探析輸電線路跨越鐵塔結構設計

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摘要:大跨越鐵塔結構是輸電線路中的重要支撐部分，但是其存在成本較高的問題。對現階段輸電線路大跨越鐵塔結構設計進行分析，找出合理有效的優化措施，這對我國電力工程的未來發展意義重大。

關鍵詞:輸電線路;大跨越;鐵塔結構

我國電力工程的主要任務是進行電能的生產與運輸，因此輸電線的效率將直接影響工程的質量。電能是一種較為危險的能源物質，在對其運輸的過程中要注意保證安全性。一般情況下，輸電線路處于較高的位置，在進行設計時，需要考慮穩定性，大跨越鐵塔結構就是一種較為常見的支撐結構，在輸電線路中有著較好的應用。在工程設計過程中，要根據現實情況對這一結構進行簡單調整，使其在發揮作用的同時，降低所需成本。

1輸電線路大跨越鐵塔結構設計的發展概況

1.1輸電線路大跨越鐵塔結構設計的原理

與其他結構類型不同，輸電線路大跨越鐵塔結構可以保證高空中的穩定性，因此，重視該結構設計的原理至關重要。輸電線路具有一定的重量，在進行遠距離傳輸的過程中，輸電線自身的重量及環境因素都會影響其穩定性，要想保證輸電線得到有效支撐，就需要設計合理的結構。鐵塔結構能夠較好地改變輸電線自身受力情況，在遇到較惡劣天氣等環境因素干擾時，可以通過受力的合理分配減少危險情況的發生。在采用輸電線路大跨越鐵塔結構時，還存在一些問題，尤其是施工成本較高。該結構的施工較為復雜，在整個工程中耗時較長，導致其資金投入較高。輸電線路大跨越鐵塔結構的設計也需要有待加強，目前一些電力工程不能根據實際情況以及基本條件進行設計，例如一些地區的地質結構具有土層較淺的特點，所以在預埋過程時要采用淺埋方式，這樣在一定程度上就會影響到大跨越鐵塔結構的穩定性。這時最有效的措施就是增大基礎地板面積，從而使其增加與地面的接觸面積，達到提高自身穩定性的目的。

1.2重視輸電線路大跨越鐵塔結構設計的必要性

在日常生活及生產過程中，電能的使用已經滲透到方方面面，我們對于電能的依賴逐漸加強，因此，要進一步促進我國電力工程的發展。首先，要從電能的生產及電能的傳輸兩方面入手。輸電線路大跨越鐵塔結構是電能傳輸過程的研究重點，在現有的基礎上，對這一設計進行完善不僅可提升電力工程的整體質量，還能節約設計所需成本，為我國現代化經濟建設起到積極的推動作用。

2輸電線路大跨越鐵塔結構設計中需要注意的問題

2.1日常環境腐蝕的威脅

輸電線路大跨越鐵塔結構常年暴露于外界環境中，因此，日常環境腐蝕作用是設計該結構時需要注意的主要內容。輸電線路大跨越鐵塔結構中的主要材質是鐵，這種物質具有易于氧化的特點。日常外界環境中的氧氣含量較高，因此大跨越鐵塔結構極易發生腐蝕，在天氣條件的共同作用下，會進一步加快鐵塔結構的腐蝕。被腐蝕后的鐵塔，其承重能力遭到嚴重削弱，會導致輸電線路的安全穩定性受到嚴重威脅。想要避免日常環境腐蝕，最常見的方法是涂漆，能夠較好地隔絕鐵塔周圍與氧氣的接觸，從而保證穩定性。

2.2雨季雷擊的威脅

在夏季，雷雨天氣較為常見，輸電線路大跨越鐵塔結構就可能受到雷擊的威脅。雷電具有較大能量，在擊中鐵塔結構時，可能通過導電物質進一步進入輸電線路中，這樣將引發嚴重的短路現象，嚴重的甚至將引發火災等。在雨季，要加強對鐵塔結構的避雷裝置檢查，例如:在合理位置安裝避雷針，這樣在遭受雷擊時可以及時將強電流引入大地，有效避免危險事故的發生。

2.3冬季暴雪的威脅

冬季天氣轉冷，北方地區極易出現暴雪等天氣，這對輸電線路大跨越鐵塔結構來說也將產生較大威脅。輸電線路自身的重量較大，在發生暴雪時，短時間內就會使輸電線上堆積大量的雪，這樣鐵塔結構需要承受的重量進一步增大，很容易產生坍塌情況。有時在冬季暴雪期間，溫度變化波動較大，下雪時溫度偏高會引發雪的融化，但是在短時間內溫度會迅速降低，這時輸電線路大跨越鐵塔結構中就會出現結冰狀況，這對其穩定性將產生巨大干擾，對居民的用電安全十分不利。

2.4地震的威脅

地震是一種較為常見的自然災害，由于地質結構和地殼的運動，導致不同地區地震時有發生。在發生地震的過程中，巨大震動將使建筑結構嚴重破壞，輸電線路大跨越鐵塔結構也會在地震中發生形變，嚴重時甚至發生倒塌情況。目前，我國對于地震的預測工作還有待進一步完善，想要防止地震對輸電線路大跨越鐵塔結構造成威脅，就要從加強鐵塔自身穩定性入手，對其結構進行合理加固，使其能承受更大的振動，從而在地震中降低坍塌的可能性。

3輸電線路大跨越鐵塔結構設計的基本技術

3.1完善曲臂傳遞縱向荷載

在輸電線路大跨越鐵塔結構的設計中，完善曲臂傳遞縱向荷載是首要的技術內容，鐵塔結構的曲臂具有較多的功能，從實際作用來說，曲臂可以對鐵塔縱向支撐部分進行壓力的分擔，使輸電線的重量得到較好的平衡，這樣不僅能有利于輸電的遠距離傳輸，同時還能保證輸電過程的穩定性。這種結構設計具有較高的審美性，可以使輸電線路為城市增添獨特的風景。

3.2加強塔頭鉸結點位置的合理選擇

在輸電線路大跨越鐵塔結構中，塔頭鉸結合點的位置至關重要，不同位置的選擇會使其受力狀況發生較大改變。在施工過程中，塔頭鉸合點要根據工程要求及實際情況進行考慮，剛性結點與其他類型結點相比，具有穩定性較好的優勢，但是在施工過程中需要的原料量較大。

3.3合理布置導線橫擔下平面斜材

在輸電線路大跨越鐵塔結構設計中，需要重視導線橫擔下平面斜材的合理布置。一般情況下，斜材的位置在橫擔之上，這種直接受力的方式對于鐵塔結構來說容易增加縱向荷載，需要在中間增加其他結構對產生的荷載進行分擔，從而提高輸電線路大跨越鐵塔結構的穩定性。

3.4注重大坡度塔身

從理論上來說，輸電線路大跨越鐵塔結構的塔身坡度越小，其能夠承受的壓力也越高。但是坡度小將導致鐵塔結構施工所需材料增加，工程成本增加，不利于電力工程的未來發展。大坡度塔身是近年來電力工程輸電線路大跨越鐵塔結構研究的重點內容，在安全范圍之內增加塔身的坡度，既不會影響穩定性，還能節約施工材料，這對于輸電線路大跨越鐵塔結構的發展意義重大。

3.5重視偏心問題

在設計輸電線路大跨越鐵塔結構的過程中，應重視偏心問題，導致該問題的主要原因是斜材連接不當以及單包鐵接頭的使用。想要避免偏心狀況，需要施工人員嚴格按照設計內容施工，對各結構的連接接頭進行檢查，從而提高鐵塔結構的平衡性與穩定性。

4結語

在未來發展中，進一步加強與完善輸電線路大跨越鐵塔結構的設計十分重要，提高輸電線路的穩定性是增強用電安全和輸電效率的前提，相信經過電力工程人員的不斷努力，能夠實現這一基本目標。

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作者:張澤徐 單位:國網黑龍江省送變電工程有限公司