线路杆塔范文

线路杆塔范文（精选11篇）

线路杆塔 第1篇

1.1 滑坡概况

受灾杆塔位于低山山脊上, 山脊处坡度较缓, 山脊两侧斜坡地形相对较陡, 自然坡度在30~35°之间。因持续强降水, 现该塔大号侧山体出现一定规模的滑坡。滑坡体宽度最大约20m, 长度约40m, 滑坡后缘距离山顶约20m, 靠近塔位侧的滑坡周界距离塔腿的最小距离约1m, 部分滑坡体顺山坡已冲泄至山坡底部, 冲泄影响长度超过100m。

1.2 地层岩性

塔位及滑坡地段的地层为第四系残积、坡积而成的碎石土和粘性土, 下伏基岩为泥质砂岩。其中, 塔腿所在山脊区域基岩出露。地层自上而下为:

(1) 碎石土:灰褐色, 湿, 松散~稍密, 碎石成分为泥质砂岩, 棱角状, 粒径20~80mm, 存在粘性土充填, 局部粘性土含量较多, 表现为含碎石粉质粘土。该层主要分布在冲沟地段, 层厚一般为1.0~2.5m。

(2) 1泥质砂岩:灰黄色, 全风化, 岩体较破碎, 岩质较软, 泥质胶结, 可捏碎为砂土状。该层在塔位所在区域均有分布, 层厚差异较大, 一般厚度为0.5~1.5m。

(2) 2泥质砂岩:灰黄色, 强~中等风化, 岩体为薄层~中层状, 泥质胶结。节理裂隙较发育, 局部地段岩体较破碎。该层在塔位所在区域均有分布, 层厚大于10.0m。

1.3 水文地质条件

场地内地下水类型为上层滞水, 主要受大气降水补给, 通过地下径流向地势低洼处排泄。地下水含量受季节影响较大, 雨季时地下水含量相对较多。

2 滑坡稳定性分析评价

2.1 滑坡原因分析

滑坡区域原始地貌为山脊间小型冲沟, 原始地形较陡, 具有一定的汇水条件。由于杆塔遭遇罕见的连续强降雨天气, 在极端暴雨工况下, 降水不断入渗至斜坡表面的覆盖层内, 从而增加了覆盖层岩土体的重度, 同时地下水在覆盖层与强风化砂岩的分界面附近汇集, 从而导致该区域的岩土体由于雨水浸泡而发生软化, 抗剪强度降低, 构成一软弱层面, 覆盖层的岩土体在自重作用下向下滑移, 覆盖层与强风化泥质砂岩的分界面成为主滑面。因此, 判定该滑坡属于浅表层堆积体的推移式滑坡[1]。

2.2 滑坡现状稳定性评价

本次滑坡属于浅表层覆盖层岩土体滑塌, 滑坡后缘和滑坡周界较为明显, 整体轮廓呈U形。滑坡侧壁较陡, 滑体厚度约2.0~2.5m。滑体在雨水作用下已被搬运至山坡下部及坡脚区域。在滑坡后缘区域形成一临空面, 该临空面高度约2.0m, 坡度较陡, 由于卸荷后失去支撑, 滑坡后缘上方的岩土体存在继续下滑的可能, 如该区域岩土体继续下滑, 将可能带动原始滑坡边界扩大, 并扩大至塔腿所在位置。

现状条件下的滑坡侧壁距离塔腿较近, 且塔腿附近已出现裂缝, 由于滑坡侧壁相对较陡, 构成潜在的不稳定临空面, 在自重和雨水作用下均存在滑塌的可能。

该滑坡边界上方和两侧的岩土体仍存在继续滑塌的可能, 在暴雨等不利工况下, 滑坡范围将继续向外侧周边扩大, 牵引周边岩土体继续发生滑塌。

3、滑坡对塔位安全的分析

根据杆塔基础明细表, 该塔B腿采用桩基础, 桩长9.0m, A、C和D腿均采用掏挖基础, 埋深4.0m。

滑坡位于塔位的大号侧, 靠近塔位侧的滑坡周界距离B腿的最小距离约1m, B腿立柱边缘已出现裂缝, C腿距离滑坡周界的最小距离仅3m左右, B腿和C腿基础保护范围内的部分地基土已随滑坡体滑移至坡下, 滑坡周界附近的岩土体已有松动迹象, B、C腿外侧的岩土体已无法满足基础保护范围的要求。但考虑到B腿采用桩基础, 埋深较大, 且桩端已进入强~中风化泥质砂岩中, C腿虽采用掏挖基础, 其基底也已嵌入强~中风化泥质砂岩中, 而目前滑坡主要发生在覆盖层与强风化泥质砂岩的分界面上, 在现状条件下, 塔位发生整体失稳的可能性较小。

但是, 由于滑坡周界已产生一定高度的临空面, 其附近部分塔腿地基土已有裂缝产生, 且近期降水仍将持续, 滑坡有进一步扩大的可能性, 将进一步威胁杆塔基础的安全。因此, 需要对滑坡进行处治设计。

4、滑坡处治措施

4.1 应急处治措施

考虑到强降水仍将持续, 为保证杆塔期间安全, 采取了以下措施对杆塔进行应急保护:

(1) 采用防雨布覆盖B腿和C腿附近的山体, 防止雨水进一步渗入地基土, 滑坡后缘覆盖至外侧5m, 小号侧覆盖至山脊分水岭, 防雨布需牢固固定在坡面上。

(2) 对B腿和C腿进行变形监测, 监控其变形发展情况, 如发现异常变形情况及时预警。

4.2 永久处理措施

根据本次滑坡机理及特点, 结合常用的滑坡治理措施[3,4], 采取的永久处治措施如下。

(1) 塔腿基础保护范围恢复

由于现状条件下, B、C腿外侧的岩土体无法满足基础保护范围的要求, 需要进行原始地形恢复工作, 将已滑塌的岩土体进行回填压实。回填的岩土体进行支挡, 由于现场地形相对较陡, 结合地层条件, 采用桩板墙方案。在B、C腿外侧一定范围外设置抗滑桩, 抗滑桩需嵌固至下部稳定地层中, 并出露地表一定高度, 在桩间设置挡土板, 挡土板后进行土方回填, 采用级配良好的碎石土回填。

(2) 滑坡后缘支挡

滑坡后缘处上方岩土体存在临空面, 后缘上方岩土体存在继续下滑的可能, 如滑塌范围扩大, 将可能影响到塔腿的安全稳定, 因此, 为防止后缘岩土体继续下滑, 对后缘岩土体设置桩板墙进行支挡。

(3) 植被绿化护坡

本次滑坡范围内地表植被已完全破坏, 为减少坡面雨水冲刷对斜坡表面的不利影响, 并考虑水土保持要求, 对滑坡区域进行植被绿化护坡, 栽种易生根的低矮灌木。

5 结论

通过实例分析, 本文提供一套处理受滑坡影响的线路杆塔解决思路:首先应掌握滑坡的范围、塔位的地质环境条件和杆塔基础方案基本信息, 再通过详细的专项勘察, 对滑坡产生原因和机理有较准确判断, 进而评价滑坡现状的稳定性以及对杆塔安全的影响, 最后根据滑坡分析结论采取有针对性的处治措施。

摘要：以某运行线路杆塔滑坡处治工程为例, 介绍了滑坡的概况和地质环境条件, 分析了滑坡产生的原因和现状稳定性, 评价了滑坡对杆塔安全的影响, 提出了滑坡处治措施, 为处理类似工程问题提供有益的经验和参考。

关键词：线路杆塔,滑坡,稳定性,处治

参考文献

线路杆塔 第2篇

中技标协字[2010]26号

关于举办“架空输电线路杆塔结构优化设计要点及杆塔加工

高级培训班”的通知

各有关单位：

近年来，随着我国电网建设的不断加强，输电线路杆塔得到了前所未有的发展，在电网建设中，架空输电线路的杆塔结构作为架空高压输电线路重要组成部分，其设计和加工质量的好坏直接影响线路的经济性和可靠性。输电线路的发展，对输电线路杆塔的设计和加工提出了新的要求，提高铁塔整体设计和加工水平，设计与加工有效的结合，有利于提高我国输电线路建设水平，提高行业在国际市场上的竞争力。

为了促进各单位从业人员了解、交流、学习杆塔结构设计方法和加工技术，结合新老规范的有关结构设计的条文，进一步探讨工作中遇到的工作中遇到的疑难问题和解决办法，中国工程技术标准化协会决定举办“架空输电线路杆塔结构优化设计要点及杆塔加工高级培训班”。请各单位高度重视，并积极组织或选派本单位及下属单位有关人员参加。现将有关具体事宜通知如下：

一、主讲专家

中国电力顾问集团公司华东电力设计院杨元春 教授级高工 中国电力顾问集团公司华东电力设计院魏顺炎 教授级高工 中国电力顾问集团公司东北电力设计院张春奎 教授级高工

二、培训内容

1．输电线路设计和铁塔加工的现状

（1）特高压设计（2）多回路铁塔设计（3）大跨越设计（4）钢管构件

（5）焊接十字形构件（6）焊接Y形构件

2．《架空输电线路铁塔设计技术导则》主要技术内容

（1）新标准的主要技术特点（2）减轻大件焊接节点输送重量试验研究（3）长塔腿整体稳定分析（4）填板对双肢组合角钢受力的影响分析 3．110kV-750kV架空输电线路设计规范（GB 50545-2010）主要技术内容（1）新规范的主要特点（2）设计可靠度（3）对覆冰条件的反思与修正（4）断线气象条件的变化（5）新增主要内容简述 4．钢管构件的微风振动与控制

（1）钢管构件微风振动的机理（2）钢管构件振动与节点约束和长细比的关系（3）钢管构件微风振动实例（4）钢管构件微风振动的控制 5．铁塔斜材的埃菲尔效应和计算方法

（1）铁塔斜材埃菲尔效应的基本概念（2）埃菲尔效应的几种计算方法（3）减少埃菲尔效应的措施和方法 6．铁塔斜材的最小强度和计算长度的确定

（1）铁塔斜材计算长度的确定（2）斜材最小强度和稳定要求（3）斜材设计的基本考虑

7．铁塔结构的布置和构件的次应力影响

（1）铁塔构件次应力在真型试验中的反应（2）对次应力的基本认识（3）减少和消除构件次应力的主要措施 8．组合角钢构件的设计

（1）国内外在组合角钢构件设计方面的差异（2）组合角钢构件在铁塔试验中的表现（3）组合角钢构件的设计修正 9．焊接构件和节点的设计与加工

（1）焊接构件和节点的设计要求（2）焊接构件和节点在运行中的损坏情况（3）焊接构件的加工质量要求（4）焊接构件的检测10．新老规范有关结构设计的条文

风荷载的重规期和基准高、复冰工况、断线工况、不均匀复冰工况 11．输电线路杆塔荷载组合分析

最大水平荷载与最小垂直荷载的组合；安装荷载组合 12．输电线路铁塔设计要点

轴压杆件的计算；结构布置；结构组成；另力面的设计；横隔面的设置；公用腿的设计

13．输电线路铁塔材料

高强钢的应用；角钢与钢管；塔脚板设计；插入角钢的设计 14．钢管杆设计要点；基础设计要点；铁塔基础；钢杆基础

三、时间及地点

2010年12月24-12月28日青岛2011年1 月7日-1月11日南京

四、有关费用与报名

（一）会议费1680元/人，资料费实收；食宿统一安排，费用自理。

（二）请将填写好的报名回执表提前传真至会务处：电话：010-80335424传真： 010-8033542

4联系人：张振军张枫徐菲

秘书处将根据报名表寄发报到通知，告知乘车路线、接站、食宿及日程安排等具体事宜。

六、附件：报名回执表

二Ｏ一Ｏ年十一月二十六日中国工程技术标准化协会

附件：

架空输电线路杆塔结构优化设计要点及杆塔加工高级培训班报名回执表

注：此表复制有效。如时间紧迫，可电话、传真报名。

高压输电线路杆塔设计问题的研究 第3篇

关键词：杆塔设计；问题；输电线路；高压

中图分类号：TM753 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01

杆塔设计是否科学合理，直接影响到高压输电线路的正常运行，因此，相关设计人员应该重视设计问题，按照技术规范的要求，合理制定设计大纲，选择正确的杆塔类型，科学选择线路路径，切实提高杆塔设计的可行性、经济性。基于此，笔者结合自身的工作实践，就高压输电线路杆塔设计问题做出以下几点研究。

一、杆塔设计的主要注意事项设计

（一）设计总体思路的确定

在设计高压输电线路杆塔的过程中，必须严格按照相关的技术规范要求来进行，同时必须综合考虑杆塔工程的功能、施工保护、环境保护、施工条件（人员、设备、资金）、施工地的地质水文条件等多方面因素对杆塔设计的深刻影响，从而制定出科学合理的、全面的杆塔设计总体思路大纲[1]。

（二）杆塔类型的选择

在整个高压输电线路工程的建设资金中，杆塔工程约占三分之一，同时，由于不同类型的杆塔其对运输、造价、施工、用地等方面的要求也不同，因此，科学选择恰当的杆塔类型具有重要的现实和经济意义。

对于新建线路工程，一般应该在建设资金允许的前提下，选择一种或两种施工简单、材料准备容易的直线水泥杆，在线路的拐弯处或跨越位置选择角钢塔，以提高工程的安全性能。

对于沿规划道路而建的多回同塔高压输电线路，应该选择钢管塔作为线路杆塔，因为其占地面积较小且便于施工。不过，钢管塔并不适用于大的转角塔，原因是其结构构造容易使得杆顶挠度变形，且会导致基础施工投入大幅度增加。因此，从安全、投资及环境等角度综合考虑，一般建议直线塔优先选择钢管塔，而转角塔选择角钢塔会更加合适。

对于那些已经投入运行多年的老旧高压输电线路，如果出现对地距离不足、存在安全隐患问题等情况，那么在设计新建线路时，应该科学减小水平档距，优先选择较高的杆塔，以增加导线的对地距离。同时，在设计输电线路的加高工程时，推荐运用Y型钢管塔（也称酒杯型钢管塔），因为其安装十分简便，其占地面积小，同时还能大大缩短施工时间，具体表现在从前的杆塔施工一般都需要3至5天，而酒杯型钢管塔的施工只需要1天。因此，也直接缩短了线路施工的停电期间，有利于提高企业的经济效益。

（三）路径选择

在设计高压输电线路时，路径的勘测与选择好坏，直接关系到设计方案的可行性、线路施工的经济性、线路运行的安全性和便利性。因此，要想制定出运行容易、安全可靠、投资费用少且路径长短合适的有效线路设计方案，需要消耗的精力不少，十分不易，沿路徒步往返个3至5趟，都只是为了其中一条线路的设计更加合理。由此可知，输电线路的勘测工作，考验的不仅仅包括设计人员的耐心、细心和业务能力，还包括其对工作的高度责任心。

在选择路径时，要求设计人员必须熟悉掌握每项工程的实际情况，并能通过认真查找资料的手段了解线路沿线的拟建、在建、已经建好的地上和地下工程情况，汇集不同的设计方案叫进行讨论对比，最终选择出地形条件合理、转角少、长度短、交叉跨越少的线路设计方法。同时，在选择线路时，还应尽量绕开农田果园等经济作物种植处、居民房屋建筑、树木等地方，并认真考虑资金清赔等事宜。同时，在线路勘察时，还应做到同时兼顾重要杆位建立的可能性以及线路杆位的经济性，在重要地区应多加测勘测，尽量使得杆塔位置绕开交通不便利的位置，提高杆塔施工的效率和进度[2]。

二、杆塔工程的设计施工方法

在高压输电线路杆塔设计过程中，作为设计人员，由于受力性能的不同，输电线路杆塔通常分为耐张型和直线型两种。由于杆塔的选择直接关系到线路建设的经济性、线路的维修便利性、线路运行的可靠性，因此，在设计杆塔工程时，必须重视杆塔类型以及杆塔结构的合理恰当选择。一般来说，在便于施工及运输的丘陵、平原地区，建议选用预应力混凝土杆和钢筋混凝土杆，在跨越大、出线走廊受限制、垂直档距大的地方，建议选用铁塔。

在设计杆塔工程时，对杆塔的组立也不容忽视。在我国，杆塔的组立方法主要有分解组立、整体组立两种。在具体的工程实践中，应结合实际针对性的确定组立杆塔的形式，以更好适应工程的实际需要。

此外，杆塔工程的设计还必须认真考虑杆塔的强度，以采取正确的施工工艺和施工方法。总所周知，杆塔材料、杆塔结构类型以及其受力情况是影响杆塔强度的三大关键因素，因此杆塔设计者必须从实际情况出发，全面把握其影响作用，选择合理的杆塔类型，分析受力情况，运行科学的基础施工方法，来提高杆塔的强度。例如，对于基础作用力较大、处于流塑地质上的直线塔或耐张塔，应设计选择钻孔灌注桩基础的施工方法[3]。

三、结束语

综上所述，加强对高压输电线路杆塔设计问题的研究具有重要的现实意义。由于不同的线路杆塔工程都受其当地施工环境和施工条件等的影响，因此，在设计的过程中，应坚持从实际出发，因地制宜，积极认真做好勘测工作，选择最有效的方案，避免死搬硬套，只有这样才能真正减少高压输电线路杆塔设计的面临问题，才能真正提高其设计水平和设计质量，保证线路的安全运行。

参考文献：

[1]马明.关于高压输电线路杆塔基础稳定性的研究[J].科技与企业，2012（18）：97.

[2]王璋奇.输电线路杆塔设计中的几个问题[J].电力建设，2002（01）：19-21.

探讨输电线路杆塔结构设计 第4篇

1 输电线路铁塔结构设计理论

在我国电力部门最新的规范中规定整个结构或者结构的某一部分超出了规定的状态时就无法满足设计中的功能, 产生这种现象时就达到了该状态的极限状态, 一旦超过这个限度就会失效, 达到分承载力极限状态和正常使用极限。此外, 在输电线路铁塔结构设计过程中, 还要先对铁塔经济的合理性进行勘测和评估, 特殊情况下还需要进行反复测量并进行比较, 这样才能使铁塔设立在避开交通困难的位置, 创造出良好的施工环境。

2 输电线路铁塔设计的基本原则

要想保证我国电力供应和输送环节正常进行就必须保证输电线路铁塔的正常运作, 而这种铁塔就恰恰被广泛应用到全国各地的电力输送主干线上, 对我国电力输送的安全性和稳定性提供了保障, 同时也保障了我国电力供应上的安全。在铁塔结构设计时, 设计人员必须要保证严格遵守相关规定和原则, 进而保证设计方案的科学性和合理性。

2.1 气象条件。

现在实行的规定中, 设计气象条件要根据不同的输电线路级别来确定不同的重现期, 一般规定330KV及以下输电线路按15年一遇, 500KV按30年一遇。对于有多个回路的输电线路来说, 要按照回路中最高电压的等级来确定重现期, 然后再根据输电线路所扮演的角色等级来确定是否需要提高取值, 如果这一角色的重要程度已经达到甚至是超过上一个等级, 就必须要提高气象条件取值标准。

2.2 导地线的安全系数。

导地线的安全系数直接影响着线体运行的安全性, 同时还关系着耐张体让他的荷载大小。对于同塔多回路的输电线路来说, 因为荷载量过大, 导致导地线对安全系数的选取应该更为合理, 从而保证输电线路安全运行, 最终有效控制住工程投资。

2.3 绝缘配置。

对输电线路进行绝缘配置就是要解决铁塔或者档距中输送电力时可能放电的途径问题, 解决这一问题就可以使输电线路在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下都能安全可靠地运行。因为多回路的输电线路在停电检修中存在困难, 为了减少在维护工作中的工作量, 尽量延长对绝缘子的清扫周期, 同塔多回路的泄漏比距可考虑提高一级进行设计。同塔多回路的铁塔可结合经过多年运行经验所修订的关于相对地间隙和相对间间隙的理论研究和实验, 进行设计。同塔多回路通常运用在通道紧张的地区, 悬垂串则采用V型串布置, 从而节省在输电线路走廊的用料, 进而避免铁塔大风闪络现象, 同时在绝缘子片数相同时, V型串工频耐污电压将比I串提高百分之二十, 甚至更多。在对导线特定的设置情况下, 不同回路间的相导线可能在同侧横担上相邻布置, 在回路上中间的水平距离比正常情况下还要加上零点五米。

2.4 防雷特性。

根据输电线路设计相关材料表明输电线路遭受雷击的次数等于地面落雷密度、避雷线平均高度和年雷暴日数的乘积, 而避雷线的平均高度等于避雷线悬挂点高度减去三分之二的避雷线弧垂。通过上述描述可以看出, 输电线路会遭到雷击的次数会随着地线的平均高度的增高而增高。另外绕击也是其中的一种因素, 当地线保护角相同时, 每当塔高增加二十米就会使绕击率增大一倍。此外, 反击也不可小视, 一旦同塔多回路塔高增加, 铁塔的波阻和电感也会随之增加, 当雷击到大塔顶时沿铁塔传播至接地装置所引起的反射波返回塔顶或上横担所需要的时间相对来说会有所延长, 电位升高的值在相比之下会较大, 所以在反击时引起的绝缘闪络跳闸率比单或者双回路都要高。

3 输电线路杆塔结构设计的技术要点分析

3.1 杆塔强度问题。

在整个输电线路杆塔结构设计过程中, 影响到杆塔强度的最主要因素分别是制作杆塔时所需要的材料、杆塔的受力形式以及杆塔的结构形式。在输电线路长期运行的过程中, 杆塔是导线和避雷线等线路最重要的支撑物, 要求其有一定的荷载能力, 而且变形程度好药在允许范围内, 这也就是说对杆塔的强度和刚度要求都很高。与其他构件相比, 只有环形截面的构件在各个方向的承载能力都相等, 而且更节省材料, 更重要的是更便于采用离心机达到提高质量的目的。所以, 在输电线路敷设过程中更广泛采用环形截面的钢筋混凝土作为构件。在预应力构件进行浇注前要将钢筋进行张拉, 等待混凝土都凝固后再将张力撤出, 在这个时候混凝土阻止钢筋回缩而产生的力就是预应压力。当构件承载而收到拉力时, 这种预压力会全部抵消, 所以并不会产生问题, 从而保证了杆塔的稳定行和安全性。

3.2 杆塔基础的问题。

输电线路经由各段基础型式的选择, 是一个非常重要的问题, 需要结合各个地区的地形、因地质环境而产生的施工条件和杆塔的型号等关键点才能确定, 同时还需要在满足工程需求和国家规定的情况下见底工程所需要的费用。为了能够达到杆塔支撑的线路安全并顺利运行杆塔在基础结构设计时要能承受在正常情况下可能出现的各种荷载情况, 在正常的工作范围内拥有良好的工作性能, 在进行常规维护的情况下拥有足够的耐用性, 并且在出现突发状况时仍能保持稳定的运行。

3.3 连线工程。

连线工程的主要内容包括架空线与压接式耐张线夹的连接, 架空导线间互连, 导线与跳线间连接以及架空导线因损伤而需要进行压接修补等。在完成导线进线后, 要进行跳线工程, 即将耐张杆前后导线进行连接的工程。如果是导线的跳线就需要使导线耐张线夹与跳线间的连接处于良好的状态, 以减小在接缝处会产生的电阻, 进而防止在导线工作时产生大量的热而造成危险。对于接地导线的跳线来说, 就需要同对应杆塔的地线支架紧密联结在一起。

结束语

输电线路杆塔是整个输电线路的支点, 对整个系统起重要的作用。因为经济和工业的不断发展, 环境也随之不断变化, 这对我国的电力输送系统及输电设备等方面的安全都到来了影响, 在实际施工过程中也不断出现各种问题。面对新形势的挑战, 这些都要求我们要不断加强杆塔结构的研究工作, 为保障线路的安全可靠运行不断提供坚强支撑。

参考文献

[1]杜万昌, 赵树萍, 李凌宴.高压送电线路设计防雷措施[J].中国新技术新产品, 2010 (4) .

[2]胡利华.现代城市紧凑型110KV架空输电线路设计[J].中国科技纵横, 2010 (12) .

线路杆塔 第5篇

关键词：杆塔 攀登 影响 防范

1、事件举例

1.1 2010年6月11日，220kV某某线进行线路改造施工。当日上午，工作人员将99号铁塔组立完毕，计划下午集中人力将99号塔以及先前组好的98号塔同时进行紧固螺栓的工作。由于所有工器具都已经收回，故现场未留值守人员。

工作人员午饭后回到工地，发现99号铁塔横担上有一个人，派人过去查看，确定是当地附近村民。随即喊话要求其下来，但其不仅不听，反而满嘴秽语。经向当地村民了解，此人中午饮酒，酒后见塔上无人作业，便借酒力自行攀爬且不听劝告，工作人员只好报警。

接警后陆续赶到现场的不仅有警察，还有消防官兵、电力部门、电视台等十数个单位，几十名人员，以及县医院医务人员，在社会上造成了较大的负面影响。

1.2 2011年11月，某地一人爬上运行中的110kV双回路钢杆与下导线的平行处，以要从杆上跳下相威胁，称是为了讨要工钱。

以上两个例有一个共同的特点，就是都在社会上造成了较大的影响，令世人对我们供电企业侧目，这是我们不得不考虑防范此类事件的原因。

2、事件原因分析

随着我国的经济建设进入社会转型期，各种矛盾凸显，有表面化和极端化的倾向。在个人诉求得不到满足的时候，会有人采取比较极端的方法，力图通过造成社会影响来达到目的。

此外，电力铁塔有个共同的特点，就是可以不借助任何工具直接攀爬，虽然杆塔上装有“有电危险 禁止攀登”的警示标志，但对于他们来说，可谓之而不见，形同虚设。

3、采取的措施

我们在220kV某某线路的6号塔距地面约5米高的位置，绕塔一周安装了一道铁丝网，相当于将人们印象中立在地面或者墙头上的做防护用的铁丝网水平安装在了铁塔上，在一角留有电力检修人员上下通过的“安全门”，平时该“安全门”是上锁的，有检修工作时检修人员可以用钥匙开启这扇门，以便顺利通过。

4、结论

我们利用铁丝网造价低、安装简便的特点，在铁塔的四个腿或是电杆爬梯上，距地面一定的高度的位置安装铁丝防护网有效减少了外界人员随意攀爬杆塔的不安全现象的发生，既确保的电力线路的安全运行，又避免了別有用心的人员随意攀爬电力线路杆塔制造不良社会影响的现象的发生。

参考文献：

[1]《十八项电网重大反事故措施》

输电线路杆塔结构风荷载分析 第6篇

关键词：输电线路,杆塔结构,风荷载分析

目前我国高压电网的建设不断发展和相同塔回来的线路、紧凑型线路、大型导线等输电新技术的应用、输电线路杆塔结构形成大荷载、大规模的趋势越来越明显。输电线路杆塔结构是重要组成部分、是安全线路稳定运行的基础。风荷载是输电线路杆塔结构主要荷载之一, 尽管它作用幅度比一般地震荷载小, 但它的作用频繁与地震荷载相比要高得多。这些输电线路杆塔都是有出现在一定的高度半空, 风荷载计算分析变得越来越重要。输电线路杆塔结构的安全性和可靠性直接关系到输电线路运行的安全。本文侧重于设计和计算高压输电线路杆塔结构风荷载进行分析。

一、风荷载对输电线路杆塔的影响

1风的速度会产生结构位移

风的作用是紊乱、无规律的, 有确定值的风荷载规范适用于体形较规则、高度不高的高层建筑, 而低于一定高度高层建筑风荷载值可按照规范方法进行计算风荷载值, 只要适量加大风荷载数值的方法来衡量动力效应, 而风荷载仍然作为静力荷载来进行计算结构本身内力和位移, 但对于硬度不是强的高层建筑, 随着建筑物体的高度增加, 而风的效应也会加大, 位移增加过快因而引起的动力效应这时就不能忽略不计了。考虑动态效应的影响, 就要用经验公式来估算顶点的速度效果。由于输电线路杆塔所支撑的电线和上面的结构所处位置较高, 加上电线本身重力和拉力也不小, 也通过风洞试验来确定风的动力反应以及风荷载作用风来补充规范不足。

2风作用下输电线路杆塔的刚度影响

在设计输电线路杆塔结构时应考虑对于一般的风暴的作用下结构一样可以正常使用, 即是要求结构在弹性和小位移状态, 风可以有一定的角度变化, 如-10度至+10度, 杆塔结构除了受到水平拉力、向上、向下的坚向力, 风荷载设计主要基于输电线路杆塔结构承载力的设计, 对一些所处高度的输电线路杆塔, 并确保在一般较小型风荷载处于一个良好的状态, 当输电线路杆塔加速度小于0.005g本身结构是不受影响的, 当加速度大于0.015克的输电线路杆塔才有微小结构弹力作用, 当强风导致路杆塔的加速度比较大时, 容易造成结构破坏, 这样可以通过路杆塔个别安装阻尼器或增加纵向结构来提高其刚度。

二、输电线路杆塔结构的风荷载

输电线路杆塔作为国家电力体系一个重要的环节, 保证它在工作维持正常状态有着非常重要的意义。输电线路杆塔是一个典型高耸结构, 多数处于荒山野岭, 风荷载在设计和计算中处于重要位置。输电塔结构复杂多样, 当前我国输电线路的建造荷载规范及设计并没有对本身所受的风荷载给出明确合理的计算规定。

输电线路杆塔是一种高柔结构, 在外力的作用下, 本身结构将会引起动力反应。而输电线路杆塔本身是无限自由度结构的, 但可将它简化成多个自由度体系。在脉动风载产生的动力反应是各个振型反应的概率进行叠加, 风的特点是很不规则的, 一般情况下它在周期为30s到60s之间, 有时几分钟或者再长些。这可以按静力方法去求各截面的内力, 而最后的总内力应该由各振型贡献所得。

1 有关输电线路杆塔结构风压的计算

在计算风压与风速的关系, 很多国家一般采用q。=V2/16 (风压单位为kgf/m, 而风速单位分别是m/s) 。

而一些采用英式单位的国家一般用q。=0.002558V2这个作为风压与风速的关系式, 常常写成q。=0.0025V2或是q。=0.0026V2, 这时采用风压单位为psf、而风速单位分别是mph。

在计算线路风压时美国、巴基斯坦采用的是q。=0.0025V2角钢塔平面组件则采用关系式q。=0.004V2。而加拿大安大略省电力局在计算线路风压时采用的是q。=0.003V2, 铁塔风压是使用q。=0.0065V2, 它是假定组件的平均风压适合高度300英尺以下, 来明确表示它的使用是一个阵风速度, 所以常用风速符号G来代表, 日本在计算风荷载时, 分为高温和低温两个季节, 前者假设根据夏季、秋季发生台风, 后者假设根据冬季和春季季风、高温和风压计算公式q。=V2/17.39, 低温季节的标准气压为高温季节的一半。

2 在输电线路杆塔结构最大风的时距

瞬间风速和平均风速, 取哪个是在结构设计方法时最重要的问题。目前两个计算方法在世界都会出。所谓的瞬间风速, 实际上是一个非常短的时间内平均的风速。国际术语往往使用阵风风速。气象站提供的阵风速是根据使用的不同特征的风速计。是指2s, 5s术语或10s平均最大风速。每个国家地区最大风速取值不是很一致当, 在一些国家, 不同的电力企业采用的标准也不同。如一些国家电气安全条例 (NESC) 显示所有类型的基本风压载荷区域, 从风压力值和设计方法、相应的风速来看是一个长间隔的平均风速。

3 输电线路杆塔结构风向变化系数

当风向和线路成正交方向时作用在线路本身的风压要乘以线路体型系数μSC即空气动力系数, 即物体形状对风的阻力系数。当风和线路之间的角度为θ, 根据测试只能生成正交方向的风压力、风压大小是正交时的sin2θ, 称为风向变化系数。实际上造成的方向不同的风压变化也落在形状系数范围内、荷载计算基本风速条件下当θ按0°、45°、60°、90°。

4 风荷载的比较

在设计标准方面上, 对输电线路杆塔结构设计标准来进行比较, 通过换算对比方法, 从宏观上作出相应的判断。第一, 是大风时距和概率的转换。比较风载荷, 转换关系是随不同的位置, 风样本而不同的。第二, 风压弯矩比t的假定。在风荷载比较计算时, 假设线路和避雷线风压对地面的弯矩占总弯矩的60%时, 塔弯矩的风压力对表面的为总弯矩40%时, 塔填充率根据0.2计算。第三就是比较结果。根据收集到的数据, 还要作必要的概率和大风时距换算, 计算标准的空气压力对路线杆塔地面的总弯矩, 考虑路线杆塔容许应力和安全系数等进行对值。

结语

风荷载是输电线路荷载设计其中一个最重要的负荷, 是对塔结构和项目成本往往有着决定性的影响。假设在各个国家的风荷载假定都是不统一的, 差异也不小。但是了解和研究国外输电线路设计的风荷载, 取其精华去其糟粕, 尽量学习和借鉴国外的先进技术和经验也是自身发展的一个途径。本文中估算公式是粗略进行输电线路杆塔结构风荷载的计算, 为输电线路杆塔结构风荷载计算提供参考。与输电线路杆塔结构的实际情况有一定的出入。

参考文献

[1]顾明, 叶丰.高层建筑风致响应和等效静力风荷载的特征[J].工程力学, 2006 (07) .

[2]赵文元, 杨保东.输电线路风偏故障的预防和抑制[J].电力学报, 2004 (01) .

[3]张亮亮, 吴云芳, 余洋, 李正良.高层建筑风荷载高频测力天平试验技术[J].重庆大学学报 (自然科学版) , 2006 (02) .

[4]Brenner CE, Bucher CG.Acontribution to the SFE-based reliability assessment of nonlinear structuresunder dynamic loading.Frob Eng Mech.1995

[5]Ballio G, Meberini F, Solari G.A60 year old 100m high steel tower:limit states under windaction.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1992.

[6]Chandler AM, Mendis, PA.Performance of rein for cedconcreteframesusing force and displacement based seismicassessment methods.Engineering Structures, 2000.

输电线路杆塔结构优化设计的探讨 第7篇

关键词：输电线路,杆塔结构,优化设计,传力线路

1 输电线路杆塔的概述

输电线路杆塔是在架空输电线路中用来支撑输电线路的支撑物。输电线路杆塔多由钢材或钢筋混凝土制成, 是架空输电线路的主要支撑结构。输电线路杆塔按使用材料分为钢筋混凝土杆、角钢塔、钢管杆、钢管塔。其中高压输电线路杆塔中最常见的是角钢塔, 其优点是坚固、可靠, 使用期限长;缺点是钢材消耗大、造价高、施工工艺较复杂。输电线路杆塔上还包括绝缘子串、架空地线、跳线绝缘子串。[1]

2 输电线路杆塔结构优化的设计

2.1 输电线路杆塔结构优化的方法

输电线路杆塔结构优化的方法采用的是动态规划优化法, 追求型式美、重量轻、加工时运输方便。动态规划优化法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中, 可能会有许多可行解。每一个解都对应一个值, 我们希望找到具有最优值的解, 适合用于输电线路杆塔结构优化的设计。设计者可以从物理的概念着手, 以美感、重量最轻为目的, 结合相关的点算程序, 用动态规划优化法对输电线路杆塔结构进行优化设计。尽量减少迎风的面积和降低塔头的高度是优化输电线路杆塔结构的重要措施。

2.2 输电线路杆塔塔头形式的选择

(1) 常见的输电线路杆塔直线塔的塔头主要有干字形的和羊字形的, 根据直线塔塔头的满应力计算得出, 羊字形塔头在重量上是最轻的, 因此, 我们选择羊字形塔头。 (2) 输电线路杆塔还有转角塔, 转角塔的计算受力比较大, 塔头一般是干字形的, 理由是为了增强输电线路杆塔的刚度。

2.3 输电线路杆塔塔身变坡层数的选择

(1) 直线塔选择两变坡塔身, 在最下面的一层的横的平面处就是变坡。 (2) 转角塔我们分析了在相同的负载情况下两变坡和三变坡的重量计算。结果为:

通过塔身不同变坡重量的比较表可以看出来, C方案为三变坡, 一变坡在220kV的导线横担处, 经过同样的荷载计算得知, 三个方案的塔高都是24m, 但是A方案的重量比B方案的重量轻, C方案的重量比A方案的重量轻, 因此采用C方案, 减小了塔头的身部宽度, 降低了塔身的塔重。

2.4 输电线路杆塔塔身尺寸的选择

(1) 输电线路杆塔直线塔身尺寸水平档距400m, 垂直档距560m, 假设直线塔的塔根开不变, 横担的长度也不变, 求输电线路杆塔直线塔顶和塔头的下口处的宽度的最佳的尺寸。根据我国2011年设计的最佳坡度范围, 设置了9个直线塔塔头的下口处的宽度分别为:4700mm、4000mm、3600mm、3200mm、2800mm、2600mm、2400mm、2200mm、2000mm, 求出最小重量的直线塔塔头的下口处的宽度, 其中塔头的高度为28m。根据相关的计算可以显示出当塔头的上部宽度为1100mm, 下部宽为2800mm, 30m的塔跟开7700mm的时候铁塔是最轻的。因此我们可以得出直线塔顶的最佳的尺寸上口宽为1100mm, 塔头的下口处的宽度为2800mm, 30m铁塔跟开7700mm。 (2) 转角塔的最优尺寸的计算主要是假设塔顶的上口宽变化, 而中间的变坡、下口处和铁塔的跟开都保持不变、横担的长度也保持不变。根据相关的计算我们可以得出最佳尺寸:塔顶的上口宽为2200mm, 中间宽为2800mm, 塔头的下口宽为4200mm, 铁塔跟开为9000mm。[2,2]

2.5 输电线路杆塔塔身断面型式

输电线路杆塔的直线塔塔身主要有两种断面形式, 一种是矩形塔称为扁塔, 还有一种为正方形塔称为方塔。扁塔的重量比方塔轻, 但是抗纵向负载能力比方塔差且使用也没有方塔灵活。方塔的抗纵向负载能力和使用的灵活程度相当扁塔好, 方形塔的断面塔头在顺线路的方向上还是有着比较强的刚度, 断线的冲击以及串级倒塔的能力也相当扁塔强, 虽然塔身比较重, 但是综合考虑, 采用正方形的输电线路杆塔塔身断面型式是最优的结构。

2.6 输电线路杆塔传力线路优化

(1) 输电线路杆塔直线塔的传力线路优化主要是在塔身的上面位置布置K型的结果斜材, 不仅能够防止输电线路杆塔的下部分的塔身斜材同时受压, 还能够大大地减轻输电线路杆塔的重量。 (2) 输电线路杆塔的转角塔的传力线路优化主要是在塔身的上面位置布置K型的结果斜材, 不仅能够防止输电线路杆塔的下部分的塔身斜材同时受压。还能够大大地减轻输电线路杆塔的重量, 需要注意的是K型斜材的布置应当在110kV的横担处, 因为此时的输电线路杆塔的重量是最轻的。

2.7 输电线路杆塔主材布置及节间优化

(1) 调整输电线路杆塔主材的计算长度。输电线路杆塔的构件长度、构件的承载力、输电线路的截面积都与主材有关。当强度控制着输电线路杆塔的构件规格的时候, 输电线路杆塔的构件应选取的规格要与其所承担的内力和构件的计算长度相关。当输电线路杆塔的构件所承担的内力保持不变的时候, 输电线路杆塔的构件的长度越长, 规格就越大。 (2) 调整输电线路杆塔塔身交叉斜材。减少斜材的规格主要是让输电线路杆塔塔身交叉斜材是不同时受到压力的控制。输电线路杆塔塔身交叉斜材比较常用的有:正K式的交叉斜材、交叉式交叉斜材、倒K式交叉斜材等。

参考文献

[1]谭卓敏.大负荷直流输电线路杆塔的选择与结构优化[J].2012, (1) .

[2]周锋.输电线路杆塔接地装置对人身安全性影响评估及防护措施研究[J].2012, (8) .[1]谭卓敏.大负荷直流输电线路杆塔的选择与结构优化[J].2012, (1) .

高压输电线路杆塔施工技术要点分析 第8篇

1 高压输电线路杆塔施工技术的现状

1.1 杆塔制造的现状

目前, 我国杆塔制造水平与国外相比还存在一定的差距, 而制造杆塔的方式一般有两种: (1) 国营性的大企业或专门的生产厂。这些企业的综合实力较强, 技术力量相对比较雄厚, 设备较为先进, 工作人员的加工能力较高, 在一定程度上能够满足杆塔的制造要求。 (2) 小型的手工生产企业。与国营企业相比, 这类企业加工水平和技术能力都薄弱, 而且在加工中, 大部分程序采用手工操作完成, 杆塔的质量难以保证。

1.2 杆塔设计的现状

一般情况下, 行业内杆塔的设计单位和制造单位是互不影响、相对独立的, 这种模式阻碍了杆塔设计水平的提高。设计单位比较重视样式或计算方法, 而制造单位相对则更重视质量问题, 两者之间的联系较少。在杆塔设计中, 杆塔的选材、计算、杆件加工都是由不同的人完成, 这就极容易造成数据重复计算或尺寸计算错误的问题。这样, 不仅工作效率较低, 而且还会影响杆塔的质量。

2 影响高压输电线路杆塔施工技术的因素

2.1 杆塔的地基

高压输电线路杆塔的地基是杆塔施工技术的重要环节, 因为地形条件对杆塔的布局和结构有着直接的影响, 地形、水文和施工条件等这些基础性的因素在一定程度上决定了杆塔设计的方向。因此, 在考察地基时, 应把当地的实际情况和地基的特性、参数结合起来, 更加合理地设置输电线路杆塔的分布地点。

2.2 杆塔的塔头

常见的输电线路的杆塔有直线塔和转角塔, 而塔头样式有干字形和羊字形两种。据研究表明, 转角塔多是干字形的, 原因是这样受力较大, 能够极大地增加高压输电线路杆塔塔头的刚度。直线塔多是羊字形的, 原因是羊字形的塔头重量相对较轻。

2.3 杆塔塔身的尺寸

相关资料显示, 我国在最佳坡度范围内设置了相应的直线塔塔头下口的尺寸, 分别是4 700 mm、4 000 mm、3 600 mm、3 200 mm、2 800 mm、2 600 mm、2 400 mm、2 200 mm、2 000 mm。利用相关的数据进行研究, 在杆塔直线塔身的水平距离、垂直距离已知的情况下, 计算出高压输电线路直线塔的塔顶与塔头下口处的最佳尺寸。而对转角塔的最佳尺寸, 一般可以先假设塔顶上口处的尺寸, 在中间的坡度、下口处、杆塔的跟开都不变的情况下, 根据相关的计算得出最佳尺寸。

2.4 杆塔塔身的断面形式

输电线路杆塔塔身的断面形式主要分为扁塔和方塔, 扁塔一般为矩形, 方塔为正方形。在重量上, 扁塔较轻;但在负载能力方面, 方塔的抗负载能力较好, 且比扁塔灵活。方塔有较强的刚度, 虽然比扁塔重, 但是, 综合所有的影响因素进行分析, 方塔的优势较为明显。

3 高压输电线路杆塔施工技术的发展趋势

3.1 建立杆塔设计体系

目前, 我国的杆塔设计体系与国外相比还是有一定差距的, 因此, 随着时代的发展, 必须要建立完善的设计体系。传统的设计方法多是依照线弹性结构分析理论进行的, 所以, 在杆塔加工的精确度、承载力方面还需要进行深入研究。在未来的探索中, 将非线性理论、桁架结构极限设计应用到杆塔设计体系中, 能够在很大程度上优化杆塔的设计体系。

3.2 研究节点构造

与国外的输电线路杆塔相比, 我国的更大、更重, 这是由我国的经济条件决定的。排除设计体系和材料因素的影响, 节点构造的计算方法不同也是影响因素之一。对新的性能和设备的节点分析不够彻底, 没有相应的数据提供研究, 使节点构造对杆塔的承受力较为模糊, 因此, 在今后的发展中, 节点构造的计算方法肯定是一个必须要攻克的难题。

3.3 升级计算软件

随着行业的迅速发展, 对电网的要求越来越高, 而行业内的计算软件更新换代慢, 多数还在沿用以前的计算软件, 在很多方面都存在漏洞, 最新的研究成果无法投入使用。所以说, “数字化电网”必定是未来输电线路杆塔设计和运行管理的发展模式, 它能够在研究众多因素的基础上, 提出最佳的杆塔设计方案。

3.4 坚持可持续发展战略

高压输电线路杆塔技术设计与环境保护是密不可分的, 在未来进行前期设计时, 就需要实地考察, 综合地质、水文、天气等多方面的因素, 设计出最优方案, 能够最大限度地利用资源、保护环境, 实现可持续发展。

3.5 杆塔结构的优化

高压输电线路杆塔技术现在采取的多为静态规划法, 在以后的发展过程中, 随着技术的不断进步, 可以采用动态规划法, 在保证质量的前提下, 追求重量更轻、形态更美的杆塔结构。设计者可以应用相关的计算软件, 动态规划输电线路杆塔施工设计, 使杆塔结构得到最大程度的优化。

4 结束语

综上所述, 电力是人们生活的重要保障, 是各项生产能够顺利进行的基础, 而高压输电线路杆塔是整个电网的载体, 对电网的稳定性起着至关重要的作用。因此, 在高压输电线路杆塔施工的实际操作中, 需要根据具体情况具体分析, 对其不断进行优化, 才能实现良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]易军.高压输电线路设计与施工技术探析[J].中国高新技术企业, 2010 (13) .

[2]王建铭.高压输电线路杆塔设计相关问题研究[J].城市建设, 2011 (7) .

[3]张风虎.高压输电线路工程基础形式及质量控制[J].山西建筑, 2011 (7) .

[4]吴磊.架空输电线路杆塔设计施工技术分析[J].中华民居, 2011 (9) .

输电线路杆塔接地降阻措施研究 第9篇

(1) 对于输电设备来说, 通过接地处理, 在一定程度上可以有效防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏等事故的发生, 进一步确保电力系统的正常、平稳运行。近年来, 因接地网不能满足要求, 进而引起设备损坏事故, 在国内许多地区频繁连续, 在引发电网事故的各种因素中, 雷击是主要的自然灾害之一, 通常情况下, 在电网事故中, 雷击事故超过50%。在这种情况下, 接地装置的科学性、合理性是输电线路防雷的重要举措。

(2) 在防雷中, 接地装置的作用。对于雷电事故来说, 其破坏作用通常情况下是由雷电流造成的, 通过熟悉了解接地装置出现的最大电位, 在一定程度上可以有效防止雷击事故的发生。一般来说, 雷电流通过单根引下线的全部电压降利用下列公式可以进行计算:

式中i———雷电流, (k A) ;

Rch———接地装置的冲击电阻, (Ω) ;

L0——单位长度的电感, (μL/m) ;

l———接地引下线的长度, (m) ;

UFJ———电压降, (k V) ;

di/dt———雷电流的陡度, (k V/μs) 。

2 常见的雷击故障及防雷措施

2.1 输电线路杆塔雷电的“直击”和“绕击”

电网的事故中以输电线路的故障占大部分, 输电线路的故障又以雷电故障为主。根据运行记录, 架空输电的供电故障一半是雷击引起的, 所以研究其故障及其预防是非常重要的。

在雷击故障中, 直击雷比较常见, 这种故障是指带电云层与大地上某一点发生放电现象。直击雷的威力比较大, 通常情况下, 雷电压可达几万伏, 甚至几百万伏, 瞬间电流高达十几万安, 在雷电通路上, 高温能够烧伤甚至融化物体会。雷闪击中架空输电线路运行中带电导线, 称为输电线路直接雷击, 塔顶及塔顶附近的避雷线容易受到直击雷的影响, 容易导致该塔一相或多相瓷瓶发生闪络。另一种是绕击雷, 所谓绕击雷是绕过避雷线击中导线, 在大跨越档和线路周围空旷地区容易发生绕击雷故障。通常情况下, 绕击雷容易造成边相瓷瓶串闪络, 该边相应该是迎着雷云走向的一侧, 当雷电流比较大时, 绕击雷击中导线后, 雷电流可以沿导线两侧进行传递, 造成该档相邻的杆塔同相瓷瓶发生串闪络, 当较大的雷电流绕击在一侧杆塔的导线上时, 一般会造成该塔的瓷瓶发生串闪络, 如果雷电流过大, 在通过杆塔入地时造成塔顶电位高, 同样可以引起反击, 进而在一定程度上造成其它相瓷瓶发生闪络。

2.2 输电线路杆塔雷电的“反击”

雷闪击中正常情况下处于接地状态的导体, 如输电线路铁塔, 使其电位升高以后又对带电的导体放电称为反击。发生雷害事故的杆塔往往为接地电阻偏高的杆塔, 而且容易发生在雷害事故较多的线路上, 通常情况下都是若干基杆塔接地电阻连续偏高, 或者存在大跨越、大档距。在这些地方发生反击, 是因为这些地段, 一旦杆塔遭受雷击, 相邻杆塔就不能进行有效的分流, 而大部分的雷电流流过被击杆塔, 受接地电阻较高的影响和制约, 进而造成较多的塔顶电位, 一旦绝缘子串两端的电位差超过绝缘子中的50%冲击放电电压时, 在这种情况下, 绝缘子发生击穿———即“反击”所致, 当雷击塔顶时, 塔顶电位为:

式中, Up、Rch、it、Lt分别为塔顶电位 (V) 、杆塔冲击接地电阻 (Ω) 、流过被击杆塔的入地电流 (A) 、杆塔的等值电感 (H) 。

如果塔顶电位为Up, 那么与之相连的避雷线的电位同样为Up, 由于避雷线与导线的电磁耦合作用, 进而在导线上将出现耦合电位KUp, 其中K为耦合系数。在这种情况下, 如果遭受雷击, 空间电磁场会突然变化, 在导线上会出现感应过电压, 其幅值为, 当雷电流达到幅值时, 这时感应雷电压达到最大, 即

此时, 导线电位等于其耦合电位与感应雷电压之和:

式中k0为导线对避雷线的几何耦合系数;hs为避雷线的平均高度, (m) ;hc为导线对地平均高度, (m) ;a为感应过电压系数, (k V/m) ;t为时间, (s) ;τf为雷电流波头时间, (μs) 。此时作用在绝缘子串电压Um为杆塔塔顶电位Up与导线电位Uc之差, 即

式中, ha为导线高度, (m) ;β为杆塔分流系数, 即杆塔电流与雷电流之比值, 。

对于Um来说, 通常情况下会随着雷电流的增大而逐渐增大, 当Um超过绝缘子的50%冲击放电电压时, 绝缘子在这种情况下将会发生击穿放电, 也就是所谓的“反击”。“反击”一方面与雷电流的大小有关, 另一方面与杆塔电感、杆塔冲击接地电阻和相邻杆塔的冲击接地电阻有关。

2.3 输电线路的防雷措施

目前, 为了确保输电线路的安全平稳地运行, 通常情况下, 通过安装避雷线、安装线路避雷器、采用差绝缘方式、增强线路绝缘、安装耦合地线、降低杆塔接地电阻等多种措施, 对输电线路进行防雷处理性。将避雷线安装在高压输电线路的上方, 在目前情况下, 这是防止雷击的主要措施。一套完整的防雷装置, 通常情况下主要包括:接闪器 (避雷线) 、引下线、接地装置。对于避雷线来说, 其避雷原理是利用其高出被保护物的突出地位, 把雷电引向自身, 然后通过引下线和接地装置把雷电流泄入大地, 进而在一定程度上对线路进行保护, 防止其遭受雷击。通过进行综合分析运用, 依靠架设在杆塔顶端的避雷线, 其运行维护工作中主要是对杆塔接地电阻的检测及改造, 是简单而有效得方法, 可以达到防雷要求和目的。只要我们采用合理的接地改造措施, 综合考虑 (土壤电阻率、土层结构、土质情况、含水情况、季节因素、气候, 施工质量、人为因素等) 因素, 从防止雷击形式的根本出发, 就能真正做到切实可行而又能收到实际效果。

2.4 接地降阻的技术措施

2.4.1 对接地体进行水平外延处理, 在地理环境允许的情况下, 需要水平放射接地体。

这是因为, 通过对接地体进行水平放射, 一方面可以有效地降低工频接地电阻, 另一方面可以有效降低冲击接地电阻。通过降低接地电阻, 在一定程度上可以有效地防雷。对于接地体来说, 通常情况下, 根据现场的实际情况, 进一步确定水平放射的形状和方位。对于接地体水平放射的长度, 可以根据要求来确定, 但是, 在水平放射长度1.5倍范围内, 如果土壤电阻率较低, 在这种情况下, 可以通过外引接地的方式进行处理, 进一步对水平接地体进行延伸。根据现场的实际情况, 当增加水平接地体的长度时, 会进一步增加电感的影响, 同时增大冲击系数。随着接地体长度的不断增加, 当增加到一定程度后, 冲击接地电阻会随着接地体长度的增加而增加。对于接地体来说, 其有效长度如表1所示。

2.4.2 深埋式接地极

在处理接地体的过程中, 如果地下土壤或水的电阻率较比较低, 在这种情况下, 可以通过深埋接地极的方式, 进一步降低接地电阻。对于含砂土壤来说, 这种方法最有效。如果地下较深处土壤的电阻率比较低, 在这种情况下, 可以通过竖井式或深埋式对接地极进行接地处理。在选择埋没地点时, 需要注意:

(1) 选择地下水丰富, 并且水位较高的地方。 (2) 如果杆塔附近有金属矿体, 这是可以将接地体固定在矿体上, 通过矿体对人工接地体的长度进行延长。 (3) 对山岩的裂缝进行充分利用, 将接地极插入裂缝内, 同时浇注降阻剂。 (4) 在北方冻土区进行施工时, 通常情况下需要将接地体深埋到冻土层以下。 (5) 深埋接地体的间距超过20m。

2.4.3 填充降阻剂

降阻剂具有良好的强电解质和水分, 这些物质具有导电性能, 网状胶所包围着这些强电解质和水分, 同时部分水解的胶体填充网状胶体的空格, 在一定程度上避免随地下水和雨水而流失, 因而能够长期保持良好的导电性。

2.4.4 多支外引式接地装置

在设置杆塔的过程中, 如果附近有水源, 并且水的导电率较低, 可以对这些水源进行充分利用, 通过将接地极布置在水下或水边, 进一步降低接地电阻。

2.4.5 更换土壤

对于原有电阻率较高的土壤, 利用电阻率较低的土壤进行取代, 其置换范围控制在接地体周围0.5m内。

2.4.6 人工处理土壤

通过人工的方式, 将食盐、木炭等化学物加入到接地体周围的土壤中, 提高接地体周围土壤的导电性。

3 结束语

综上所述, 输电设备的路径大部分区域为地理环境不太好的地点, 而接地保护有是我们电网的重要组成部分, 良好的接地装置是电网安全稳定运行的重要保证。只要我们在接地改造中能够认真地对设备运行环境条件、地理条件进行调查、分析, 合理选择设计规划论证阶段接地材料和形式, 制定选择科学合理的施工方案, 在一定程度上对施工过程质量进行严格的管理, 同时对输电线路进行精心的检查和周期性维护, 只有这样才能长期保证输电线路保持良好的接地性能, 提高设备防雷击能力, 同时避免频繁的改造, 节约维护费用, 降低接地装置的维护工作量, 从根本上防止发生电网雷害事故。

摘要：在电力输送过程中, 由于输电设备所经路径的地理环境比较恶劣, 能否对接地装置进行合理处理, 在一定程度上直接关系到电网的安全运行。本文通过阐述接地电阻的重要性, 对常见的雷击故障进行深入分析, 同时提出相应的防雷措施, 从根本上防止电网雷害事故的发生, 进而为提高输电设备防雷击能力提供参考依据。

关键词：接地电阻,避雷措施,输电线路

参考文献

[1]中华人民共和国国家经济贸易委员会.DL/T 741-2001, 架空送电线路运行规程[S].2001.

[2]中华人民共和国国家经济贸易委员会.110-500k V架空送电线路设计技术规程[S].1999.

线路杆塔 第10篇

关键词：聚氨酯复合材料；杆塔；配电线路；应用

中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01

复合材料杆塔的耐雷性能和绝缘性能十分优越，能够有效防雷，减少雷击破坏电网配电线路的事故，并增强带电作业的安全性，应扩大其在配电线路中的推广和应用。基于此，笔者结合自身工作实践，做出以下分析。

一、聚氨酯复合材料的特点

（一）显著的机械性能

聚氨酯复合材料比传统材料具有更高的刚度、横向性能和螺丝拔出强度，同时其耐磨性和冲击性也极好，材料表面十分光滑。

（二）优越的稳定性

聚氨酯复合材料的吸水率极低，能够有效提高绝缘安全，而且耐腐蚀性能十分优越。同时，其还具有优越的光稳定性以及温度性。

（三）经济适用

在新型聚氨酯复合材料中，含有高达80%的玻纤含量，不但能够大大减少工程成本，而且可以有效降低壁厚，减轻杆塔的自身重量，使得施工更加简便。

（四）阻燃性能十分突出

主要取决于聚氨酯复合材料的低发烟率以及高氧指数的独特性能。

（五）环境友好

该复合材料不含过氧化物、苯乙烯等化学物质，所含的树脂中生物基的含量为10%，因此，根据安全、健康和环保。因此，聚氨酯复合材料凭借其优异的经济效益、环保性能、绝缘性能、耐腐蚀性能、抗冲击性能、抗老化性能，十分适合现代化杆塔的制造[1]。

二、聚氨酯复合材料杆塔优势

（一）有效防雷，降低雷击事故发生率

聚氨酯新型复合材料杆塔的绝缘性能优越，可以大幅度降低甚至防止发生雷击事故，从而实现防污、防雷目标。

（二）降低寿命周期成本

虽然聚氨酯新型复合材料杆塔和普通杆塔相比较，其原材料成本相对略高，不过如果全面考虑其运行维护成本、防雷击破坏性能、基建、环保成本、使用寿命等方面因素，那么从总体而言，复合材料杆塔的寿命周期成本绝对比普通杆塔的低。

（三）减少线路走廊宽度

聚氨酯新型复合材料杆塔具有极好的电气绝缘性能，因此能够有效减少塔身和导线二者之间的空隙，让配电线路的结构设计更紧凑，使得线路走廊的宽度也实现了有效的减少，从而缓解了土地资源稀缺对配电线路建设的限制影响。

（四）材料的可设计性

聚氨酯新型复合材料杆塔的材料可设计性是其和其他杆塔的最大区别点。新型杆塔能够按照结构的特殊需要来挑选相应的纤维材料、基体、铺层方向，然后通过合理的设计确保配电线路对杆塔的产品色彩、耐疲劳性、刚度、强度、硬度等要求的满足[2]。

三、聚氨酯新型复合材料在配电线路中的应用

随着科学技术的创新和发展，相关技术人员对电气应用技术、高分子材料技术、力学结构设计、工艺制造技术的研究越来越深入，开发并改善了聚氨酯复合材料的性能，材料结构更紧密、使用寿命更长。到目前为止，聚氨酯复合材料杆塔生产已经具备完善的制备技术和优化的科学工艺流程，其最佳工艺参数也得以明确，为新型复合杆塔的推广和应用打下了稳固的基础。

在位于我国某地的1000kV特高压试验基地，聚氨酯复合材料杆塔的真型试验取得了巨大的成功。测试证明，聚氨酯复合材料杆塔的确具有优异的机械性能、绝缘性能、耐腐蚀性能，其在正常工作状况下的挠度完全足以达到规程要求，它的承载能力是极限工况下承载力的6倍，能够绝对满足杆塔稳定和安全运行的需要。

聚氨酯新型复合材料杆塔的技术优势显著，不但防雷、防污闪，还耐化学腐蚀，其一旦在配电线路中获得广泛应用，将能有效解决气候变化多端、多雷发、污染严重地区的传统杆塔的易发生闪络事故、易腐蚀、易污染、常常遭雷击破坏、维护工作量大、维护成本高等问题，有利配电线路的改造和升降，提高电网运行的安全性。因此，聚氨酯新型复合材料杆塔的应用前提十分良好，具体表现如下：

一是能够大大减少输电线路的维护成本投入。例如在100千米的双回10kV杆塔线路维护中，聚氨酯杆塔的全周年建设成本，能比水泥杆塔节约120万元，能比铁塔少投入40万元，经济效益高。二是其绝缘性极佳，能够大幅度减少并防止配电线路的闪络、雷击破坏事故的发生。三是其绝佳的材料可设计性，能够有效提高杆塔的机械强度，增强杆塔外力抵抗性能，对冬季冰雪灾害多发地区电网建设维护意义重大。四是其耐腐蚀性极好，能够延长杆塔的使用寿命，且不会发生被锈蚀问题[3]。

四、结束语

综上所述，加强对聚氨酯复合材料杆塔在配电线路中的应用分析具有重要的现实作用。鉴于聚氨酯复合材料杆塔的优良耐腐蚀性、低维护成本、高机械性能等优势，应在环境腐蚀严重、气候变化多段、雷电多发的地区进行推广和应用，以提高当地电网架设可靠性、增强线路运行的安全稳定性，并有效减少维护成本，提高企业的经济收益。

参考文献：

[1]杨永昆.聚氨酯复合材料杆塔在配电线路中的应用[J].云南电力技术，2013（02）：50-52.

[2]邓世聪，刘庭，李汉明.110kV架空输电线路复合材料杆塔的材料、电气和机械特性试验[J].南方电网技术，2011（03）：36-40.

输配电线路杆塔接地方案改良分析 第11篇

在山地众多的地区, 开阔地给雷击现象发生提供了充足的条件, 输配电线路经常因为雷击而发生跳闸事故, 给人们的生产生活造成了很大的影响。降低输配电线路杆塔的接地电阻是减少雷击跳闸事故发生的一个主要手段, 接地电阻越低, 在发生雷击时通过杆塔将电流传导给大地的能力就越强, 发生闪络的几率也就越低。但是, 传统的输配电线路杆塔接地方法已不能满足当前的需求, 而线路的老化、防雷措施的落后等将进一步成为电力系统向前发展的桎梏, 因此, 我们必须创新输配电线路杆塔接地方法来改变这种局面。

1 雷电的产生以及危害

雷电产生是由于雷雨云中存在着足够多的极性物质, 大气中的正离子和负离子不断摩擦, 并随着雨水降落到地表上。由于夏天地表的电阻率比较低, 很容易吸引雷电, 因此伫立于地表上的各种杆塔更易吸引雷电的袭击。在日常生活中, 最常见的雷电有直击雷、感应雷和球形闪电。直击雷即雷电直击到地表上, 由于瞬间释放的电量非常大, 所以会造成非常严重的伤害。感应雷也称为雷电感应或感应过电压, 它分为静电感应雷和电磁感应雷。静电感应雷是由于带电积云接近地面, 在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的, 它会产生很高的电位;电磁感应雷是由于雷电放电时, 巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的, 它能在邻近的导体上感应出很高的电动势。球形闪电出现得虽然很少但一旦出现就会带来非常严重的后果, 并且这种闪电多数出现在门窗附近。根据天气的变化规律, 我国夏季的雷暴天气多于冬季, 南方的雷雨天气多于北方。

输配电线路杆塔是保证电力输送的一个重要桥梁, 就像公路上的桥梁一样起到中流砥柱的作用。但由于其高于地表很多, 因而容易吸引雷电, 造成短路、跳闸甚至烧毁供电设备等事故。虽然原始的避雷装置会起到分流的作用, 但是瞬间产生的高能量电压依然会造成输配电线路杆塔的损毁, 并且由于各个杆塔的分布跨度大, 且不少身处偏远地区, 故出现雷击后若无法及时分流, 就很有可能引发火灾等次生灾害, 从而导致大规模停电事故的发生。偏远地区地势复杂, 每次维修都要长途跋涉, 一旦发生停电事故, 抢修人员通常无法在第一时间赶到现场进行维修, 这就会造成受灾地区较长时间无法正常用电。再加上电力设备老化、破损等因素, 该地区甚至可能出现周期性停电现象, 从而形成恶性循环。

2 接地电阻的作用

输配电线路杆塔是保障电力系统正常运转的关键因素之一, 而降低杆塔电阻是提高输配电线路防雷水平、减少跳闸事故发生率的重要手段, 其对于提高整个供电系统的安全性和稳定性都具有重要意义。根据山区的不同地势条件以及当地的经济水平, 很多杆塔的布设都是采取直埋于土壤中的常规方法, 但是随着经济的发展, 供电压力越来越大, 常规布设的杆塔接地电阻不能满足应对极端天气的要求, 所以需要在原先的基础上对输配电线路杆塔的接地方案进行有针对性的改良。

杆塔接地电阻的主要作用就是将雷击产生的巨大电能引入到地下, 以减少杆塔受到的损害和人员发生意外事故的可能。输配电线路杆塔的接地电阻越小, 线路因受到雷击而发生短路故障的可能性就越小。一般情况下, 杆塔的接地电阻要远低于普通设施的接地电阻, 同时要与地质条件相符合, 使得其在大电流的冲击下, 可以有效地将电量分流给大地。杆塔的建设材料也决定了其防雷水平, 比如, 在发生大规模雷击的情况下, 杆塔所用电阻材料本身的导电性、引线长度等也会影响到接地电阻能否顺利完成分流任务。

3 输配电线路杆塔接地的改良方案

传统的直埋于土壤中的杆塔布设方式已经无法满足现阶段的供电需求, 所以必须对其进行改良。具体的改良方案如下:

(1) 采取新型的接地材料。因为接地材料要长时间埋在土壤之中, 承受着长期潮湿或干旱、酸性或碱性环境的轮流侵蚀, 这就对材料提出了很高的质量要求。目前, 我国已经研发出很多价格便宜且具有很好耐腐蚀性能的材料。采用这些材料可以尽可能地降低杆塔接地电阻, 提高导电率。在长期工作中, 这些新型的接地材料能够承受多次大规模的电流冲击, 且不会变形、开裂、损坏等, 经受得了极端气候的考验, 因而适用于大多数地区。

(2) 采用高效的防腐抗阻溶剂。防腐抗阻溶剂是一种能够降低电阻的化学溶剂, 主要用于防止多变的自然环境造成杆塔接地电阻过大。与传统的大规模扩大接地网络或者往土壤中填埋食盐、灌水等方法相比, 使用化学抗阻溶剂更加方便有效, 既可以避免经济上的浪费, 又能在长时间内保持接地电阻的稳定性。新型溶剂本身是一种颗粒很小、自身电阻极低的化学原料, 填埋到土壤中之后, 会与土壤很好地融合, 并通过发生化学作用使接地电阻和土壤有机结合起来, 真正起到降低杆塔接地电阻的作用。由于在溶剂的作用下, 土壤与接地体融为一体, 因而当出现雷击时, 雷电流从接地体分流到土壤的过程中就不会遇到明显的电阻率变化, 从而可以平稳顺利地流入大地, 这就对电力系统起到了很好的保护作用。同时, 化学溶剂的高稳定性, 可以保证在很长时间内, 不需对线路杆塔的接地体进行更换, 从而减少了生产成本, 提高了经济效益。

4 具体施工办法

按照施工图挖掘地坑, 具体深度根据季节以及土壤稀松程度会有所不同, 但总的来说约为1.5~1.9 m, 宽度约在5~10m之间, 将新型材料按照网状下放到坑中, 并与地下已经埋设的接地体连接起来, 用加入了化学溶剂的土壤覆盖到土坑之上并夯实, 使新填的土壤与原来的土壤结合起来, 待到化学溶剂凝固之后再用原土夯实地表。

需要注意的是, 在施工时, 要严格按照工程图纸进行, 因为施工顺序也在一定程度上决定了接地电阻能否降低, 故施工时任意更改图纸所示内容或偷工减料都会影响到杆塔最终的接地效果。一旦施工中出现了差错, 当发生雷击时, 很有可能杆塔接地系统不但不能起到防雷的作用, 甚至还会危及输电设备以及人的生命安全。

5 结语

对输配电线路杆塔接地的改良工作是一个长期系统的工程, 目前, 利用各种新型的接地材料来降低接地电阻已取得了明显的防雷效果, 减少了因自然天气造成的输电设备损坏, 进而节约了维修费用, 同时也提高了电力系统运行的稳定性。本文所述改良方案已经在我国局部地区开始试行, 希望经过不断的实践之后, 这种方案能够在全国普遍应用, 为我国电力的输送提供必要的保障。

参考文献

[1]刘大平.浅析架空输电线路杆塔接地装置[J].安徽电力, 2010 (3)