架空输电线路铁塔结构与基础设计研究

周祥龙

摘要：随着城市建设水平的不断提高，电力建设的要求也有了更高的标准，为了使电能传输能够得到加强，需要结合架空输电线路铁塔结构与基础设计进行分析，将架空输电线路铁塔结构的设计进行完善，使其能够发挥出更加有效地作用。本文对架空输电线路铁塔结构与基础设计进行了分析，并且提出相应的措施作为参考。

关键词：架空输电线路;铁塔结构;基础设计

引言

架空输电线路在电能系統中的应用越来越普遍，随着电能供应的需求的提高，架空输电线路的设计和使用也有了更高的要求，在进行线路的设计中，需要保证铁塔结构的安全性以及稳定性，同时还要控制好在建设中所需的成本，使架空输电线路铁塔结构和设计能够发挥有效作用。由于目前的架空输电线路设计存在不合理的问题，容易导致安全事故等现象发生，因此，应对设计进行改善，使架空输电线路的性能得到提高。

1架空输电线路铁塔的基础结构

输电线路铁塔的结构包括塔头、塔身以及塔腿，其他种类的铁塔有着不同的特点和作用，包括转角塔、终端塔等，根据不同的塔的作用，在设计中结构呈现不同的外观。根据塔的整体结构分析，输电线路铁塔的塔架具有平面结构特点，使用不同种类的桁架使铁塔能够组成一个符合标准的合理塔架，进行输电线路铁塔设计的过程中，对塔架进行横隔的安装，在其横截面进行设置，通常在设计要求下，横隔的面积应大约为塔身的宽度的2.5倍，使其更加的合理。

2架空输电线路铁塔的结构基础设计要点

2.1塔头铰接点设置

铰接点作为架空输电线路中的重要部分，通过合理的设计能够使架空输电线路铁塔的质量得到保障，同时使其发挥出更好的作用，一般国内的设计中都使用平连杆，而在国外的设计中，输电线路的三铰拱塔头之间没有添加平连杆，而通过详细的分析，这两种不同的设计方式都能够使架空输电线路铁塔的结构保持稳定。

2.2桁架的杆系布置

铁塔结构的建设中，应根据当地的环境和地理条件进行合理的设计，选择适宜于当地环境的铁塔类型，全面考虑其他因素的影响。目前，铁塔的设计中多使用高低腿结构作为主要的结构，从而使其更加的适应山区环境。将铁塔的类型选择完成后需要布置合理的铁塔结构，在布置采用以下对策：在平缓的地区环境中将拉线杆塔和钢筋混凝土进行合理的配置，在城市环境中将钢管杆塔进行配置，而在较为狭窄的环境中使用窄基杆塔进行配置。布置中考虑到杆塔的不同特点，科学的进行布置，使杆系的节点构造能够合理，同时也符合杆塔自身的结构特点，满足实际需求。

3评定架空输电线路铁塔的技术方法

通过对拉弯构件的强度的评定来使铁塔的设计建设符合标准，根据相关的规定对拉弯构件的强度进行检测和计算，使铁塔的结构能够符合规定的要求。压弯构件的稳定性也是输电线路铁塔结构的重要特性，在受到压力的作用下，铁架中的一些杆件会由于受力产生变化，导致其自身的稳定性变弱，造成杆件的稳定性失去，在出现这种情况的时候，会对整个输电线路铁塔造成影响，从而使结构失去稳定性，影响其使用。另一方面，需要对构件的刚度进行分析计算，在刚度的计算中可以通过限制构件长短的方式实现，计算中需要使长细比的比值小于长细比限值，对铁塔的刚度有着一定的要求。计算受力的时候，需要参考相关的规定，对长细比进行合理的控制。

4加强架空输电线路铁塔结构与基础设计的主要措施

4.1分析线路所处地质和气候条件

对架空输电线路进行设计的时候，需要根据近50年以来的气候环境进行准确的分析，针对其中恶劣的气温情况进行验算，使架空输电线路的设计能够更加的合理，结合相关的光缆运行资料以及自然气候资料进行设计。在设计的过程中，还需要结合地质条件进行分析，对昂当地的地理特点进行了解，使气象、地理条件等相关数据得到明确，从而使输电线路设计更加的有效。

4.2完善铁塔基础计算

在建设中需要设计不同类型的输电线路铁塔，在进行建设的时候需要结合环境的不同特点来进行合理的设计，参考环境的地质条件以及施工要求，设计的过程中应对输电线路铁塔的结构强度以及稳定性等进行分析，全面提升其特性。进行设计的时候还要结合铁塔机构的受力情况，根据受力的特点来完善设计，能够使架空输电线路铁塔结构的使用得到安全的保障，发挥更好的效果。进行铁塔基础的类型选择中，根据混凝土的浇筑难度进行判断，在难度较大的前提下，选择金属类型的基础进行建设，能够起到更好的效果。

4.3降低杆塔内部接地电阻

高压输电线的接地电阻能够直接影响线路的抗雷性，在设计中为了使高压输电线路的抗雷性增强，需要在设计中对杆塔土壤的电阻率进行详细的分析，使电阻能够得到有效的控制，从而使结构整体的抗雷性大幅度提高。架空输电线路设计中应该通过将杆塔的电阻进行降低的方式使结构的抗雷性得到提高，避免结构在雷电作用下受到影响。主要采用的措施如下：使用接地设计来对铁塔结构的电阻率进行调节，使电阻降低，使用碱性材料或者非导电特性的物质来使塔杆的内部电阻降低，从而在抗雷效果上得到加强。还可以使用降阻剂来进行处理，使杆塔内的接地电阻能够降低，也能够起到较好的作用。

4.4改善线路路径和杆塔类型

输电线路在经过城镇等区域的时候空间较小，为了使空间的宽度达到标准，可以采用紧凑型的多回路钢管杆进行建设，根据工程的施工要求，将结构设计优化，使其具有美观性同时能够减少使用的空间，输电线路所需的空间宽度应根据塔头的大小以及风偏角度等进行明确，使其能够正常的使用。可以将塔头的大小进行适当的调整，使整体结构所需的空间宽度能够缩小，从而使结构在不同的区域内都能够正常的使用，由于城市的发展需求，结构面积会逐渐减小，所以采用窄基型的杆塔结构能够更加顺应城市的未来发展。

结语

架空输电线路铁塔结构的基础占据建设成本的较大部分，设计中需要严格的进行，根据结构的特点以及环境特点等多方面因素进行设计。架空输电线路的设计影响着整个架空输电线路铁塔结构的质量，在使用中对效益也有着直接的作用。通过对输电线路的结构分析，结合铁塔的设计，将输电线路铁塔结构的基础设计进行完善，使其能够有较高标准的质量，同时在应用中发挥出有效的作用。结合环境以及自身的特点，对架空输电线路铁塔结构基础进行合理的设计，使铁塔结构能够和连接的部分得到配合，同时提高架空输电线路的稳定性，使结构能够安全稳定的运行。

参考文献

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