰富。

      缺点:

      中相抬高,导致铁塔弯矩增加,塔重较重。

       

      (3)、拉线塔

      常用拉线塔分为“拉M塔”、“拉V塔” 和拉猫塔。

       

       

       

      (a) M

      ▲图  M

      特点:

      拉门塔是把斜杆固定在地上的柔性斜杆式塔,占地面积最小,多用于低电压等级输电线路中, 在750kV官亭~兰州东示范线路工程中也曾试点应用过。

       

      (b) V

      ▲图  V

      特点:

      与拉门塔相比,拉V塔的拉线占地面积大,但单基重量指标要小,在330kV乌兰-明珠送电线路工程和青藏交直流联网工程750kV交流部分中大范围采用。在地势开阔、运输条件相对较好的平、丘地使用拉V 塔是比较适宜的。

       

       (c) 拉猫塔

      ▲图  拉猫塔

      特点:

      拉猫塔在国外使用比较广泛,我国的部分500kV线路曾采用过。但该塔型发生过两次倒塔事故,分析其原因,从设计角度看,主要是对风荷引起的塔头动力响应考虑不周(理论上没有全部认识清楚),故而在以后工程中没有再使用过。 

       

      (4)、干字型耐张塔

      ▲图  干字型耐张塔

      特点:

      干字型耐张塔具有结构紧凑,受力合理、结构处理成熟等优点,是国内外送电线路常用的转角塔型。

       

      1.3.2 双回路角钢塔简介

      (1)、直线塔

       

       

      不同横担布置的鼓型塔对比分析

       

       

       

      (2)、耐张塔

      ▲图  鼓型转角塔

      鼓型转角塔有良好的设计、施工和运行经验,其外形也与直线塔协调,一般双回路耐张塔均选用鼓型塔。 

      1.4 钢管塔

             钢管塔一般用在高电压等级输电线路中,其型式和角钢塔类似。

        

         ▲图  钢管塔  

      2、输电杆塔设计

      2.1 塔头尺寸的确定

       

         

        

       

      2.2 杆塔荷载

      2.2.1 荷载分类

      永久荷载:

      导线及地线、绝缘子及其附件、杆塔结构、各种固定设备等的重力荷载、拉线或纤绳的初始张力、预应力等荷载。

      可变荷载:

      风和冰(雪)荷载;导线、地线及拉线的张力;安装检修的各种附加荷载、结构变形引起的次生荷载以及各种振动动力荷载。

      杆塔荷载一般分解为:横向荷载、纵向荷载垂直荷载。

       

      2.2.2 荷载工况

      各类杆塔均应计算线路正常运行情况、断线情况、不均匀覆冰情况和安装情况下的荷载组合,必要时尚应验算地震等稀有情况下的荷载组合。

       

      2.2.3 风荷载计算

      导、地线风荷载标准值

              

      杆塔风荷载标准值

      其中:

      α -- 风压不均匀系数,和设计风速、水平档距有关,查表可得。

      β -- 风荷载调整系数(相当于风振系数)。对导、地线,主要和风速有关;对杆塔,和体型、高度、风速等多种因素有关。

      μz -- 风压高度变化系数,查表可得,也可通过下式计算。

       

      μs -- 体型系数

           导地线体型系数,线径小于17mm或覆冰时取1.2;线径大于或等于17mm时,取1.1.

           构件的体型系数,塔架取1.3*1+η),环形截面取0.7。Η塔架背风面荷载降低系数,查表可得。

          B -- 覆冰风荷载增大系数,如下表所示。

       

      2.3 杆塔布置

      1、呼高范围满足杆塔规划要求。

      2、根据线路地形规划高低腿或平腿。

      3、合理确定杆塔口宽及塔身坡度。

      4、横担、曲臂、塔腿等夹角宜控制在18度以上。

      5、塔身交叉斜材和主材夹角宜控制在35度以上。

      6、横??诔叽缏憬鹁咭?。 

      2.4 杆塔计算

      1、杆塔材料、螺栓等级选择满足工程要求。

         (注意低温条件下钢材等级的选用)

      2、杆塔计算参数满足规范要求。

         填充系数、风振系数等

      3、构件布置型式和计算书保持一致。

         主材等分数、平行轴布置型式、隔面计算长度等

      4、传力路线和实际一致

         横担上平面、内曲臂等端头交叉材应取掉计算。

      5、关键部位需适当留有设计欲度

         挂点、倒K

      6、加荷位置应和施工图保持一致

         注意分开牵引导线时不在挂点位置。

      7、螺栓扣孔数量和施工图保持一致。 

      2.5 杆塔优化

      1、杆塔口宽及塔身坡度的优化

       

      C点为力矩中心

      O点为力矩中心

      其中:

      P—作用在铁塔上的外力,kN

      U—主材受力,kN

      S—斜材受力,kN

      b—根开宽度,m

      r—斜材力臂,m

      主材受力U随着塔身坡度b的增加而减少,反之则增大,二者成反比;根开b增大,r值也相应的增加,可看出斜材受力S变小。虽然如此,b值过大时,由于主材的节间距离受长细比的约束,不能超过一定范围,这将使斜材的总长度有所增加。 

      2、塔身断面型式优化

      3、塔身结构布置及节间优化

      4、塔身斜材布置优化

       

      5、隔面设置及优化

       

      6、节点构造优化

      7、大规格角钢的应用

      8、塔身K节点的应用

      9、荷载分组优化

       

      2.6 常见节点构造

      1、地线架构造

      2、曲臂K节点构造

      3、内曲臂交叉点构造

      4、猫头塔曲臂主材双面连接构造

      5、双肢主材角钢位置构造

      6、缀板构造

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      中国电缆工程有限公司(以下简称“中缆公司”)成立于1981年,是外向为主的工贸公司,以国际工程承包为主营业务,涉及电力、电信、化工、能源等领域,并经营电力设备、材料、仪器仪表等进出口业务。

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