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《输电线路基础》第5章-杆塔强度校核-第四节-铁塔型式选择和.


图5-4-1铁塔结构图 (a)酒杯型塔;(b)三角型(克里姆型)塔 l-避雷线顶架;2-横担;3-主材;4-斜材;5-辅助材;6-水平材;7-横隔斜材;8-节点;9-节间
对于上字型或鼓型塔,下导线横担以上称为塔头部分;酒杯型塔 或猫头型塔颈部以上称塔头部分。 一般将与基础连接的那段桁架称塔腿。 塔头与塔腿之间的桁架称为塔身。
铁塔的塔身为柱形立体桁架,桁架的断面多呈正方形或矩形。 桁架的每一侧面均为平面桁架,立体桁架的四根主要杆件称为主 材。在主材的每一个平面上有斜材(或称腹材)连接。 为保证铁塔主柱形状不变及个别杆件的稳定性,需在主柱的某些 断面中设臵横隔材。由于构造上的要求和减少构件的长细比而设臵 辅助材。 斜材与主材的连接处或斜材与斜材的连接处称为节点。 杆件纵向中心线的交点称为节点中心。 相邻两节点间的主材部分称为节间。 两节点中心间的距离称为节间长度。 1、组成塔架的杆系形式 塔架一般由若干片平面桁架组成。平面桁架的杆系布臵常有单腹 杆系、双腹杆系、再分式腹杆系、K形腹杆系、倒K形腹杆系等,见 图5-4-2。
图4-13所示为三角型铁塔亦称鸟骨型换位塔。 这种铁塔与上字型铁塔的优缺点基本相同。用于山区时,将中横 担放在靠近山坡侧,可以充分利用塔高,减少边坡的开挖土石方量, 所以这种铁塔用于山区比上字型铁塔较为有利。 如图4-25、4-28所示为上字型拉线和拉线V型塔铁塔。 上字型拉线铁塔的塔身断面,可用圆钢或角钢做成方形或三角形 的。 该塔构造简单、加工制造方便、重量轻、便于运输和施工组立, 适合于山区线路,以代替笨重的钢筋混凝土电杆。其缺点是:由于 山区地形复杂,故拉线的施工比较麻烦;一旦拉线折断,容易造成 倒塔事故。 图4-16所示为洒杯型直线铁塔。 优点: ⑴适合与双避雷线、导线水平排列的双杆线路配合使用; ⑵导线、避雷线对称布臵,在正常情况下没有不平衡力矩,塔身稳 定性较好;
1、输电线路常用的铁塔型式 (1)单回路直线塔:有三角型、上字型、上字型拉线塔、酒杯型及猫 头型等。 (2)双回路直线塔:有鼓型塔(或称六角型塔)。 (3)单回路耐张、转角塔:有酒杯型和干字型铁塔。 (4)双回路耐张、转角塔:有鼓型铁塔。 2、输电线路常用的铁塔型式的优缺点 如图4-12所示为上字型直线铁塔。该塔的优缺点如下: 优点: ⑴结构简单传力清晰,断线情况下结构刚度较门型铁塔大; ⑵塔身及横担的构造简单,构件数量及规格较其它塔型少,便于加 工制造和材料供应; ⑶该塔根开小,占地面积少; ⑷该塔重量轻,可以整体组立或分段组立,施工方便; ⑸便于导线换位。
(3)铁塔高度、头部尺寸(如线间距离)应满足电气的要求,并尽量满 足带电作业的要求。 (4)避雷线支架高度、保护角等应满足防雷保护的规定。 (5)选用铁塔的回路数,导线排列方式,避雷线根数应与全线路其它 电杆相配合。 (6)选用的铁塔,应当是钢材消耗量最少,造价低,加工制造方便, 便于施工组立,并应考虑材料供应的可能性。 (7)铁塔用于线路拥挤地带时,应注意所选铁塔的根开大小和埋设基 础的可能性,并尽量减少占地面积。 (8)避雷线支架及导线横担绝缘子串悬挂点的连接结构方式,应满足 工程使用的要求。 (二)各种塔型的优缺点 根据铁塔结构布臵的不同,或导线在铁塔上的不同布臵方式,铁 塔型式是多种多样的。 输电线路常用的铁塔型式和优缺点如下。
该塔中相导线高于边相导线,因此导线间的水平距离可以缩小, 从而减少断线时的力臂、降低钢材消耗量,目前多采用这种塔型。 单回路耐张杆或终端塔,220Kv、500Kv多采用图4-17~4-20所 示。 这种铁塔比酒杯型塔重量轻、加工制造方便、便于施工组立、线 间距离小,用于线路走廊狭窄的拥挤地带较为有利。 在发电厂或变电站进出线走廊狭窄拥挤的地带,往往采用双回路 铁塔,以减少线路走廊宽度,目前经常采用的双回路铁塔,如图421、4-22、4-24所示的鼓型(或称六角型)铁塔: 二、铁塔结构的基本要求和斜材布置形式 整个铁塔可分为塔头、塔身和塔腿三部分,如图5-4-1所示。主源自:赵先德第五章 杆塔强度校核
第四节 铁塔型式选择和结构要求
架空输电线路的铁塔是由型钢组成的空间桁架。 型钢的断面形状为等边角钢、不等边角钢、槽钢或无缝钢管。 在铁塔设计中广泛采用等边角钢,只有个别构件采用不等边角钢 或槽钢。 大跨越的高塔有时采用无缝钢管铁塔或用角钢组成的组合断面铁 塔。 一、塔型选用原则和常用塔型的优缺点 在实际设计中,为了加快进度,一般很少重新设计铁塔,而是根 据工程情况尽量采用国家电网公司输电线路典型设计。 这时,选用铁塔需考虑以下几点。 (1)铁塔的技术设计原则、结构、材料等应符合有关规程的规定。 (2)铁塔的设计条件及各种情况下的荷载应满足工程的需要。当工程 某种情况下的荷载,超过选用铁塔的设计荷载时,应按工程实际的 荷载进行铁塔的强度验算。对超过允许应力的构件应予更换。
⑶导线水平布臵,可以充分利用塔高,同时避免导线舞动时相碰鞭 击或闪络现象,适用于重冰地区; ⑷便于带电检修作业; ⑸架设两根避雷线,可获得较小的保护角,耐雷水平较高。 缺点: ⑴塔头构造复杂,构件数量和规格较多,同时构件长度尺寸难予准 确,所以加工制造和施工组装比较麻烦; ⑵横担较长,占用线路走廊宽; ⑶用于山区时,由于受边导线对山坡距离的控制,故该塔高度有时 不能充分利用; ⑷该塔钢材消耗量较上字型或三角型塔为大,故档距较小时往往造 成浪费; ⑸中间导线在施工架线或运行检修落地时比较麻烦。 图4-15所示为猫头型直线铁塔。
缺点: ⑴采用单根避雷线,比酒杯型铁塔节省钢材; ⑵该塔适合与单杆线路配合使用,可用于平地或山区,但不适用于 重冰区; ⑶由于塔身一侧为一相导线,另一侧为两相导线,故承受不平衡垂 直荷载,使铁塔经常向两相导线侧产生弯矩,从而可能引起塔头的 偏斜; ⑷由于导线上下两层布臵,故铁塔较高,施工安装上导线时需绕过 下横担,施工比较麻烦; ⑸由于采用一根避雷线,其保护角较大,所以耐雷水平比两根避雷 线的铁塔差,不宜用于重雷区; ⑹由于导线分上下两层布臵,在考虑带电检修作业时,需加大上下 导线的垂直距离和水平位移,因而使铁塔的横担加长,在断线情况 下的扭矩增大。
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