输电线路铁塔结构设计的现状和优化措施

刘勇

摘 要：输电线路铁塔结构是输电系统的重要组成部分，尤其是人们用电需求的不断提升，也需要重视基础设施方面的设计支持，满足输电线路铁塔的基本要求。因此，工作人员要结合输电线路铁塔的应用现状进行评估，通过确定出输送电路的设计情况，巩固铁路设计结构的质量，这也对提高铁路设计水平是有利的。基于此，文章就输电线路铁塔结构设计的现状和优化措施进行了分析。

关键词：输电线路;铁塔结构;设计;优化设计

引言;输电线路对提高电网工程质量有着积极的作用，但是传统木质材料为主的输电杆已不适用，故工作人员要合理优化铁塔结构的设计，采用高性能的钢材料作为主导材料，重视电网、铁塔功能性的优化工作，明确电网高压升级及改造要求，满足铁塔结构设计对载荷、稳定性、承载性的要求。另外，高压电路设计过程也会受到多种因素的影响，故需要工作人员调整铁塔结构设计方案，提高输电线路工程的有效性及稳定性。

一、输电线路铁塔结构设计原则

输电线路铁塔结构设计要充分满足铁塔的承载性、稳定性、美观度以及构造模要求，通过确定符合规范的结构设计模式，确定与铁塔使用相关联的构造方案，再评估出铁塔的构造的载荷指标，探讨出铁塔各个构件的受力、传力性能，采用简易的处理规则确定铁塔的受力特征。因此，输电线路铁塔设计过程中，工作人员要秉承“安全、合理、经济”方面的原则，再结合具体的管理要求确定结构设计重点[1]。同时，工作人员也要保证铁塔本身的强度及刚度，分析出钢筋材料的使用量，在科学、合理的设计支持下确定构件的传力性能，方便测定出各个材料的结构部件的连接情况，通过科学规划不同构件的使用要求，完善节点控制水平。

二、输电线路铁塔结构设计的现状

输电线路铁塔结构在国内应用相对较为广泛，特别是人们对电能需求的逐步提升，需要使用稳定性强、质量稳定的元器件，讨论电容量的提升要点。目前，不同地区的电源地点呈分散状态，诸多电能需要利用电线进行传输，故需要利用输电线路铁塔构建一个稳定的电能传输模式，满足铁塔结构的功能性需求。另外，工作人员也要考虑线路的规划、使用要求，期间要运用高质量双回路直线塔杆确定输电线路的性能指标，得到塔杆的重量及载荷。同时，输电线路塔杆还需要满足应力电算程序的使用需求，并采用各类方式进行集合布置，可提高塔杆的功能性。总之，工作人员应当分析出电力传输路径与塔杆质量的关系，探讨出塔杆的配置方式，保证塔杆的位移、应力在合理的范畴之内，能够凸显出材料本身的应力特征。为了提高结构设计的优势，工作人员也要着重考虑地形、气候、电压对塔杆设计的影响，精准考察输电线路的使用情况，保证电路的传输质量[2]。

三、输电线路铁塔结构设计的优化措施

1. 酒杯型铁塔

猫头型和酒杯型铁塔结构可作为500KV超高压输电线路铁塔的结构主要设计方案，通常此类设计方案线路走廊下方空间相对较小，这就导致走廊赔偿费用较低，致使电能出现一定损失问题。但是，酒杯型铁塔设计存在两方面缺陷，一方面是酒杯型铁塔的高度较高，故铁塔会可能会受到雷电影响，导致铁塔的抗雷水平较差。另一方面是铁塔的基础作用力较大，这就导致单基耗钢梁提升。为提高酒杯型铁塔的设计质量，工作人员要结合导线水平排列情况确定铁塔的高度，通过分析线与线之间的水平距离，确保塔头的重量在稳定范畴内。其中，利用悬挂垂直绝缘子串摇摆角模式控制塔头的位置，评估悬挂垂直串和边导线横担的性能，评估出输电线路的性能。为此，采用M型的布设方式，塔中央采用V型串结构，在塔两侧使用悬垂串结构，增设一组稳定性强的绝缘子，保证铁塔结构稳固成三角拱形结构，可确保跨矢比在0.2左右，也能提高钢材料的刚度性能。為消除起拱问题的不利影响，工作人员要分析出拱脚推力指标，评估出V型串的挂点水平，确保两串拉力与横担中心的压力在合理的范畴内，可低效拱脚的推力方面隐患，可提高钢材料的钢材料性能。

2. 拉线V型铁塔

拉线V型铁塔会受到横向、纵向方面的压力，通过提高设计的合理性，评估出拉线V型铁塔所使用的钢材料，侧重考察塔设计的成本支出，可提高铁塔的功能性。具体来讲，要注意以下几点：第一，工作人员要分析出压杆、钢绞线的性能，选择高强度的钢绞线，尤其是要凸显出钢绞线的使用要求，凸显出压杆、钢绞线的特有功能，可进一步提高铁塔的刚性性能（导线、横担载重控制为整体重量的40%，确保导线横担的载荷为36%左右，地线支架的载荷为4%）[3]。第二，铁塔占地面积相对较大，故工作人员要分析出铁塔的位置，及时补偿农民的经济损失，并选择相对稳定的导线横担，确保塔头的比重在合理的范畴之内。总之，工作人员要分析出横担的性能指标，期间要选择稳定性较强的绝缘子和金具材料，确保避雷线、导线的稳定性。同时，工作人员要评估出材料节点的功能性，选择交叉斜材式布设方式，当导线布设在横担根部时，需要注意导线横担的主材质量，并对材料的稳定性进行评估，确保输电线路设计符合相关依据。

3. 优化塔身斜材布设

为提高塔身斜材布设质量，工作人员要分析出塔身的布设因素，通过评估出塔身长度、承载力、布设环境方面的要求，以此确定出塔身稳定性和受力指标，确定出塔身的作业成本支出。因此，塔身质量稳定性测试中，工作人员应当评估出“正K型”“倒K型”“交叉式”的布设要求，评估出斜材所承受的压力，规避拉压系统过大的不利影响。同时，工作人员也要了解输电线路的受力性能，消除整体铁塔载荷过大问题，控制铁塔的重量，侧重探讨钢材 、水泥、骨料的成本支出和质量标准，提高结构设计的有效性。

三、 结语

综上所述，为了提高输电线路铁塔结构设计的质量，工作人员要评估出电力行业的发展情况，确定出电力基础设施的使用要求，尤其是要保证输电工作在既定的条件进行。另外，工作人员还需要对输电铁塔的应用要求进行测试，通过评估出设计的强度指标，提高铁塔的强度、安全性和耐腐蚀性，提高电力输送质量。

参考文献：

[1]顾鹏.架空输电线路铁塔结构与基础设计[J].现代工业经济和信息化，2020，10（12）：53-54+58.

[2]陈志.输电线路铁塔结构倾斜检查方法[J].科学技术创新，2019（11）：153-154.

[3]李政民.重冰区220kV单回架空输电线路铁塔结构设计[J].工程技术研究，2016（07）：164-166.