輸電線路塔

輸電線路塔主要承受風(fēng)荷載、冰荷載、線拉力、 恒荷載、 安裝或檢修時(shí)的人員及工具重以及斷線、地震作用等荷載。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這些荷載在不同氣象條件下的合理組合，恒荷載包括塔、線、金具、絕緣子的重量及線的角度合力、順線不平衡張力等。斷線荷載在考慮斷線根數(shù)(一般不考慮同時(shí)斷導(dǎo)線及避雷線)、斷線張力的大小及斷線時(shí)的氣象條件等方面，各國(guó)均有不同的規(guī)定。

塔一般均簡(jiǎn)化為靜態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)于風(fēng)、斷線、地震等 動(dòng)荷載，通常在靜力分析的基礎(chǔ)上，分別乘以風(fēng)振系數(shù)、斷線沖擊系數(shù)、地震力反應(yīng)系數(shù)來考慮動(dòng)力作用。

輸電線路塔的內(nèi)力計(jì)算，與塔式結(jié)構(gòu)和桅式結(jié)構(gòu)相同，但須考慮下列兩個(gè)問題:

①導(dǎo)線風(fēng)荷載對(duì)塔的作用。由于導(dǎo)線的支點(diǎn)間距較大(一般為200~800米)而橫向擺動(dòng)的周期較長(zhǎng)(一般為5秒左右),故應(yīng)考慮風(fēng)沿導(dǎo)線的不均勻分布及導(dǎo)線對(duì)塔的動(dòng)力效應(yīng)。20世紀(jì)60年代初，許多國(guó)家的電力部門曾用實(shí)際的試驗(yàn)線路來測(cè)定導(dǎo)線在大風(fēng)作用下的最大響應(yīng)，并據(jù)此制訂了實(shí)用計(jì)算法，其中有的已納入本國(guó)的規(guī)程，但是由于受地形、測(cè)量?jī)x器的精度、分析水平等各種因素的限制，這些實(shí)用計(jì)算方法還不能精確反映出真實(shí)情況。70年代中期，開始應(yīng)用隨機(jī)振動(dòng)理論分析陣風(fēng)作用于導(dǎo)線對(duì)塔引起的動(dòng)力響應(yīng)，這種建立在實(shí)測(cè)資料基礎(chǔ)上并用統(tǒng)計(jì)概念及譜分析估計(jì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的概率峰值的方法，比較符合風(fēng)的特點(diǎn)。

②斷線力對(duì)塔的作用。導(dǎo)線突斷時(shí)對(duì)塔的沖擊荷載在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到峰值，并且各個(gè)部位的相對(duì)值大小不一，是一種復(fù)雜的瞬態(tài)強(qiáng)迫振動(dòng)，要作理論計(jì)算比較困難。一般是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)獲得沖擊力的峰值，并據(jù)此制定出實(shí)用的"斷線沖擊系數(shù)"，其值為 1.0~1.3，視電壓的高低、塔的類型、不同的部位而定。

根據(jù)在線路上的位置、作用及受 力情況分類如表:

還可根據(jù)不同的電壓等級(jí)、線路回路數(shù)、導(dǎo)線及避雷線的布置方式、材料及結(jié)構(gòu)形式來確定塔的名稱，例如:220千伏單回路導(dǎo)線水平排列的門型耐張跨越塔。常見的懸垂型塔或耐張型塔如圖。220千伏南京長(zhǎng)江大跨越鋼管塔,檔距長(zhǎng)達(dá)1933米、高193.5米。(見彩圖) 輸電線路塔

塔的尺寸和檔距須滿足電路要求:導(dǎo)線與地面、建 筑物、樹木、鐵路、公路、河流以及其他架空線路之間，導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與避雷線之間，均應(yīng)保持必要的最小安全距離。避雷線對(duì)導(dǎo)線的保護(hù)角及使用雙避雷線時(shí)兩根避雷線之間的水平最小距離應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定。

輸電線路塔基礎(chǔ)的種類很多，并隨塔的類型、地形、地質(zhì)、施工及運(yùn)輸?shù)臈l件而異，常見的有:①整體式剛性基礎(chǔ);②整體式柔性基礎(chǔ);③獨(dú)立式剛性基礎(chǔ);④獨(dú)立式柔性基礎(chǔ);⑤獨(dú)立式金屬基礎(chǔ);⑥拉線地錨;⑦卡盤及底盤;⑧樁基礎(chǔ)。上述①、②類基礎(chǔ)主要用于窄塔身用地小的情況,③、④、⑧類基礎(chǔ)用于軟土地基,⑤類則適用于山區(qū)或搬運(yùn)及取水較困難的地區(qū)，⑥類只用于拉線塔，⑦類只用于鋼筋混凝土塔。除應(yīng)考慮地基和基礎(chǔ)的強(qiáng)度外，尚需核算基礎(chǔ)的上拔與傾覆穩(wěn)定性。根據(jù)長(zhǎng)期使用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一般塔基礎(chǔ)可以不必驗(yàn)算地基的變形。

輸電線路塔的數(shù)量多，分布面廣，自然條件及地形條件復(fù)雜多變，不利于使用大型機(jī)具運(yùn)輸和安裝。中國(guó)多用把桿吊裝方法。20世紀(jì)70年代開始對(duì)100米以上的高塔，采用了更為安全的倒裝法，利用鋼塔的底層作承力架，先上后下，逐段安裝就位,整體提升,并用纖繩臨時(shí)固定。