近年來，我國國家電網的建設飛速發展，電力系統也不斷完善，在這過程中，鐵塔是高壓輸電線路的重要組成部分，其設計至關重要，本文對輸電線路鐵塔結構設計進行了分析及探討。

　　《電力系統裝備》Electric Power System Equipment(月刊)2002年創刊，是一本面向電力工業和電力設備產業，集指導性、信息性、技術性、實用性于一體的大型綜合性月刊。經過不斷發展壯大，已成為真正縮短電力設備供應商與用戶間聯絡的新干線。&&雜志內容涵蓋電力生產、傳輸、使用及電力設備制造等領域。

　　引言隨著我國經濟的飛速發展，國民經濟總體水平有了很大的提高。與此同時，電力系統運行和設計所依賴的基礎條件也發生了變化。輸電線路是形成我國供電脈絡的基礎，對用戶供電起著至關重要的作用，為了實現輸電線路鐵塔結構設計的安全穩定和經濟效益，在輸電線路安全運行的基礎上，以防止外部損傷，確保輸電線路安全運行，必須適時加強對于輸電線路鐵塔結構設計的深入總結與研究。以下就我國輸電線路鐵塔結構設計及工程應用過程中常遇到的一些實際問題進行了探討。

　　一.輸電線路鐵塔結構設計的基本原則

　　輸電線路鐵塔是我國電力供應與輸送環節必不可少的基礎設施之一，被廣泛應用于各地區電力輸送的主干線與分支輸電線路上，有效保證了電力輸送的安全與穩定，也是全面保障我國現代電力行業供電安全的先決條件之一。在輸電線路鐵塔結構的設計過程中，設計人員只有堅持按照相關規定原則開展工作，才能保證設計方案更具科學性、合理性。

　　1.調查沿線工程地質、水文及氣象條件

　　為使輸電線路鐵塔結構設計能獲得較精確的沿線氣象條件。應根據規程對觀測場、距本線路距離的要求，走訪氣象站，根據沿線氣象資料的數據統計結果，參考風壓圖以及附近已有線路的運行經驗確定，基本風速、設計冰厚按重現期確定，110～330kV輸電先例及其大跨越按30年、750kV、500kV按50年。基本風速離地面10米高30年一遇平均的最大風速、極端最低氣溫、歷年平均氣溫、歷年平均雷暴日數，結合沿線現有輸電線路、通信線路的運行經驗及造成自然災害等資料情況分析后，獲得線路的氣象條件結果表。為取得第一手線路地質資料。設計單位可以會同線路所在地區地質勘探部門，對沿線現場鉆孔取得土質和水樣，并試驗確定地質水文特性，也可以在現場進行了靜力觸探，利用計算機繪制出各層地耐力及其他參數。依據勘探資料，確定所經地區地貌單元，為輸電線路鐵塔結構設計提供可靠的依據。

　　2.導地線和金具安全的系數

　　導地線安全系數不僅影響線路的運行安全，而且關系到耐張鐵塔的荷載大小。對于同塔多回輸電線路。由于荷載巨大，所以導地線的安全系數選取應更為合理。做到既能滿足輸電線路的安全運行，又能有效控制工程投資。

　　3.絕緣配置

　　輸電線路的絕緣配合就是解決鐵塔上和檔距中各種可能的放電途徑，使輸電線路能在工頻電壓、操作過電壓、雷電過電壓等各種條件下安全可靠地運行。考慮到多回輸電線路的重要性和停電檢修的困難，盡量減少維護工作量，延長絕緣子清掃周期，同塔多回路的泄漏比距可考慮提高一級進行設計。同塔多回路導線相間距離除應滿足《技術規程DL/T5092-1999》的計算公式，在特定的導線布置形式情況下，不同回路間的相導線可能在同側橫擔上相鄰布置，其回路間水平距離還應比上述要求增加0.5m。

　　4.防雷特性

　　根據送電輸電線路設計手冊推薦，輸電線路遭受雷擊的次數為：N=rhT，h=hg-2f/3，式中，r為地面落雷密度;h為避雷線平均高度;T為年雷暴日數;hg為避雷線懸掛點高度;f為避雷線弧垂。公式表明，輸電線路遭受雷擊次數隨著地線的平均高度增高而增多。其次是繞擊，當地線保護角相同時，塔高增加20m，繞擊率增大一倍;至于反擊，同塔多回路塔高增加，鐵塔的波阻和電感隨之增大，雷擊塔頂時，沿鐵塔傳播至接地裝置所引起的反射波返回塔頂或上橫擔所需時間相對延長，電位升高值較大，因此反擊引起的絕緣閃絡跳閘率比單、雙回路高。

　　5.塔身和基礎

　　同塔多同路由于鐵塔的外部荷載及塔身風壓與單同輸電線路相比，將成倍增加，鐵塔的自重、基礎作用力均將大幅度增加。為保證可靠性要求，多回路鐵塔和基礎設計可參照大跨越工程的重要工程乘重要系數的做法，對多同路結構設計的安全系數適當加強。對220KV大截面導線的同塔多回路，為降低材料的體形系數和塔身風壓，可考慮采用鋼管桁架結構，對跨越塔等特殊型式也可采用高強度鋼材。由于多回路塔的導地線很多，因此設計中，可能很多結構材料受安裝工況控制，在設計中如適當限制施工作業工序，采用合理的施工手段，甚至加大施工臨時拉線的平衡張力，則可以有效降低塔重。同塔多回路的鐵塔和基礎設計還應該遵循安全可靠的原則。

　　6.交叉跨越的設計

　　輸電線路鐵塔結構設計中，對于跨越桿塔(跨越河流除外)應采用固定線夾。輸電線路與弱電線路交叉時.交叉檔弱電線路的鐵塔，應有防雷措施。另外，輸電線路跨11OkV及以上線路、鐵路、高速公路及一級公路時，懸垂絕緣子串宜采用雙串，或兩個單串。

　　二.輸電線路鐵塔結構設計的技術要點分析

　　輸電線路鐵塔結構設計是整個高壓輸電線路工程建設的核心部分之一，設計中所涉及的技術項目也相對較多，其中包括：導線放線、弧垂觀測、連線工程和系統附件安裝等多個部分。

　　1.鐵塔的基礎問題

　　在輸電線路鐵塔結構設計中，輸電線路經由各段基礎型式的選擇，是一個非常重要的問題，應結合各段地形、承文地質情況、施工條件以及鐵塔型式加以確定，并且應在滿足規程、規范的前提下，盡可能地降低工程造價。對于運輸或澆制混凝土有困難的地區，可采用預制裝配式基礎或金屬基礎;對電桿及拉線宜采用預制裝配式基礎。

　　設計方案中還要正確分析鐵塔基礎受力，應首先保證安全，針對軸心受壓基礎、軸心受拉基礎，分別選取不同的K值。對于新基礎計算的前提條件是地基承載力滿足設計要求，若地質屬淤泥或淤泥質土，則必須進行重新設計。另外.通過塔和基礎設計的綜合優化，以及塔身坡度方案合理，對于轉角塔，因采用單腿承臺群樁基礎。各腿無構造連梁，其效果更加明顯。當然，對基礎而言，樁徑和樁深也是一個合理匹配的優化解。總之，鐵塔基礎結構設計應滿足如下的功能要求：能承受正常施工和正常運行時可能出現的各種工況下的荷載;在正常使用時具有良好的工作性能;正常維護下具有足夠的耐久性能：在偶然事件發生及發生后，仍能保持必須的整體穩定。

　　2.鐵塔強度問題

　　輸電線路鐵塔結構設計中，影響鐵塔強度的因素主要有制選鐵塔所用的材料、鐵塔的受力形式及鐵塔的結構形式。輸電線路在長期的運行中，鐵塔作為導線和避雷線的支持物，必須能承受一定的荷載，且其變形必須在一定允許的范圍之內，即鐵塔必須滿足一定的強度和剛度要求。環形截面的構件較其它構件，具有各方向承載能力相等，節省材料，便于采用離心機制造以提高質量等優，SEC法制備法澆制的混凝土強度比振搗法澆制的可提高30%。因此，在輸電線路中廣泛采用環形截面的鋼筋混凝土構件。預應力構件澆注前，將鋼筋施行張拉，待混凝土凝固后撤出張力，這時鋼筋回縮而混凝土必須阻止其回縮，因而混凝土受一個預應壓力。當構件承載而受拉時，這種預壓力可部分或全部抵消受拉時應力而不致產生裂縫，由此保證鐵塔的穩定性和長壽命。

　　3.連線工程的技術要點

　　在輸電線路鐵塔結構的整體沒計中，連線工程包括：架空線與壓接式耐張線夾的連接、架空導線間互連、導線與跳線間連接以及架空導線因損傷而需的壓接修補等。在導線進線工程完成后，需將耐張桿前后的導線進行連接的工程稱為跳線工程。如果是導線的跳線，必須滿足跳線與導線耐張線夾間保持良好的連接，減少接縫處的接觸電阻，防止導線在正常運行工作中劇烈發熱。對于接地導線的跳線，則需要與對應鐵塔的地線支架進行完好的聯結。

　　結語

　　高壓輸電線路鐵塔結構設計的質量對整個電力系統的安全運行起到至關重要的作用。因此在工程設計進程中必須嚴格把關，確保工程質量也是為安全供電增加了一層有力的保障。

　　參考文獻

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　　[2]趙廣林.輸電線路鐵塔結構設計的要點分析[J].四川電力學報2009，(3).37—38.