輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和優(yōu)化措施

劉勇

摘 要：輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)是輸電系統(tǒng)的重要組成部分，尤其是人們用電需求的不斷提升，也需要重視基礎(chǔ)設(shè)施方面的設(shè)計(jì)支持，滿足輸電線路鐵塔的基本要求。因此，工作人員要結(jié)合輸電線路鐵塔的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行評估，通過確定出輸送電路的設(shè)計(jì)情況，鞏固鐵路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，這也對提高鐵路設(shè)計(jì)水平是有利的?；诖耍恼戮洼旊娋€路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和優(yōu)化措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：輸電線路;鐵塔結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);優(yōu)化設(shè)計(jì)

引言;輸電線路對提高電網(wǎng)工程質(zhì)量有著積極的作用，但是傳統(tǒng)木質(zhì)材料為主的輸電桿已不適用，故工作人員要合理優(yōu)化鐵塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，采用高性能的鋼材料作為主導(dǎo)材料，重視電網(wǎng)、鐵塔功能性的優(yōu)化工作，明確電網(wǎng)高壓升級及改造要求，滿足鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對載荷、穩(wěn)定性、承載性的要求。另外，高壓電路設(shè)計(jì)過程也會受到多種因素的影響，故需要工作人員調(diào)整鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，提高輸電線路工程的有效性及穩(wěn)定性。

一、輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要充分滿足鐵塔的承載性、穩(wěn)定性、美觀度以及構(gòu)造模要求，通過確定符合規(guī)范的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，確定與鐵塔使用相關(guān)聯(lián)的構(gòu)造方案，再評估出鐵塔的構(gòu)造的載荷指標(biāo)，探討出鐵塔各個構(gòu)件的受力、傳力性能，采用簡易的處理規(guī)則確定鐵塔的受力特征。因此，輸電線路鐵塔設(shè)計(jì)過程中，工作人員要秉承“安全、合理、經(jīng)濟(jì)”方面的原則，再結(jié)合具體的管理要求確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)[1]。同時，工作人員也要保證鐵塔本身的強(qiáng)度及剛度，分析出鋼筋材料的使用量，在科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)支持下確定構(gòu)件的傳力性能，方便測定出各個材料的結(jié)構(gòu)部件的連接情況，通過科學(xué)規(guī)劃不同構(gòu)件的使用要求，完善節(jié)點(diǎn)控制水平。

二、輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)在國內(nèi)應(yīng)用相對較為廣泛，特別是人們對電能需求的逐步提升，需要使用穩(wěn)定性強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定的元器件，討論電容量的提升要點(diǎn)。目前，不同地區(qū)的電源地點(diǎn)呈分散狀態(tài)，諸多電能需要利用電線進(jìn)行傳輸，故需要利用輸電線路鐵塔構(gòu)建一個穩(wěn)定的電能傳輸模式，滿足鐵塔結(jié)構(gòu)的功能性需求。另外，工作人員也要考慮線路的規(guī)劃、使用要求，期間要運(yùn)用高質(zhì)量雙回路直線塔桿確定輸電線路的性能指標(biāo)，得到塔桿的重量及載荷。同時，輸電線路塔桿還需要滿足應(yīng)力電算程序的使用需求，并采用各類方式進(jìn)行集合布置，可提高塔桿的功能性。總之，工作人員應(yīng)當(dāng)分析出電力傳輸路徑與塔桿質(zhì)量的關(guān)系，探討出塔桿的配置方式，保證塔桿的位移、應(yīng)力在合理的范疇之內(nèi)，能夠凸顯出材料本身的應(yīng)力特征。為了提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，工作人員也要著重考慮地形、氣候、電壓對塔桿設(shè)計(jì)的影響，精準(zhǔn)考察輸電線路的使用情況，保證電路的傳輸質(zhì)量[2]。

三、輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

1. 酒杯型鐵塔

貓頭型和酒杯型鐵塔結(jié)構(gòu)可作為500KV超高壓輸電線路鐵塔的結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)方案，通常此類設(shè)計(jì)方案線路走廊下方空間相對較小，這就導(dǎo)致走廊賠償費(fèi)用較低，致使電能出現(xiàn)一定損失問題。但是，酒杯型鐵塔設(shè)計(jì)存在兩方面缺陷，一方面是酒杯型鐵塔的高度較高，故鐵塔會可能會受到雷電影響，導(dǎo)致鐵塔的抗雷水平較差。另一方面是鐵塔的基礎(chǔ)作用力較大，這就導(dǎo)致單基耗鋼梁提升。為提高酒杯型鐵塔的設(shè)計(jì)質(zhì)量，工作人員要結(jié)合導(dǎo)線水平排列情況確定鐵塔的高度，通過分析線與線之間的水平距離，確保塔頭的重量在穩(wěn)定范疇內(nèi)。其中，利用懸掛垂直絕緣子串搖擺角模式控制塔頭的位置，評估懸掛垂直串和邊導(dǎo)線橫擔(dān)的性能，評估出輸電線路的性能。為此，采用M型的布設(shè)方式，塔中央采用V型串結(jié)構(gòu)，在塔兩側(cè)使用懸垂串結(jié)構(gòu)，增設(shè)一組穩(wěn)定性強(qiáng)的絕緣子，保證鐵塔結(jié)構(gòu)穩(wěn)固成三角拱形結(jié)構(gòu)，可確?？缡副仍?.2左右，也能提高鋼材料的剛度性能。為消除起拱問題的不利影響，工作人員要分析出拱腳推力指標(biāo)，評估出V型串的掛點(diǎn)水平，確保兩串拉力與橫擔(dān)中心的壓力在合理的范疇內(nèi)，可低效拱腳的推力方面隱患，可提高鋼材料的鋼材料性能。

2. 拉線V型鐵塔

拉線V型鐵塔會受到橫向、縱向方面的壓力，通過提高設(shè)計(jì)的合理性，評估出拉線V型鐵塔所使用的鋼材料，側(cè)重考察塔設(shè)計(jì)的成本支出，可提高鐵塔的功能性。具體來講，要注意以下幾點(diǎn)：第一，工作人員要分析出壓桿、鋼絞線的性能，選擇高強(qiáng)度的鋼絞線，尤其是要凸顯出鋼絞線的使用要求，凸顯出壓桿、鋼絞線的特有功能，可進(jìn)一步提高鐵塔的剛性性能（導(dǎo)線、橫擔(dān)載重控制為整體重量的40%，確保導(dǎo)線橫擔(dān)的載荷為36%左右，地線支架的載荷為4%）[3]。第二，鐵塔占地面積相對較大，故工作人員要分析出鐵塔的位置，及時補(bǔ)償農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)損失，并選擇相對穩(wěn)定的導(dǎo)線橫擔(dān)，確保塔頭的比重在合理的范疇之內(nèi)?？傊?，工作人員要分析出橫擔(dān)的性能指標(biāo)，期間要選擇穩(wěn)定性較強(qiáng)的絕緣子和金具材料，確保避雷線、導(dǎo)線的穩(wěn)定性。同時，工作人員要評估出材料節(jié)點(diǎn)的功能性，選擇交叉斜材式布設(shè)方式，當(dāng)導(dǎo)線布設(shè)在橫擔(dān)根部時，需要注意導(dǎo)線橫擔(dān)的主材質(zhì)量，并對材料的穩(wěn)定性進(jìn)行評估，確保輸電線路設(shè)計(jì)符合相關(guān)依據(jù)。

3. 優(yōu)化塔身斜材布設(shè)

為提高塔身斜材布設(shè)質(zhì)量，工作人員要分析出塔身的布設(shè)因素，通過評估出塔身長度、承載力、布設(shè)環(huán)境方面的要求，以此確定出塔身穩(wěn)定性和受力指標(biāo)，確定出塔身的作業(yè)成本支出。因此，塔身質(zhì)量穩(wěn)定性測試中，工作人員應(yīng)當(dāng)評估出“正K型”“倒K型”“交叉式”的布設(shè)要求，評估出斜材所承受的壓力，規(guī)避拉壓系統(tǒng)過大的不利影響。同時，工作人員也要了解輸電線路的受力性能，消除整體鐵塔載荷過大問題，控制鐵塔的重量，側(cè)重探討鋼材 、水泥、骨料的成本支出和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。

三、 結(jié)語

綜上所述，為了提高輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，工作人員要評估出電力行業(yè)的發(fā)展情況，確定出電力基礎(chǔ)設(shè)施的使用要求，尤其是要保證輸電工作在既定的條件進(jìn)行。另外，工作人員還需要對輸電鐵塔的應(yīng)用要求進(jìn)行測試，通過評估出設(shè)計(jì)的強(qiáng)度指標(biāo)，提高鐵塔的強(qiáng)度、安全性和耐腐蝕性，提高電力輸送質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧鵬.架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，10（12）：53-54+58.

[2]陳志.輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)傾斜檢查方法[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（11）：153-154.

[3]李政民.重冰區(qū)220kV單回架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].工程技術(shù)研究，2016（07）：164-166.