钢管塔在架空送电线路中的应用分析

刘佼 刘宇

【摘 要】钢管塔杆件承受风压小、截面抗彎刚度大、结构简洁、传力清晰，能够使材料的承载性能得到充分的发挥。该结构形式可降低铁塔的重量，进而减少基础的作用力。

【关键词】钢管塔；架空送电线路；结构；电网；荷载

1.背景

近年来，随着电压等级的提高，荷载也随之愈来愈大，铁塔也就随之大型化。在这个过程中，不仅铁塔钢材的消耗量增加，基础钢材和混凝土的消耗也越来越大。同时，为了满足受力的要求，角钢塔的结构形式也日趋复杂，这对其设计、生产、安装等都增加了难度。为了满足钢材的受力条件，更高强度材质陆续投入使用，如Q420和Q460等型号的钢材，这在无形中增加了铁塔的造价。

钢管塔结构是具有相对的技术和经济优势，并具有大荷载的承载能力。钢管塔杆件承受风压小、截面抗弯刚度大、结构简洁、传力清晰，能够使材料的承载性能得到充分的发挥。该结构形式可降低铁塔的重量，进而减少基础的作用力。塔身风荷载在TTA计算中占较大比重，而圆截面的材料的空气动力学性能更好，体形系数仅为角钢的50%。选用钢管可有效地降低塔身分风荷载。

2.建立模型

本文以某220kV直线塔为例，建立模型。在同一使用条件和荷载条件线，分别以角钢材质和钢管材质进行计算，形成计算结果进而对二者进行对比分析。

三维图如下图所示：

通过对比发现，在同一呼高下钢管塔的重量明显比角钢塔的重量轻，且随着呼高的增加而趋于明显。

角钢塔和钢管塔不同呼高基础作用力如下所示：

通过对比可以发现，同一呼高下，钢管塔的基础作用力明显低于角钢塔的基础作用力。

4.小结

4.1在同一使用条件和荷载下，各个呼高的钢管塔的重量明显低于角钢塔；

4.2通过运算，得出基础作用力。同一呼高的基础作用力，钢管塔明显低于角钢塔；

4.3钢管塔不仅节省塔材，同时因为其基础作用力小，可进一步节省基础钢材和基础混凝土。

参考文献：

[1]杨建平.架空输电线路钢管塔结构[M].中国电力出版社，2011.4.

[2]中国电力企业联合会.110kV～750kV架空输电线路设计规范.中国计划出版社，2010.