10 kV输电线路铁塔的设计与应用

摘 要 根据10 kV输电线路的特点，设计适合的塔型，结合铁塔的特点合理选用所设计的铁塔。

关键词 10 kV输电线路铁塔；设计；选用

中图分类号：TM753 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0137-02

随着社会经济的发展，用电负荷不断增加，10 kV输电线路的输送容量越来越大、导线截面越来越大，有的线路导线截面用到了240 mm2、300 mm2。另外线路走廊越来越窄，交叉跨越来越多、高度也越来越高，水泥电杆的应用受到了严重的限制。10 kV输电线路铁塔的应用越来越广泛，10 kV输电线路铁塔的设计及选用在实际工程中尤为重要。

1 塔型选取

10 kV输电线路铁塔架设于各种复杂的自然环境中，塔型规划必须技术可行、经济合理，首先应当根据工程导线型号、气象条件、路径情况选择基本塔型型式，然后以铁塔所受机械外负荷条件进行设计计算，使其铁塔结构满足强度、稳定、刚度等力学计算条件限值要求。另外铁塔选型还要依据客观施工技术条件、施工条件的难易情况以及运行方面的方便性和可靠性等考虑塔型选型。

10 kV输电线路铁塔按铁塔底宽可分为宽基铁塔和窄基铁塔，宽基铁的塔底宽b与塔高h的比值约1/4～1/6，窄基铁塔的底宽b与塔高h的比值约1/12～1/14；按使用档距的大小，可分为大档距铁塔（使用档距>100 m）、小档距铁塔（使用档距<100 m）。宽基铁塔由于塔底较宽，因此主材受力较小，宽基铁塔用于设计大档距铁塔；窄基铁塔由于塔底较窄，因此主材受力较大，窄基铁塔用于设计小档距铁塔。

2 铁塔设计

2.1 结构布置

宽基铁塔根据导线的回路数，单回路通常布置成上字型铁塔，双回路通常布置成鼓型铁塔，如图1。

图1 图2

图3

窄基铁塔根据横担、支架能否通用，设计为两种塔型。塔型Ⅰ：塔头布置成直段，固定口宽，塔身起坡，铁塔总高相同底宽一致，不分回路数，横担通用，按实际工程的回路数选择横担数量。直段与变坡段采用焊接，其余段采用螺栓连接，主材与辅材采用焊接。塔型Ⅱ：塔头、塔身均为一个坡度，铁塔总高相同上口宽、底宽一致，横担固定不通用，分单双回路塔。塔型Ⅰ、塔型Ⅱ结构布置如图2。

2.2 变形分析与减小变形的措施

结构挠曲变形产生的因素是多方面的，除设计因素外，还有加工、施工运行等方面。

1）设计方面。结构刚度不够，从设计角度来讲这是很关键的问题。铁塔塔身的高宽比一定要选定合理，尤其在设计新塔型是更应当注意这一点。除进行强度设计外，一定要进行挠度计算工作。一般发生铁塔挠度超规时，从设计角度来考虑多发生在结果断面尺寸偏小而引起，因此改善方法应从加大断面尺寸入手。加大主、斜材型钢的规格也可以获得一定的效果，但其效果是很小的，同时提高了耗钢指标，此方法是不可取的。另外增加塔身横隔面的数量、提高主材接头刚度、采用较主材大一型号的内外包钢连接方式、斜才与主材直接搭接也可以获得一定的改善。

2）加工和施工方面。严格按加工图和设计要求进行加工，严格保证螺栓和孔径匹配值，杆塔连接螺栓，在组立后必须全部紧固一次，架线后在全面复紧一遍，加工要严格保证横担预拱值，施工要严格保证铁塔预偏值。

3）运行方面。要加强运行维护工作，随时紧固已松动螺栓，丢失角材应及时补装。发现挠度值超过运行规定值时，应会同有关各方面进行全面分析找出原因，对号入座的进行处理扶正工作。

工程实践证明，宽基铁塔坡度大、根开较大、高宽比合理，变形较小，变形不是控制条件。窄基铁塔坡度小、根开较小，对变形较敏感，变形是窄基铁塔的控制条件。窄基铁塔中的塔型Ⅰ因其塔头是直段，对变形更为直观，塔顶只要有100 mm左右的位移，整个塔看起来就是弯曲的，不能满足使用要求。窄基铁塔中的塔型Ⅱ因塔头、塔身都有一定的坡度，塔顶产生半个塔顶宽的位移时，整个塔看起来变形不明显，刚度较塔型Ⅰ好。塔型Ⅰ、塔型Ⅱ变形示意图如图3。

3 铁塔选用

1）宽基铁塔。宽基铁塔由于根开较大，主材受力较小，能承受较大荷载，适用于山地、高山等大档距地区。变形较小，塔能设计得很高，适用于高塔跨越树林、河流等。同时由于基础根开较大，基础受力也较小，基础稳定性较好，基础所耗混凝土量少，这一点在山区无路少水的困难地段，可以大大减少运输量及土石方开挖是有很大的经济意义的；在地质条件较差的地段越会体现出优越性的。

2）窄基铁塔中的塔型Ⅰ。塔型Ⅰ对变形较敏感，适用于小档距大、小荷载线路工程，但塔型Ⅰ塔头为直段，横担及各种支架均能通用，适用于负荷情况复杂多变，有高低压同塔的，根据负荷情况需增T接架空或T接电缆下线的城区干线。另能一塔多用，能满足在原塔位改造、更换不同高度的塔，方便改造线路时施工及停电。

3）窄基铁塔中的塔型Ⅱ。塔型Ⅱ抗变形能力较塔型Ⅰ强、承受的荷载较塔型Ⅰ大，多用于档距稍大、荷载稍大的城市规划区，走廊狭窄处，以减少占地。

窄基铁塔基础根开较小，占地面积小，但一般基础宜做成整块式的，相对混凝土量较大，且基础稳定性较差。

4 总结

随着配网的不断发展，《中国南方电网公司10 kV和35 kV标准设计》（V1.0版）的实行，配网设计、施工、运行维护步入了精细化时代。根据工程自身的气象、地形地貌、海拔、导线、污秽等条件选择适合的杆塔，满足配网工程的经济性、安全性、稳定性。

参考文献

[1]孙俊华.孙俊华文选（架空送电线路杆塔及基础设丛）[M].2006.

作者简介

陈发兴（1976-），男，云南通海人，工程师，本科，主要从事输电线路设计工作。endprint

摘 要 根据10 kV输电线路的特点，设计适合的塔型，结合铁塔的特点合理选用所设计的铁塔。

关键词 10 kV输电线路铁塔；设计；选用

中图分类号：TM753 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0137-02

随着社会经济的发展，用电负荷不断增加，10 kV输电线路的输送容量越来越大、导线截面越来越大，有的线路导线截面用到了240 mm2、300 mm2。另外线路走廊越来越窄，交叉跨越来越多、高度也越来越高，水泥电杆的应用受到了严重的限制。10 kV输电线路铁塔的应用越来越广泛，10 kV输电线路铁塔的设计及选用在实际工程中尤为重要。

1 塔型选取

10 kV输电线路铁塔架设于各种复杂的自然环境中，塔型规划必须技术可行、经济合理，首先应当根据工程导线型号、气象条件、路径情况选择基本塔型型式，然后以铁塔所受机械外负荷条件进行设计计算，使其铁塔结构满足强度、稳定、刚度等力学计算条件限值要求。另外铁塔选型还要依据客观施工技术条件、施工条件的难易情况以及运行方面的方便性和可靠性等考虑塔型选型。

10 kV输电线路铁塔按铁塔底宽可分为宽基铁塔和窄基铁塔，宽基铁的塔底宽b与塔高h的比值约1/4～1/6，窄基铁塔的底宽b与塔高h的比值约1/12～1/14；按使用档距的大小，可分为大档距铁塔（使用档距>100 m）、小档距铁塔（使用档距<100 m）。宽基铁塔由于塔底较宽，因此主材受力较小，宽基铁塔用于设计大档距铁塔；窄基铁塔由于塔底较窄，因此主材受力较大，窄基铁塔用于设计小档距铁塔。

2 铁塔设计

2.1 结构布置

宽基铁塔根据导线的回路数，单回路通常布置成上字型铁塔，双回路通常布置成鼓型铁塔，如图1。

图1 图2

图3

窄基铁塔根据横担、支架能否通用，设计为两种塔型。塔型Ⅰ：塔头布置成直段，固定口宽，塔身起坡，铁塔总高相同底宽一致，不分回路数，横担通用，按实际工程的回路数选择横担数量。直段与变坡段采用焊接，其余段采用螺栓连接，主材与辅材采用焊接。塔型Ⅱ：塔头、塔身均为一个坡度，铁塔总高相同上口宽、底宽一致，横担固定不通用，分单双回路塔。塔型Ⅰ、塔型Ⅱ结构布置如图2。

2.2 变形分析与减小变形的措施

结构挠曲变形产生的因素是多方面的，除设计因素外，还有加工、施工运行等方面。

1）设计方面。结构刚度不够，从设计角度来讲这是很关键的问题。铁塔塔身的高宽比一定要选定合理，尤其在设计新塔型是更应当注意这一点。除进行强度设计外，一定要进行挠度计算工作。一般发生铁塔挠度超规时，从设计角度来考虑多发生在结果断面尺寸偏小而引起，因此改善方法应从加大断面尺寸入手。加大主、斜材型钢的规格也可以获得一定的效果，但其效果是很小的，同时提高了耗钢指标，此方法是不可取的。另外增加塔身横隔面的数量、提高主材接头刚度、采用较主材大一型号的内外包钢连接方式、斜才与主材直接搭接也可以获得一定的改善。

2）加工和施工方面。严格按加工图和设计要求进行加工，严格保证螺栓和孔径匹配值，杆塔连接螺栓，在组立后必须全部紧固一次，架线后在全面复紧一遍，加工要严格保证横担预拱值，施工要严格保证铁塔预偏值。

3）运行方面。要加强运行维护工作，随时紧固已松动螺栓，丢失角材应及时补装。发现挠度值超过运行规定值时，应会同有关各方面进行全面分析找出原因，对号入座的进行处理扶正工作。

工程实践证明，宽基铁塔坡度大、根开较大、高宽比合理，变形较小，变形不是控制条件。窄基铁塔坡度小、根开较小，对变形较敏感，变形是窄基铁塔的控制条件。窄基铁塔中的塔型Ⅰ因其塔头是直段，对变形更为直观，塔顶只要有100 mm左右的位移，整个塔看起来就是弯曲的，不能满足使用要求。窄基铁塔中的塔型Ⅱ因塔头、塔身都有一定的坡度，塔顶产生半个塔顶宽的位移时，整个塔看起来变形不明显，刚度较塔型Ⅰ好。塔型Ⅰ、塔型Ⅱ变形示意图如图3。

3 铁塔选用

1）宽基铁塔。宽基铁塔由于根开较大，主材受力较小，能承受较大荷载，适用于山地、高山等大档距地区。变形较小，塔能设计得很高，适用于高塔跨越树林、河流等。同时由于基础根开较大，基础受力也较小，基础稳定性较好，基础所耗混凝土量少，这一点在山区无路少水的困难地段，可以大大减少运输量及土石方开挖是有很大的经济意义的；在地质条件较差的地段越会体现出优越性的。

2）窄基铁塔中的塔型Ⅰ。塔型Ⅰ对变形较敏感，适用于小档距大、小荷载线路工程，但塔型Ⅰ塔头为直段，横担及各种支架均能通用，适用于负荷情况复杂多变，有高低压同塔的，根据负荷情况需增T接架空或T接电缆下线的城区干线。另能一塔多用，能满足在原塔位改造、更换不同高度的塔，方便改造线路时施工及停电。

3）窄基铁塔中的塔型Ⅱ。塔型Ⅱ抗变形能力较塔型Ⅰ强、承受的荷载较塔型Ⅰ大，多用于档距稍大、荷载稍大的城市规划区，走廊狭窄处，以减少占地。

窄基铁塔基础根开较小，占地面积小，但一般基础宜做成整块式的，相对混凝土量较大，且基础稳定性较差。

4 总结

随着配网的不断发展，《中国南方电网公司10 kV和35 kV标准设计》（V1.0版）的实行，配网设计、施工、运行维护步入了精细化时代。根据工程自身的气象、地形地貌、海拔、导线、污秽等条件选择适合的杆塔，满足配网工程的经济性、安全性、稳定性。

参考文献

[1]孙俊华.孙俊华文选（架空送电线路杆塔及基础设丛）[M].2006.

作者简介

陈发兴（1976-），男，云南通海人，工程师，本科，主要从事输电线路设计工作。endprint

摘 要 根据10 kV输电线路的特点，设计适合的塔型，结合铁塔的特点合理选用所设计的铁塔。

关键词 10 kV输电线路铁塔；设计；选用

中图分类号：TM753 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0137-02

随着社会经济的发展，用电负荷不断增加，10 kV输电线路的输送容量越来越大、导线截面越来越大，有的线路导线截面用到了240 mm2、300 mm2。另外线路走廊越来越窄，交叉跨越来越多、高度也越来越高，水泥电杆的应用受到了严重的限制。10 kV输电线路铁塔的应用越来越广泛，10 kV输电线路铁塔的设计及选用在实际工程中尤为重要。

1 塔型选取

10 kV输电线路铁塔架设于各种复杂的自然环境中，塔型规划必须技术可行、经济合理，首先应当根据工程导线型号、气象条件、路径情况选择基本塔型型式，然后以铁塔所受机械外负荷条件进行设计计算，使其铁塔结构满足强度、稳定、刚度等力学计算条件限值要求。另外铁塔选型还要依据客观施工技术条件、施工条件的难易情况以及运行方面的方便性和可靠性等考虑塔型选型。

10 kV输电线路铁塔按铁塔底宽可分为宽基铁塔和窄基铁塔，宽基铁的塔底宽b与塔高h的比值约1/4～1/6，窄基铁塔的底宽b与塔高h的比值约1/12～1/14；按使用档距的大小，可分为大档距铁塔（使用档距>100 m）、小档距铁塔（使用档距<100 m）。宽基铁塔由于塔底较宽，因此主材受力较小，宽基铁塔用于设计大档距铁塔；窄基铁塔由于塔底较窄，因此主材受力较大，窄基铁塔用于设计小档距铁塔。

2 铁塔设计

2.1 结构布置

宽基铁塔根据导线的回路数，单回路通常布置成上字型铁塔，双回路通常布置成鼓型铁塔，如图1。

图1 图2

图3

窄基铁塔根据横担、支架能否通用，设计为两种塔型。塔型Ⅰ：塔头布置成直段，固定口宽，塔身起坡，铁塔总高相同底宽一致，不分回路数，横担通用，按实际工程的回路数选择横担数量。直段与变坡段采用焊接，其余段采用螺栓连接，主材与辅材采用焊接。塔型Ⅱ：塔头、塔身均为一个坡度，铁塔总高相同上口宽、底宽一致，横担固定不通用，分单双回路塔。塔型Ⅰ、塔型Ⅱ结构布置如图2。

2.2 变形分析与减小变形的措施

结构挠曲变形产生的因素是多方面的，除设计因素外，还有加工、施工运行等方面。

1）设计方面。结构刚度不够，从设计角度来讲这是很关键的问题。铁塔塔身的高宽比一定要选定合理，尤其在设计新塔型是更应当注意这一点。除进行强度设计外，一定要进行挠度计算工作。一般发生铁塔挠度超规时，从设计角度来考虑多发生在结果断面尺寸偏小而引起，因此改善方法应从加大断面尺寸入手。加大主、斜材型钢的规格也可以获得一定的效果，但其效果是很小的，同时提高了耗钢指标，此方法是不可取的。另外增加塔身横隔面的数量、提高主材接头刚度、采用较主材大一型号的内外包钢连接方式、斜才与主材直接搭接也可以获得一定的改善。

2）加工和施工方面。严格按加工图和设计要求进行加工，严格保证螺栓和孔径匹配值，杆塔连接螺栓，在组立后必须全部紧固一次，架线后在全面复紧一遍，加工要严格保证横担预拱值，施工要严格保证铁塔预偏值。

3）运行方面。要加强运行维护工作，随时紧固已松动螺栓，丢失角材应及时补装。发现挠度值超过运行规定值时，应会同有关各方面进行全面分析找出原因，对号入座的进行处理扶正工作。

工程实践证明，宽基铁塔坡度大、根开较大、高宽比合理，变形较小，变形不是控制条件。窄基铁塔坡度小、根开较小，对变形较敏感，变形是窄基铁塔的控制条件。窄基铁塔中的塔型Ⅰ因其塔头是直段，对变形更为直观，塔顶只要有100 mm左右的位移，整个塔看起来就是弯曲的，不能满足使用要求。窄基铁塔中的塔型Ⅱ因塔头、塔身都有一定的坡度，塔顶产生半个塔顶宽的位移时，整个塔看起来变形不明显，刚度较塔型Ⅰ好。塔型Ⅰ、塔型Ⅱ变形示意图如图3。

3 铁塔选用

1）宽基铁塔。宽基铁塔由于根开较大，主材受力较小，能承受较大荷载，适用于山地、高山等大档距地区。变形较小，塔能设计得很高，适用于高塔跨越树林、河流等。同时由于基础根开较大，基础受力也较小，基础稳定性较好，基础所耗混凝土量少，这一点在山区无路少水的困难地段，可以大大减少运输量及土石方开挖是有很大的经济意义的；在地质条件较差的地段越会体现出优越性的。

2）窄基铁塔中的塔型Ⅰ。塔型Ⅰ对变形较敏感，适用于小档距大、小荷载线路工程，但塔型Ⅰ塔头为直段，横担及各种支架均能通用，适用于负荷情况复杂多变，有高低压同塔的，根据负荷情况需增T接架空或T接电缆下线的城区干线。另能一塔多用，能满足在原塔位改造、更换不同高度的塔，方便改造线路时施工及停电。

3）窄基铁塔中的塔型Ⅱ。塔型Ⅱ抗变形能力较塔型Ⅰ强、承受的荷载较塔型Ⅰ大，多用于档距稍大、荷载稍大的城市规划区，走廊狭窄处，以减少占地。

窄基铁塔基础根开较小，占地面积小，但一般基础宜做成整块式的，相对混凝土量较大，且基础稳定性较差。

4 总结

随着配网的不断发展，《中国南方电网公司10 kV和35 kV标准设计》（V1.0版）的实行，配网设计、施工、运行维护步入了精细化时代。根据工程自身的气象、地形地貌、海拔、导线、污秽等条件选择适合的杆塔，满足配网工程的经济性、安全性、稳定性。

参考文献

[1]孙俊华.孙俊华文选（架空送电线路杆塔及基础设丛）[M].2006.

作者简介

陈发兴（1976-），男，云南通海人，工程师，本科，主要从事输电线路设计工作。endprint