输电线路杆塔

第四节杆塔杆塔是用来支持导线、避雷线及其附件的支持物，以保证导线与导线、导线与地线、导线与地面或交叉跨越物之间有足够的安全距离。一、杆塔的作用二、杆塔的分类1．杆塔根据其在线路中的用途不同分为以下几类：直线杆塔：用于线路的直线中间部分，以垂直的方式支持导、地线，主要承受导、地线自重或覆冰等垂直荷载和风压及线路方向的不平衡拉力。二、杆塔的分类直线杆塔直线转角杆塔直线转角杆塔：除起直线杆塔的作用外，还用于线路较小的转角。二、杆塔的分类耐张杆塔二、杆塔的分类耐张杆塔：以锚固的方式支承导线和地线，能将线路分段，限制事故范围，便于施工检修；其机械强度较大，除承受直线杆塔承受的荷载外，还承受导、地线的直接拉力，事故情况下承受断线拉力。二、杆塔的分类转角杆塔：用于线路转角处，一般是耐张型的。除承受耐张杆塔承受的荷载外，还承受线路转角造成的合力。二、杆塔的分类终端杆塔：用于整个线路的起止点，是耐张杆塔的一种形式，但受力情况较严重，需承受单侧架线时全部导、地线的拉力。二、杆塔的分类分支杆塔：用于线路的分支处。受力类型为直线杆塔、耐张杆塔和终端杆塔的总和。跨越杆塔：用于高度较大或档距较长的跨越河流、铁塔及电力线路杆塔。分支杆跨越塔二、杆塔的分类换位杆塔：用于较长线路变换导线相位排列的杆塔。二、杆塔的分类•导线换位：导线的相位之间进行改换位置，就叫做导线换位。•导线换位的原因：导线的各种排列方式（包括等边三角形），均不能保证三相导线的线间距离或导线对地距离相等，因此，三相导线的电感、电容及三相阻抗均不相等，这会造成三相电流的不平衡，这种不平衡，对发电机、电动机和电力系统的运行以及输电线路附近的弱电线路均会带来一系列的不良影响。为了避免这些影响，各相线应在空间轮流地改换位置，以平衡三相阻抗。二、杆塔的分类•三相导线的换位顺序有两种：单循环换位和双循环换位。•经过完全换位的线路，其各相在空间每一位置的各段长度之和相等。进行一次完全换位的线路称为完成了一个换位循环。•GB关于线路换位的规定：•在中性点直接接地的电力网，长度超过100km的线路，宜换位。换位循环长度不宜大于200km。二、杆塔的分类2．根据杆塔使用材料不同分为：钢筋混凝土电杆：钢筋混凝土电杆还分为普通离心制作的钢筋混凝土电杆和预应力钢筋混凝土杆两种。预应力锥形砼电杆钢筋混凝土电杆等径电杆二、杆塔的分类2．根据杆塔使用材料不同分为：铁塔其他：主要包括纯钢杆、薄壁离心混凝土钢杆、四管塔、钢管塔及抢修塔等二、杆塔的分类3．根据杆塔是否带拉线分为：拉线杆塔和自立式杆塔。二、杆塔的分类4．按杆塔架线的回路数分为：单回路杆塔、双回路杆塔和多回路杆塔。三、杆塔的主要技术参数杆塔主要技术参数有电压等级、导线型号、架空地线型号、最大使用张力、最大使用应力、设计水平档距、设计垂直档距、代表档距、最大使用档距、呼称高度、气象条件、杆塔总质量等。呼称高度是指杆塔从地面到最低层横担绝缘子悬挂点的高度。主要由绝缘子串长、最高气温下导线弧垂、规程对地距离的要求决定。H=λ+f+h+Δh式中λ――绝缘子串长，m；f――导线设计最大弧垂，m；h――规程规定对地距离的最小允许距离，m；Δh――考虑各种因素预留的裕度，m；三、杆塔的主要技术参数杆塔的主要技术参数表示方法见下表四、钢筋混凝土电杆钢筋混凝土电杆也称水泥杆。按钢筋受力情况可分为：非预应力电杆和浇制前对钢筋预加一定拉伸张力的预应力电杆。按其造型可分为：锥形（拔梢）电杆和等径电杆两种。锥形电杆的梢径一般分为190mm和230mm两种，其锥度比为1/75。等径电杆的直径一般有300mm和400mm两种，前者用于导线截面稍小的线路，后者用于导线截面较大的线路。按混凝土电杆杆段长度可分为整根式电杆和分段式电杆，在分段式电杆中，又分为焊接分段式和法兰分段式两种。焊接分段式电杆的连接，是将杆段两端的钢圈对焊而完成的；而法兰分段式电杆的连接，则是将杆段两端的法兰盘用螺栓连接而成。四、钢筋混凝土电杆混凝土电杆结构图（a）锥形整根式；（b）焊接分段式；（c）法兰分段式1－混凝土电杆；2－焊接钢圈；3－连接法兰四、钢筋混凝土电杆（一）、常用的电杆型式1．无拉线拔梢直线单杆无拉线拔梢直线单杆，一般采用梢径φ190～φ230mm的拔梢钢筋混凝土电杆，电杆的基础采用深埋式。具有结构简单、施工方便、运行维护简便、占地面积少、对机耕影响小的特点。主要缺点为抗扭性差，荷载大时杆顶容易倾斜，故一般用于LGJ－150型以下的导线及平地或丘陵地带较适宜，荷载大的重冰区不宜采用。四、钢筋混凝土电杆（一）、常用的电杆型式2．带拉线的直线单杆带拉线的直线单杆，一般采用φ300～φ400mm等径钢筋混凝土杆段，基础采用浅埋式。具有经济指标低、材料消耗小、施工方便、基础浅埋可充分利用杆高等优点。主要缺点是由于打拉线不便农田机耕，抗扭性差等。四、钢筋混凝土电杆（一）、常用的电杆型式3．带拉线的直线单杆拉线对地夹角β的布置，从理论上讲越小越好，但由于电气间隙和占地面积限制，通常β角以不超过600为宜。拉线水平夹角α，习惯采用450，但从正常和事故情况下等强度原则考虑，α角宜在350左右，故建议采用400，这对于发挥拉线作用和减少正常情况下的挠度都是可取的。四、钢筋混凝土电杆（一）、常用的电杆型式4．拔梢门型直线杆为了增加电杆横线路方向的强度，拔梢门型直线杆一般装有叉梁，不打拉线，采用深埋式基础，导线横担采用平面桁架横担。具有占地面积少，有较大的承载能力，断边相导线时，导线横担起杠杆作用，使两根主杆只承受反力而没有扭矩，克服了拔梢单杆抗扭性能差的弱点。四、钢筋混凝土电杆（一）、常用的电杆型式5．拉线门型直线杆拉线门型直线杆的拉线一般有V形和X形两种。由于V形拉线α角较大，一般大于700，所以拉线平衡垂直线路方向荷载的能力很低，基础采用深埋式，有带叉梁和不带叉梁两种。X形拉线α角较小，可以小于700，基础可采用浅埋式。四、钢筋混凝土电杆（一）、常用的电杆型式5．拉线门型直线杆四、钢筋混凝土电杆（一）、常用的电杆型式6．耐张杆122112α1α2（a）（b）（a）立视图；（b）俯视图1－导线拉线；2－架空地线拉线四、钢筋混凝土电杆（一）、常用的电杆型式6．耐张杆在导线横担处安装四根交叉布置的拉线（称导线拉线），在架空地线横担处安装四根“八字型”布置的拉线。导线拉线与横担的水平投影角α2约为650，在正常运行情况下，承受导线、架空地线和杆身风压的水平力及角度荷载或导线的不平衡张力；断线及安装情况时，承受安装或断线时的水平荷载或顺线路方向的荷载。架空地线拉线和导线拉线共用一个拉线基础，正常情况下，不考虑架空地线对基础的上拔力，仅在架空地线断线或安装情况时，才考虑架空地线拉线对基础的上拔力。四、钢筋混凝土电杆（一）、常用的电杆型式7．转角杆线路转角范围为00～900，转角杆的允许转角范围一般分成50～300，300～600，600～900三种，分别称300、600、900转角杆。300和600转角杆导线拉线的α角分别为650和600，β角均为450；架空地线拉线的α角为900，β角一般为600。四、钢筋混凝土电杆（一）、常用的电杆型式7．转角杆转角杆的基础埋深较浅，一般为1.5m。当线路转角度数较小时（50～200），正常大风时的反向风荷载可能大于导线的角度合力，从而导线拉线不起作用，这时应设置图中虚线所示的反向分角拉线。四、钢筋混凝土电杆（二）电杆型号及杆段编号电杆的杆型编制规范如下：分类代号：N－耐张杆；F－分支杆；D－终端杆；直线杆型无分类代号。杆型形状：S－上字型；M－门型；G－鼓型。转角度数：300－00～300；600－300～600；900－600～900。分级：“1”和“2”表示适用的导线。四、钢筋混凝土电杆（二）电杆型号及杆段编号杆段的型号：杆段的型号由第一节的汉语拼音字母和第二到第四节的数字组成。第一节的字母B表示拔梢杆，D表示等径杆；第二节的数字表示梢径；第三节的数字表示长度；第四节的数字分子表示破坏弯矩；分母0表示不分段，1表示分段的上段，2表示中段，3表示下段。如：B－19－09－7.3/1表示拔梢，梢径190mm，长9m，破坏弯矩7.3吨米，上段；五、铁塔（一）铁塔的型号铁塔的型号主要由铁塔的用途、外型、组立方式、线路电压代号、设计序号等五部分组成。线路电压（kV）用途代号设计序号组立方式代号型式代号五、铁塔（一）铁塔的型号铁塔用途代号代号用途代号用途Z直线塔D终端塔ZJ直线转角F分支塔N耐张塔K跨越塔J转角塔H换位塔五、铁塔（一）铁塔的型号五、铁塔（一）铁塔的型号表示铁塔组立形式代号：L表示拉线式；自立式可不表示。线路电压代号：110、220······表示110kV、220kV·······。示例：110NB-----110kV酒杯型耐张塔；110ZML-----110kV拉线式猫头型直线塔；五、铁塔（二）铁塔的塔型（a）（b）（c）（d）（e）（f）(g)（a）上字型；（b）三角型；（c）猫头型；（d）酒杯；（e）鼓型；（f）干字型；（g）大跨越型五、铁塔（二）铁塔的塔型紧凑型铁塔五、铁塔（二）铁塔的塔型特高压直线塔型五、铁塔（二）铁塔的塔型特高压承力塔型五、铁塔（二）铁塔的塔型王字型五、铁塔（三）、铁塔结构与识图1．铁塔结构整个铁塔可分为塔头、塔身和塔腿三部分。对于上字型或鼓型塔，下导线横担以上称为塔头部分；酒杯型塔或猫头塔型塔颈部以上称为塔头部分。一般将与基础连接的那段桁架称为塔腿。塔头与塔腿之间的桁架称为塔身。五、铁塔（三）、铁塔结构与识图1．铁塔结构铁塔斜材的布置，应用最多的是单斜材、双斜材和K形斜材三种。五、铁塔（三）、铁塔结构与识图当铁塔承受巨大的压力时，必须增加横隔面来保证整个铁塔的稳定性。因此，铁塔所有承受外荷载的断面及塔身坡度变更处均应设置横隔面。在塔身坡度不变处，亦应设置横隔面，其间距，对窄塔取8m左右，对宽塔取塔身平均宽度的1～1.25倍。横隔材的布置应组成几个三角形，以增加结构的稳定性。五、铁塔（三）、铁塔结构与识图2．制图的有关规定及识读图单线图的图面比例一般取1：50，1：100，1：200。结构图的图面比例一般取1：10，1：15，1：20，1：30。当用上述比例尚不能充分反映结构实况时，则应绘制断面图或详图。详图的比例一般取1：2，1：5，1：10。五、铁塔（三）、铁塔结构与识图2．制图的有关规定及识读图（2）结构图图面绘法铁塔结构应分段绘制，以便制造和加工。分段位置一般在每节塔身和主材接头处，段别编号由上到下，接腿编号最后进行。五、铁塔（三）、铁塔结构与识图制图的有关规定及识读图每一塔身的单线图及塔腿结构图上，都应绘制线路方向标，标明铁塔的安装方向和脚钉设置位置。铁塔方向标五、铁塔（四）铁塔防松及防盗根据设计规程要求，受拉螺栓及位于横担、顶架等受振动部位的螺栓应采取防松措施。对新建线路杆塔连接螺栓在组立结束时必须全部紧固一次，架线后还应复紧一遍。复紧并检查扭矩合格后，应随即在杆塔顶部至下导线以下2m之间及基础顶面以上2m范围内的螺栓全部采取防松措施，以前曾采用在单螺母螺栓的外露螺纹上涂以灰漆，或在紧靠螺母外侧螺纹处相对打冲两处等措施以防螺母松动。现在一般采用加扣紧螺母、弹簧垫等防松措施。对运行单位，铁塔螺栓的紧固应严格按照规定的周期进行，5年1次,并明确责任，做好记录；新建线路投产后，次年应对铁塔螺栓全部紧固一次，紧固标准如下表；对有微风振动和大风气象的特殊区域杆塔应适当缩短螺栓紧固周期。五、铁塔（四）铁塔防松及防盗4.8级螺栓紧固扭矩标准注：4.8级表示螺栓的性能等级，4表示螺栓最小抗拉强度(N/mm2)的1/100，即螺栓的最小抗拉强度为400N/mm2；8表示螺栓屈强比的10倍，即公称屈服点或公称屈服强度与公称抗拉强度之比（屈强比）的10倍，说明螺栓的公称屈服强度与公称抗拉强度之比为0.8；这两个数字的乘积4×8=32为最小屈服应力的1/10，说明螺栓的最小屈服应力为320N/mm2。五、铁塔（四）铁塔防松及防盗对于杆塔防盗规程要求，110