计算机在输电线路基础设计中的应用
发表时间：2018-06-22T09:53:38.543Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：曾润章[导读] 摘要:随着计算机技术的发展，现代线路设计方法是借助计算机技术、使用动态优化、离散优化的方法进行设计，而传统的线路设计是使用手工和经验的方法进行的。（安徽省电力有限公司检修分公司安徽省合肥市 230000）摘要:随着计算机技术的发展，现代线路设计方法是借助计算机技术、使用动态优化、离散优化的方法进行设计，而传统的线路设计是使用手工和经验的方法进行的。我们在进行输电线路方案评价与决策专家系统的研究时，接触到了目前国内外线路设计的最新动态，现介绍如下，以便提高线路设计的质量和效率。文章重点阐释了网格型搜索工艺在传送电路基础结构电脑改进设计中的具体运用，依托它的完
美应用可以实现经济收益上的最高数值。关键词：计算机；输电线路；基础设计；应用引言近10年来，随着计算机技术的迅猛发展和微机的广泛普及，一批优秀软件脱颖而出，输电线路设计均计算问题开始得到解决。在输电线路铁塔基础的设计中，基础优化设计将对降低上程造价起到很大的作用。我们运用网格搜索法建立了优化计算数学模型，实现了以最小基础上程造价为目标的铁塔基础优化设计。。该软件在输电线路设计中得到了较为广泛的应用。但是从近年来对该软件的使用和现场反馈的情况看该软件还存在一些不足之处。
1 当前我国选择线路路径方法简介选线工作分为初勘选线和终勘选线两步。初勘选线的内容有图上选线、收集资料等；终勘选线是将初勘确定的路径，在现场具体落实，按实际地形情况修正图上的选线，确定线路的最终走向。设计手册中虽有一些选线的原则，但这些原则在实际中往往是矛盾的，例如，线路要尽可能短，要尽量避开森林、绿化区，这可能是矛盾的。在确定路径时，如何协调选线中这些矛盾的原则，打破几十年的习惯设计法，是个难题。
2 基础优化设计的目标函数过去在结构设计中，许多是以结构受力最合理作为优化设计的目标，它只是追求了结构体系上某一项或某几项的最优值或最佳解，而这种优化设计的结果在经济上往往不是最佳。只有技术上的可行性与经济上的最优化二者兼得的设计方案，才是我们进行优化设计的最终目标。从输电线路铁塔基础的造价分析看，影响基础造价的因素很多，而且有些还比较难以用量化的形式在基础设计中直接描述，比如气候因素、地形因素、运输半径、道路交通情况等与施上密切相关的条件。尽管如此，这些因素最终都可以在基础混凝土、钢筋和基础开挖（回填）土石方量的修正单价里间接地反映出来。因此，我们就可以简化设计中的目标函数，着重讨论以上三项最主要的而且能够确定的因素，作为经济上考虑造价是否最优的关键因素。众所周知，铁塔基础的设计是由基础所受外力的大小和地质条件的好坏决定的。这些可以作为设计的已知输入条件，而我们想得到的不外乎其外形尺寸和相应的主柱与底板配筋、锚固用的底脚螺栓规格、数量等，因此，我们认为基础设计的主要变量有：基础的底板宽度（B}基础的高度（H}主柱宽度（CW）以及底板和主柱之间的台阶宽度模数.TODE工为适应上程施上中模板的要求，设计变量都要满足建筑施上规定的模数（1OOmm），因此它们均为离散的变鼠这样，我们可定义以最小基础造价为口标的优化设计的口标函数为：F（x）=F1（x）+F2（x）+F3（x）其中：x=（B，H，CW，MODE）引F1：计算基础全部混凝土价值的函数；F2：计算基础全部钢材价值的函数；F3：计算基础全部开挖（回填）土（石）方价值的函数求得最佳的基础造价也就是求使F（x）达到最小值的解.
3 设计的技术约束条件根据《架空输电线路设计技术规程》（SDJ3-79）及《输电线路基础设计技术规定》（SDGJ62-84）的要求，所有在回填抗拔土体中按“土重法”进行的基础设计，应满足的条件都属于约束条侏其中，卞要是基础的上拔稳定、下压稳定和正截而强度等计算约束条件。
4 网格型搜索工艺现阶段铁塔结构改进设计的手段应当划分成基准工艺及规划工艺。基准型工艺是依托于工程规定的设计规范来构建某类改进设计基准，并利用此基准来完整设计流程。在以前选取此类手段所拟定的高架输电线路铁塔地基结构的设计程序软件当中，都是按照“拉压同强”作为基准来实现设计方案改进的，换而言之，所有铁塔基础结构方案设计不但需要各类的限制性指标均须达到技术标准，并且须使基础结构设计中的上拔性能稳定及重压性能稳定维持在同等或相应的水平上，这种基础结构模式、其外观结构尺寸和掩埋深度，方是最优受力状况。遵照此种设计思路所拟定的技术方案，它的应力分布相对平衡。此类手段通常不关联到任务型函数，未能去达到设计的经济利益最高数值，所以它的题解通常不会获得最优化，技术控制数据并非一定是最高水平，而且其运用具备相当的约束性，在软质层地基结构中极有可能发生没有题解的现象，尤其是不十分满足于如同高空线路中铁塔地基结构设计中如此含多类限制指标的情况，所以一定要改进其限制指标，适当给予相应的留存。规划确定法的实质是在某种规定限制指标下求取任务函数的最值等级。“网格型搜索工艺”是一类基础的数学型规化法，亦能够称其为“尽举模式”，其运用手段是将现实问题设置在相应区问内并划分成网线结构，具体来说，即是顺着地基结构的宽向及深向设置下网格结构，其中的一个交点即可视为一种设计结果。在这其中包括有能用的，亦包括不能用的；其可用网点中又包括节省与浪费材料的情况之分。遵从相应的规则对全部可用点实施系统性对比，最后即能够选择出最佳的编制程序： 4.1 网格范围由于铁塔底部正侧面宽度有限，为保证正常受力工作，相邻两个基础要留出一定的分隔距离，分隔距离由基础施工时的防护措施确定，因此基础最大宽度由上述二条件决定。基础埋藏深度不只受到地质条件和施工条件的限制，还因为采用“土重法”设计，它的特点就是如果埋深超过临界深度，设计上拔力的增加速率明显下降，因此不可能使基础埋深过大，可以适当指定最大基础埋深的范围。
4.2 最优解的选择对可行域内的解能计算出每个设计方案中基础的混凝土用量、钢筋用量、开挖（回填）土（石）方量，乘上它们的修正单价，算出其实际本体造价，经过简单的比较和升序排列，将某种基础优化设计出的几百个、甚至上千个方案，按照造价最低的排第一位，造价次之的排第二位，以此类推。结束语
220kV 双分裂双回路输电线路设计 学 生：阳文闯 指导教师：孟遂民 （三峡大学科技学院） 摘要：本设计讲述了某平丘区段架空输电线路设计的全部内容，主要设计步骤是按《架空输电线路设计》书中的设计步骤，和现实中的设计步骤是不一样的。本设计包括导线、地线的比载计算、临界档距、最大弧垂的判断，力学特性的计算，金具的选取，定位排杆，代表档距的计算，各种校验，杆塔荷载的计算，接地装置的设计以及基础设计等。在本次设计中，重点是线路设计，杆塔定位和基础设计。 关键词： 导线 避雷线 比载 应力 弧垂 杆塔定位 Abstract ：In this text, it includes all the steps in of overhead power transmission line design, which is Accordance with 《the design of overhead power transmission line 》, but it is not the same with the reality .this article discussed the conductor and the ground wire's coMParing load critical span .the maximum arc-perpendiculer judgement .mechanics property's fixed position of shaft-tower. various checking .representative span's calculating. load ppplied on iron tower calculating. equipment used in the ground connection design. metal appliance choose .In this paper, it is the focal point of line design. iron tower design and fundament design ,at last ,it is simply introduced the iron tower erecting's design and fundament design followed with fundament construction. Key words ：conductor overhead ground wire coMParing load stress arc-perpendiculer fixed position of shaft-tower (此文档为word 格式，下载后您可任意编辑修改！) 优秀论文 审核通过 未经允许 切勿外传
题目110KV架空输电线路初步设计 并列英文题目Preliminary Design Of 110KV Overhead Transmission Line 系部专业 姓名班级 指导教师职称副教授 报告提交日期
摘要 本设计说明书中的主要内容包括有:首先，通过输送容量及功率因数利用经济电流密度来进行到县级避雷线型号的选择；在选出导线以后，利用已知的气象条件，计算出导线在各种气象条件时的应力及弧垂，进而绘制导线安装曲线图；利用最大弧垂计算出呼称高，选出合适的杆塔及对应的基础形式；最后进行绝缘子的选型以及防雷防振和保护和接地装置。
Abstract The main content of the instruction of this design includes:First, carries on the wire through the transportstion capacity and the power factor use economical current density and the line model choice; In selects after the wire, use the known meteorological condition, calculates the wire hangs in each kind of meteorological condition, time stress and the arc, tenth plan wire installs the diagram of curves; Using most hangs calculates shouts calls high, selects the appropriate pole tower and the corresponding foundation form; Finally is carries on the insulator the shanping as well as anti-radar quakeproof and the protetive earthling installment.
浅谈输电线路基础设计中的一些优化措施 摘要：本文主要从基础选型、基面处理及边坡处理等几个方面提出了输电线路基础设计中的一些保障线路安全运行的优化措施。 关键词：输电线路，基础设计，优化 前言：目前，随着我国用电负荷的强劲增长，输电线路的输电容量、规模均不断扩大，杆塔所受的荷载相应地不断增加，进而导致基础的材料耗量、施工难度也相应加大。因此，在保护环境的同时能节约工程造价、减少施工难度，一直是输电线路基础设计追求的目标。下面分别从几个方面浅谈基础设计中的一些优化措施。 1基础选型 1.1采用原状土基础 山区线路地质多为不同风化程度的岩石、岩石的残积层或硬塑、坚硬状态的粘性土覆盖层，这样的地质条件适合于做岩石基础（分为直锚式、嵌固式、承台式等）或掏挖基础（分为直柱、斜柱、全掏挖、半掏挖等）等原状土基础。这类基础能充分利用原状土的力学性能，提高基础抗拔承载力，施工方便，同时避免了基坑大开挖，减少了土石方工程量，在减少工程造价方面有很大优势，而且可以消除大开挖基础回填土质量不可靠造成的安全隐患。另外，这类基础可大大减小对周围环境的破坏，符合环境友好型的要求。 1.2铁塔采用全方位不等长接腿 输电线路经过的地形千差万别，当铁塔位于斜坡或台阶地时，各塔
腿之间会形成高差，若铁塔采用平腿设计，则降基处理的土石方量较大，且降基完成后容易形成高边坡，若不处理会危及铁塔安全运行，处理则会增加工程造价。此时，采用有全方位不等长接腿设计的铁塔具有较大优势。考虑设计的工作量及现场地形的适用性，长短腿的最小极差一般取为1.5ｍ，最大高差则根据沿线塔位的地形合理选取。铁塔采用全方位不等长接腿与平腿相比较，虽然单基塔重、基础作用力均有不同程度的增大，但能大大减小基面开方、减少施工弃土，在环境保护、减少工程造价方面均有较大优势，而且，根据地形采用短接腿时，塔重可有部分减轻。需要注意的是，由于采用长短腿，铁塔各腿的基础力及基础根开均有变化。 1.3采用主柱加高基础 平地地形的基础主柱露头值一般取为0.2ｍ，但若塔位处于山坡地形，按照0.2ｍ的露头值则往往在基础保护范围内缺少抗拔土体，不能满足抗拔要求。此时可采用主柱加高基础，即将常规基础（按照露头值0.2ｍ设计）的主柱按照需要加高适当的高度（通常取0.5ｍ为一个级差），以此形成一个系列基础，根据塔腿地形的陡缓程度，并配合不等长接腿合理选用。采用主柱加高基础时，设计基面以上的土体实际上并不挖除，这样不仅可以减少土石方的开挖量，维持原始地形地貌，保持塔基稳定，而且可以减小塔腿基降，铁塔高程相应地提高。另外，一个系列基础的立柱宽度及底板的宽度、厚度一般也保持一致，可方便模板的加工及重复使用，而且，底板的钢筋长度、规格也大多一致，若为斜柱基础则地脚螺栓的火曲角度也一致，备料、加工时均较为方便。
架空输电线路杆塔基础的几种形式图文 输电线路杆塔的地面以下部分的总体统称为杆塔基础。它的作用是用来稳定输电线路的杆塔，防止杆塔因为承受导地线、风、覆冰、断线张力等垂直荷载、水平荷载和其他外力作用而产生的上拔、下压或倾覆。 基础形式可分为以下几种: 1.岩石嵌固基础
岩石嵌固基础适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基，其特点是底板不配筋，基坑全部掏挖。上拔稳定，具有较强的抗拔承载能力。 需要时，可将主柱的坡度设置与塔腿主材坡度相同，以减小偏心弯矩，还可省去地脚螺栓。由于该基型充分利用了岩石本身的抗剪强度，混凝土和钢筋的用量都较小，同时减少了基坑土石方量，浇制混凝土不需要模板，施工费用较低。 岩石嵌固基础分利用了岩石本身的抗剪强度，混凝土和钢筋的用量都较小，同时减少了基坑土石方量，浇制混凝土不需要模板，施工费用较低。但对勘测深度要求较高，要求逐基鉴定岩石的稳定性、覆盖层厚度、岩石的坚固及风化程度情况，准确落实相关设计参数。 2.岩石锚杆基础
岩石锚桩基础适用于中等风化以上的整体性好的硬质岩。该基础型式是在岩石中直接钻孔、插入锚杆，然后灌浆，使锚杆与岩石紧密粘结，借岩石本身、岩石与砂浆间和锚筋的粘结力来抵抗上部杆塔结构传来的外力, 以保证对杆塔结构的锚固稳定，从而大大降低了基础混凝土和钢材量。岩石锚桩基础一般宜用于未风化、微风化和中等风化程度的岩石地基, 但随着现在实验和实践经验的积累, 强风化岩石地区亦可做岩石基础。岩石锚桩基础常用型式有直锚式、斜锚式、承台式、嵌固式、半嵌固式5种类型, 应用较为成功。直锚式岩石锚桩基础具有工艺简便、灵活性高、适用性强、造价低等优势, 适用于基础作用力较小的直线塔;斜锚式岩石锚桩基础使用于基础作用力较小的直线水泥杆或直线拉线塔等塔型; 而承台式岩石锚桩基础和嵌固式、半嵌固式岩石锚桩基础使用于基础作用力较大的耐张塔等塔型。 3.掏挖基础
架空输电线路铁塔结构与基础设计 发表时间：2019-09-18T16:59:35.737Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：侯少龙 [导读] 摘要：在我国现代经济社会发展水平不断提升的背景下，电力系统在设计与运行过程中所依赖的基础条件也发生了相应的改变。 （国网乌鲁木齐供电公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐新市区 830000） 摘要：在我国现代经济社会发展水平不断提升的背景下，电力系统在设计与运行过程中所依赖的基础条件也发生了相应的改变。作为我国当前电力供应的基础保障性设施，架空输电线路在电力供应系统中所发挥的作用是非常重要的。但结合我国电力行业实际情况来看，企业目前仍然是电力供应的主要对象，因此，在电力供应经济改善方面的需求仍然是非常明确的。在对架空输电线路铁塔的设计中，除需保障铁塔结构的安全、稳定以外，还需综合考虑设计的经济效益。在目前已发生的各类输电线路安全事故中，因铁塔结构设计不合理所致事故的比例是非常高的。因此，为提高架空输电线路运行安全性和稳定性，做好对铁塔结构与基础的设计、优化工作有着非常重要的意义与价值。 关键词：架空输电线路；铁塔设计；优化 一、架空输电线路铁塔塔型设计 在对架空输电线路铁塔进行内力分析时，可以将铁塔杆系节点看作成铰接点，进而进行有效的内力分析。由于架空输电线路铁塔的工作环境一般较为复杂，为了确保铁塔能够顺利的进行有效的工作，要对铁塔的塔型进行技术经济分析，优选最适宜的塔型。架空输电线路铁塔塔型的选择要充分考虑输电线的导线型号、铁塔的工作环境以及线路的敷设路径等因素，根据铁塔所承受的机械外负荷条件进行塔型的计算和设计工作，进而确保铁塔结构的刚度、强度、稳定性等满足实际工作的要求。 根据铁塔底部宽度的不同，可以将架空输电线路的铁塔分为：窄基铁塔和宽基铁塔两种类型。其中，窄基铁塔的底部宽度与塔体的高度之比介于1/14~1/12之间，而宽基铁塔的底部宽度相对较大，其比值介于1/6~1/4之间。窄基铁塔的底部宽度相对较小，在同样的塔高条件下，其主材所承受的各种作用力相对较大，为了确保塔体的安全性，对主材的要求相对较高，该种类型的铁塔设计主要用于档距较小的铁塔之中，其挡距要小于100m；而宽基铁塔其底部宽度较大，能够将铁塔的作用力进行有效的分解，其主材所受到的作用力相对较小，该种类型的铁塔设计主要用于档距较大的铁塔之中，其档距不小于100m。 二、架空输电线路铁塔结构设计 不同类型的铁塔其架空输电线路的结构设计不尽相同，其具体的结构设计如下： 2.1窄基铁塔的结构设计 依据横担以及铁塔支架的通用程度可以采用以下两种类型的结构布置方案：(1)可以将窄基铁塔的塔头区域设置为垂直的形式，对口宽进行固定，塔身开始逐渐起坡，其铁塔的整体高度与底部的宽度参数设置一致，不考虑输电线路回路数量划分的影响；铁塔横担具有良好的通用性，铁塔中所设置的横担数量要根据架空输电线路中实际的回路数量进行有针对性的设计。(2)铁塔塔身与塔头均按照要求设置一定的通用坡度，铁塔的总高度与铁塔的上口和底部宽度保持一致；横担设置成固定形式不进行通用设计，根据导线的数量可以分为单导线回路和 双导线回路两种不同的形式。 2.2宽基铁塔的结构设计 根据铁塔中导线回路数量的不同可以采取不同类型的结构设计方案。其中，对于使用单导线回路的铁塔，其结构布置具有“上”字型的特点；对于使用双导线回路的铁塔，其结构布置上具有鼓型的特点。 三、架空输电线路铁塔基础设计的技术优化措施 3.1加强铁塔的基础 在输电线路铁塔结构设计中，杆塔基础分类三类合计三十三种：①水泥杆基础：分为非原状土无拉线盘基础和非原状土有拉线盘基础两种；②钢管杆基础：分为非原状土台阶式基础、非原状土直柱式柔性基础和非原状土素混凝土基础三种；分为原状土掏挖式基础、原状土套筒式基础、原状土卡盘式基础和原状土复合沉井基础四种；及原状土灌注桩长桩单桩基础、原状土灌注桩长桩多桩承台基础、原状土灌注桩短桩抗倾覆基础、原状土灌注桩短桩位移基础、原状土灌注桩美国算法基础、原状土灌注桩钢管短桩位移基础和原状土灌注桩钢管短桩抗倾覆基础十一种；小计十四种；③直立式铁塔系列基础：非原状土刚性台阶式基础、非原状土直柱式柔性基础、非原状土斜柱式柔性基础、非原状土素混凝土（回填土）基础、非原状土联合式基础和非原状土窄基塔独立式刚性台阶式基础六种；及原状土素混凝土（原状土）基础、原状土灌注桩长桩-单桩带连梁基础、原状土灌注桩长桩-多桩带承台基础、原状土灌注桩短桩抗倾覆基础、原状土灌注桩短桩位移基础、原状土掏挖式基础、原状土岩石基础、原状土复合沉井基础、原状土窄基塔独立式长桩单桩灌注桩基础和原状土窄基塔独立式长桩多桩带承台基础十种；小计十六种。 对于运输或浇制混凝土有困难的地区，可采用预制装配式基础或金属基础；对电杆及拉线宜采用预制装配式基础。设计方案中还要正确分析铁塔基础受力，应首先保证安全，针对轴心受压基础、轴心受拉基础，分别选取不同的K值。对于新基础计算的前提条件是地基承载力满足设计要求，若地质属淤泥或淤泥质土，则必须进行重新设计。总之，基础型式应综合沿线地质、施工条件和杆塔型式并综合考虑基础稳定、承载力、不均匀沉降、基础位移、采空区、基础上拔土重度、上拔角、倾覆、冻土和洪泛区等诸多因数。 3.2降低杆塔的接地电阻 高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比，根据各基杆塔的土壤电阻率的情况，尽可能地降低杆塔的接地电阻，这是提高耐雷水平的基础，也是最经济、有效的手段。即：①杆塔所在地若有水平放设的条件，可水平外延接地，这样不但可降低工频接地电阻，还可有效地降低冲击接地电阻。②增加埋设深度接地极，就近增加垂直接地极的运用。③合理敷设降阻剂。④增加盐、酸、碱、盐及木炭等物质。如地下较深处的土壤电阻率较低，可用竖井式或深埋式接地极。 3.3优选路径和塔型的最佳搭配 城市紧凑型多回路钢管杆走廊、或钢管塔走廊，它在技术上能满足输电线路的实际要求，且钢管杆造型美观，安装快捷，占地面积省，还与城市地势较为平坦，走廊宽度小，线路施工方便等特点相适应，故得以迅速发展。输电线路的走廊宽度由塔头尺寸、风偏、安全距离三部分组成。减少线路走廊宽度的关键在于控制塔头尺寸和风偏。采用固定挂点的直线杆塔以及固定跳线的耐杆塔，是减少塔头尺寸
毕业设计＜论文） 题目 110KV架空输电线路初步设计 并列英文题目Preliminary Design Of 110KV Overhead Tran smissi on Line 系部专业 姓名班级 指导教师职称副教授 论文报告提交日期
摘要
密度来进行到县级避雷线型号的选择；在选出导线以后，利用已知的气象条件，计算出导线在各种气象条件时的应力及弧垂，进而绘制导线安装曲线图；利用最大弧垂计算出呼称高，选出合适的杆塔及对应的基础形式；最后进行绝缘子的选型以及防雷防振和保护和接地装置。 Abstract The main content of the instruction of this design includes: on First, carries the wire through the transportstion capacity and the power factor use
economical current density and the line model choice。 In selects after the wire, use the known meteorological condition, calculates the wire hangs in each kind of meteorological condition, time stress and the arc, tenth plan wire installs the diagram of curves。Using most hangs calculates shouts calls high, selects the appropriate pole tower and the corresponding foundation form 。Finally is carries on the insulator the shanping as well as anti-radar quakeproof and the protetive earthling installment. 目录 内容摘要
输电线路工程地脚螺栓全过程管控办法（试行） 第一章总则 第一条为规范公司输电线路工程地脚螺栓的设计、采购、交接仓储、施工安装等工作，落实输电线路工程地脚螺栓各级管理责任，强化地脚螺栓全过程管控，公司根据有关法律法规、规程规范及管理制度，组织编制了《输电线路工程地脚螺栓全过程管控办法》（以下简称“本办法”）。 第二条本办法中的地脚螺栓是指输电线路工程中，基础与杆塔相连接的构件，由螺杆、螺母、垫板及辅助锚固措施等组成。 第三条根据工程应用等实际情况，按照增大级差、减少规格序列的原则，地脚螺栓应选用M24、M30、M36、M42、M48、M56、M64、M72、M80、M90、M100等规格。 第四条输电线路工程设计时，应尽量减少地脚螺栓材质种类，同一工程中同规格地脚螺栓应选用同一性能等级、同一材质，同一基杆塔应选用同一规格的地脚螺栓。 第五条地脚螺栓采购时，结合各省（自治区、直辖市）公司实际情况，采取甲供或乙供甲控方式，鼓励优先采取甲供方式。 第六条本办法适用于公司35千伏及以上输电线路工程地脚螺栓全过程管控，其他工程可参照执行。 第二章选型设计 第七条设计承包商要严格依据《输电杆塔用地脚螺栓与螺母》（DL/T 1236）、《钢结构设计规范》（GB50017）等标准规范的要求选型设计。在地脚螺栓加工图等设计文件中，要注明地脚螺栓性能等级等必备信息，明确地脚螺栓的螺杆与螺母使用同一螺距系列，且螺母的性能等级不应低于相配的地脚螺杆的性能等级。 第八条建设管理单位对地脚螺栓型式有特殊要求时，应在施工图设计前对设计承包商提出明确要求，设计承包商在地脚螺栓设计中予以落实。 第九条设计承包商在输电线路工程中应用杆塔通用设计时，依据《输电线路铁塔制图和构造规定》（DL/T 5442）的要求，核实地脚螺栓规格，校核塔脚板上的
分析架空输电线路铁塔结构与基础设计 发表时间：2016-12-26T13:50:27.263Z 来源：《电力设备》2016年第21期作者：买生玉解媛媛 [导读] 对铁塔结构与基础结构进行科学的设计，才能保证输电线路的稳定性。 （国网宁夏电力设计有限公司宁夏银川 750002） 摘要：架空输电线路是电力系统的重要组成部分，由于架空线路的特殊性，铁塔结构设计的合理性和稳定性决定了线路结构的安全性，因此要根据架空线路的运行要求，对铁塔结构与基础结构进行科学的设计，才能保证输电线路的稳定性。 关键词：架空；输电线路；铁塔；结构；基础设计 作为我国当前电力供应的基础保障性设施，架空输电线路在电力供应系统中所发挥的作用是非常重要的。但结合我国电力行业实际情况来看，企业目前仍然是电力供应的主要对象，因此，在电力供应经济改善方面的需求仍然是非常明确的。在对架空输电线路铁塔的设计中，除需保障铁塔结构的安全、稳定以外，还需综合考虑设计的经济效益。在目前已发生的各类输电线路安全事故中，因铁塔结构设计不合理所致事故的比例是非常高的。因此，为提高架空输电线路运行安全性和稳定性，做好对铁塔结构与基础的设计、优化工作有着非常重要的意义与价值。 1 架空输电线路铁塔塔型设计 在有关架空输电线路铁塔内力的分析中，可将铁塔杆系节点作为铰接点。考虑到架空输电线路铁塔结构多在相对复杂的自然环境中运行，因此对铁塔塔型的规划必须兼顾技术和经济层面的合理性。根据架空输电线路工程导线型号、基本环境条件以及敷设路径情况选择基础塔型形式，基于铁塔所承受机械外负荷条件进行设计和计算，以确保铁塔结构稳定性、刚度、强度满足设计要求。除此以外，在架空输电线路铁塔塔型的选择设计上还应当考虑施工条件、施工技术以及运行便捷性等因素的影响。 根据底部宽度，可以将架空输电线路铁塔设置为窄基铁塔和宽基铁塔两种类型。其中，窄基铁塔底部宽度与塔体高度的比值在 1/14～1/12 的范围内，宽基铁塔底部宽度与塔体高度的比值则在 1/6 ～1/4 的范围内。对于窄基铁塔而言，由于铁塔底部宽度较小，因此主材所受作用力较大，适用于小挡距（使用挡距不足 100 m）铁塔的设计选型；对于宽基铁塔而言，由于铁塔底部宽度较大，因此主材所受力作用力较小，适用于大挡距（使用挡距在 100 m 及以上）铁塔的设计选型。 2 架空输电线路铁塔结构设计 对于宽基铁塔而言，根据导线回数的不同可以采取不同的结构布置方案。比如对于采用单导线回路的铁塔而言，结构布置上具有“上”字型特点；对于采用双导线回路的铁塔而言，结构布置上则具有鼓型特点。 对于窄基铁塔而言，根据横担以及支架的通用情况可以采取以下两种不同的结构布置方案：①将塔头区域布置为垂直段，口宽固定，塔身开始起坡，铁塔整体高度与底部宽度参数一致，不考虑回路数划分影响；横担具有通用性特点，可根据架空输电线路实际回路数选择相应的横担数量。②铁塔塔身与塔头均设置通用坡度，铁塔总高度与上口宽度和底部宽度完全一致；横担固定不通用，可划分为单导线回路和双导线回路两种形式。 3 架空输电线路铁塔基础优化 在对架空输电线路铁塔结构基础进行优化设计的过程中，必须遵循以下三点基本原则：①优化设计前期，应当对沿线工程水文条件、地质条件和气象条件进行详尽的调查。②制订科学的铁塔杆塔位置排定原则，即在线路敷设经过各类作物林区时不砍伐通道。如果垂直距离受到影响，则对个别部位进行剪枝或削顶处理。③做好对架空输电线路沿线主力杆塔造影的优化设计工作。具体而言，结构基础设计中可采取的优化措施有以下几点。 3.1 强化架空输电线路铁塔基础 输电线路杆塔基础常见类型包括钢管杆、水泥杆和直立式铁塔系列基础三类。其中，钢管杆基础可见非原状混凝土、非原状土台阶式和非原状土直柱式柔性这三类；水泥杆基础则可见非原状土无拉线盘和非原状土有拉线盘这两类；直立式铁塔系列基础在基础类型方面划分更细，共有 16 种类型。 在杆塔基础的选型中，如果混凝土浇筑难度较大，则可以优先选择金属式基础或预制装配式基础。如果涉及到电杆及拉线，则建议选择预制装配式基础。在基础设计过程中，以安全为前提，对架空输电线路铁塔基础受力性能进行分析。新基础计算的基本前提是铁塔基础所处区域地基基础承载力符合设计要求。但是，如果地基基础为淤泥质土或淤泥，则应当重新设计。在对架空输电线路铁塔基础进行优化设计的过程中，必须充分评价工程实践中的施工条件、杆塔形式以及沿线地质条件对铁塔结构稳定性的影响，在最大程度上确保架空输电线路铁塔结构的基础稳定性和位移允许性。 3.2 适当降低架空输电线路铁塔接地电阻 高压输电线路接地电阻的大小与线路耐雷水平呈反相关，因此，为有效提高高压输电线路整体耐雷水平，应在基础设计环节中结合各基杆塔土壤电阻率取值情况，有效控制杆塔接地电阻的大小。在基础设计的优化中，可采取的措施包括以下几种：①若架空输电线路铁塔杆塔所处区域周边允许水平放设，则应当采取水平外延接地的处理措施。这样，一方面能够使冲击性接地电阻得到控制，另一方面能够有效降低工频接地电阻。②可结合架空输电线路铁塔结构的基本情况，适当增加埋设深度接地极，遵循就地原则增加垂直接地极。③若杆塔所处区域地下地质条件特殊，影响土壤电阻率水平，则可在基础设计中适当增加木炭及酸、碱性物质，以改善土壤电阻率水平。④可合理敷设降阻剂，以起到合理控制杆塔接地电阻大小的效果。 3.3 优化输电线路基础路径和塔型搭配 城市紧凑型多回路钢管杆走廊或钢管塔走廊在技术上能满足输电线路的实际要求，且钢管杆造型美观，安装快捷，占地面积小，还与城市地势较为平坦、走廊宽度小、线路施工方便等特点相适应，因此得以迅速发展。对于架空输电线路而言，线路走廊宽度主要会受到风偏、安全距离和塔头尺寸三方面参数的影响。其中，安全距离的波动范围小，因此，控制架空输电线路走廊宽度的关键在于合理控制风偏和塔头参数。结合实践经验来看，为有效限制导线风偏，对塔头尺寸进行控制，可采取固定挂点的直线式杆塔和固定跳线的耐杆塔。同时，考虑到城市地区架空输电线路有大截面和多回路发展的趋势，因此在基础设计环节中，可适当增大绝缘子部件、避雷线、接地和金具
输电线路工程基础设计特点 摘要：随着经济社会的飞速发展与进步，电力工业也随之快速兴起，电网的建设规模越来越大，与其相关的设备也在与日俱增，输电线路的设计也相应的成了一个常规性工作。而输电线路的基础是线路工程中一个十分重要的部分，它是确保电网系统能够安全运行的基础，基于此，本文主要对输电线路工程基础设计特点有关内容展开分析，可供参考。 关键词：输电线路工程；基础设计；特点 输电线路基础工程存在的问题 地形地质勘测 路径的选择以及勘测是线路设计里至关重要。在比较偏远的山里，因为勘测点比较多，加上勘测的人员其业务水平高低不齐，使得在勘测水平上会有一些差异，对铁塔所在点的地质勘测精细程度也不一样。例如，高斜坡地区的水土流失现象严重，导致滑坡。因为塔基所处的地形特点比较特殊，对原有地貌又缺少对应的防护措施，所以在地形地质勘测当中用到的岩土鉴定方法、手段就需要进行改进。 基础设计 线路基础设计的时间比较久的运用安全系数设计法并不适宜。在软土质的地方，杆塔基础的设计不但应该满足普通杆塔对基础的设计标准，还要符合塔基沉降量以及倾斜度等的要求。过去的研究有不少不足的地方，使得软土质地区的杆塔基础设计的质量不高。在软弱地地基内不管是运用灌注桩抑或是大板式基础均可能有不少问题，同时造价还较高，质量很难控制，且施工比较复杂，对钢筋的使用量也很多。 工程施工 对于山区和软土地区，例如山坡、沼泽及河滩等地区，大型的机械是难进进入到场地当中进行施工的，而且对于材料的运输以及开挖基础等工作都存在困难。很多的线路都是塔形相同，其基础型式却因为土质存在区别而出现不同，绝大多数的线路塔杆是设立在高山、荒野等人烟稀少的地方的，因此施工的特点与环境也会因此有些差距。 电线路基础设计的类型及特点 冻土地基 线路基础工程在不同的地方，其施工的材料、工艺和地基的判断方法都有一定的区别。其中，冻土地基大约占全部国土的 1/5 左右，主要原理是由于冻土在融合及冻结的条件下，力学性质常常有所变化，与之相应的强度指标、地形特点和地面构造亦随之出现变化。在冬季时期最常出现安全隐患，冻胀以及融沉是冻土隐患的主要表现形式，一般在结构措施上进行防治。根据当地气候特殊性，结合施工需求，使用排水隔水法、物理化学法以及换填法对冻土地基进行处理。 软土地基 有些地区的土质为软土，在这种土质上建筑，所建的输电线路地基叫做软土地基。这种地基一般有灌注桩、扩展式和大板式三种基础。其中扩展式基础计算起来简单，不过工程对土方开挖以及配筋的要求很高，而且其占地面积很大，在施工过程中经常会发生搬运材料困
35KV架空输电线路初步设计方案 第二部分工程概况 －、设计情况 随着经济发展，负荷增加，近年来，用户对供电可靠性的要求不断提高，为避免因线路故障及检修造成对XX变电站停电及线路网架要求，该线路的建设必要性非常大。 本工程线路全线经过地带为平原，沿线植被主要是农田、 粮林间作带。根据通许县城城市整体规划，经过与县城规划部 门实地查看，规划部门允许该线路走径。 电压等级：35KV 线路回数：本期采用单回路架设 线路长度：35KV输电线路工程单回5.98kM。 导地线型号：导线LGJ-185/30； 二、气象条件 根据本地区高压输电线路多年运行经验。本工程线路所选气象条件为线路所通过地区30年一遇的数值(其值详见下表)。
气象条件一览表
第三部分设计说明书 第一章．导线及避雷线部分 导线是固定在杆塔上输送电流的金属线，由于经常承受着拉力和风、冰、雨、雪及温度变化的影响，同时还受空气中化学杂质的侵蚀，所以导线的材料除了应有良好的导电率外，还有足够的机械强度和防腐性能。 导线和地线： 根据规划，新建线路全部采用LGJ-185/30。 导线：按GB1179-83标准推荐用LGJX-185/30钢芯铝(稀土)绞线。 地线：根据Q/GDW179-2008)《地线采用镀锌钢绞线时与导线配合表》选用GJ-35(1×7) 镀锌绞线。 导地线定货标记： 导线：LGJX-185/30 GB1179-83稀土钢芯铝绞线 地线：GJ-35：1×7-2.6
导地线参数表
注：拉断力取计算拉断力的95％。 线路设计规程规定，35kV线路设计气象条件，应根据沿线的气象资料和附近已有线路的运行经验考虑。 在确定最大设计风速时，应按当地气象台（站），10min时距平均的年最大风速作样本，并宜采用极值I型分布作为概率统计值。35kV线路的最大设计风速不应低于28m/s。 合理的选择导线截面，对电网安全运行和保障电能质量有重大意义，随着经济的高速发展，对电力的需求越来越大，我们在选择导线的时候，还要考虑线路投运后5年的发展需要。 本设计中我们按照经济电流密度进行导线截面选择 公式如下：L I （其中S指导线截面；J指经济电流密度； s J I指线路最大负荷电流） L 导地线使用条件 导线：全段导线设计安全系数为 3.0，导线综合拉断力为61104N，最大使用力为20368N。 地线：地线采用GJ－35镀锌钢绞线，综合拉断力为43688N，安全系数按规定宜大于导线安全系数K=3。 导地线布置：导线采用上字形及平行排列方式。 地线全线采用水平排列方式。
浙江省输电线路杆塔通用设计深化应用技术原则 （2014.10.30） 1、设计原则 铁塔的设计和结构计算遵循以下原则： (1) 铁塔设计采用以概率理论为基础的极限状态设计法； (2) 基本风速、设计冰厚重现期按30年考虑； (3) 四回路铁塔结构重要性系数γ0取1.1，其它塔型取1.0。 (4) 满足适用于电力送电线路工程项目的法令、法规、标准、规程、规范、规定等的最新有效版本。主要标准如下： 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012) 《输电线路铁塔制图和构造规定》(DL/T 5442-2010) 《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB 50545-2010） 《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T 5154-2012） 《重覆冰架空输电线路设计技术规程》（DL/T5440-2009） (5) 本次深化应用对国网通用设计的220kV角钢塔进行全面校核，形成计算书、计算数据、单线图、加工图和汇总表等成果。 (6) 本次深化应用对国网通用设计的110kV角钢塔和钢管杆进行全面校核，修改不满足浙江省内使用要求的地线保护角，增加全方位塔型，同时调整杆塔呼高弥补呼高不足的问题，形成计算书、计算数据、单线图、加工图和汇总表等成果。 (7) 杆塔校核应按附件一要求进行。
2、气象条件 本次通用设计各子模块中的其他气象要素组合，应根据各子模块的基本风速和覆冰厚度，结合浙江省典型气象区参数进行确定。最低气温取-10℃，安装温度取-5℃，大风气温取15℃。考虑初伸长导线降温-15℃，地线-10℃。 塔型规划设计需考虑的四个工况：外过电压（雷电工况）、内过电压（操作工况）、工频电压（大风工况）、带电作业。操作过电压和雷电过电压的风速按《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545）中的详细规定进行取值，其他工况的风速不必按导线高度进行折算，按该规范中规定取值即可。跨越塔的雷电过电压风速与相应Ⅰ～Ⅳ型直线塔的雷电过电压风速取一致。 3、导线和地线 110～220kV导线安全系数取2.5，年平均运行张力25%，其中110kV 钢管杆导线安全系数取8；110kV窄基塔导线安全系数取5.0。 计算地线荷载时，按导电率为20选取地线参数；计算地线支架高度、校核导地线间隙时，按导电率为40选取地线参数。地线安全系数、年平均运行张力百分数的选择应根据不同的电压等级、不同的覆冰厚度、导地线配合、荷载计算等具体条件确定，但地线安全系数应大于导线安全系数。 仅在覆冰工况地线支架强度计算时，考虑地线覆冰较导线增加5mm覆冰设计，断线工况不考虑增加5mm覆冰。地线按安全系数法计算荷载，JLB20A-150安全系数取4.5、JLB20A-120安全系数取4.0、JLB20A-100安全系数取4.0。110kV钢管杆地线安全系数取11.0，窄基钢管塔地线安全
架空输电线路施工的工艺流程
架空输电线路施工的工艺流程输电线路施工可分为准备工作、施工安装和启动验收三大部分。工艺流程可分为现场调查、备料加工、复测分坑、基础施工、材料运输、杆塔组立、导线及避雷线架设、接地装置、线路防盗、分项工程检查、竣工验收和资料移交等12个环节。 一、准备工作 准备工作包括现场调查、备料加工、复测分坑3个环节。 1.现场调查 工程公司（处）在接受输电线路施工任务后，应了解有关设计的图纸及工程概算，并进行现场调查。 现场调查内容包括：沿线自然状况、地形、地貌、地物、自然村的分布，居民风俗习惯及劳动力情况；沿线运输道路及通过的桥梁结构、交叉跨越结构；材料集散转运的地点及仓库；生活医疗设施及地方病情况；指挥中心及施工驻地的选择等。填写表格，编写调查报告。 根据现场调查内情况、施工力量及工程实际状况，公司（处）应确定施工方案，编制工程施工组织设计和施工预算，制定工程主要经济技术指标，提出施工综合进度的安排，制定劳动力供应计划，提出并落实材料及加工订货计划。 2.备料加工 现在施工单位都以效益为中心，人工费用所占比例也较大，如果工器具、材料跟不上而造成窝工，其损失十分大。虽然现在基本上不是买方市场，但各厂的产品质量、价格、工期、技术水平、售后服务
有一定差距，要经过仔细比较，货比三家。需要加工的部件，也要及早落实材料，整理好图纸，落实好加工单位。 制定好物资供应计划，按各施工阶段及时将材料加工统一平衡分配到施工队，应规定出物资、材料和加工供应时间表。 3.复测分坑 输电线路的设计工作，由设计单位承担，设计中的现场选线定位工作，通常邀请施工单位及运行单位共同参加，以便对线路走向等重要问题共同研究，选择合理的线路方案。施工人员从施工角度提出具体意见。 （1）、交接桩。设计单位在线路设计完毕交付施工时，除交给设计图纸外，还应将选定的线路桩位及走向，向施工单位人员逐桩交代清楚。施工人员在“交接桩”工作中应认真负责，详细了解桩位情况。 交接桩中应注意核对各桩位地质资料，检查塔位有无外力破坏的可能；沿线有无与终堪时不一样的地方，有无新开挖的沟渠、房屋建筑等；当线路通过特殊地形（如山顶、深沟、河岸、堤坝、悬崖等）时，是否尽量避开使塔杆及线路位置处于不利状态的因素；了解塔杆位置的地质、地形。是否有使基础施工困难的因素，是否避开地下管道、洼地、泥塘、冲沟、断层等不良地段；塔位处有无组立杆塔的施工条件；杆（塔）位桩及方向是否埋好，桩位附近是否有明显标志。接桩时，对某桩位提出移动或其它意见，应与设计单位协商，取得一致意见。现场决定的杆塔位置，如与图纸不符，应详细记录并要求设计单位补发正式通知。
220kV双分裂双回路输电线路设计 学生：阳文闯 指导教师：孟遂民 （三峡大学科技学院） 摘要：本设计讲述了某平丘区段架空输电线路设计的全部内容，主要设计步骤是按《架空输电线路设计》书中的设计步骤，和现实中的设计步骤是不一样的。本设计包括导线、地线的比载计算、临界档距、最大弧垂的判断，力学特性的计算，金具的选取，定位排杆，代表档距的计算，各种校验，杆塔荷载的计算，接地装置的设计以及基础设计等。在本次设计中，重点是线路设计，杆塔定位和基础设计。 关键词：导线避雷线比载应力弧垂杆塔定位 Abstract：In this text, it includes all the steps in of overhead power transmission line design, which is Accordance with《the design of overhead power transmission line 》, but it is not the same with the reality .this article discussed the conductor and the ground wire's coMParing load critical span .the maximum arc-perpendiculer judgement .mechanics property's fixed position of shaft-tower. various checking .representative span's calculating. load ppplied on iron tower calculating. equipment used in the ground connection design. metal appliance choose .In this paper, it is the focal point of line design. iron tower design and fundament design ,at last ,it is simply introduced the iron tower erecting's design and fundament design followed with fundament construction. Key words：conductor overhead ground wire coMParing load stress arc-perpendiculer fixed position of shaft-tower
架空输电线路150条专用名词术语解释（双语） 【名词】电力系统 【英文】electrical power system；electricity supply system 【注释】发电、输电及配电的所有装置和设备的组合。 【名词】电力网 【英文】electrical power system；electrical power network 【注释】输电、配电的各种装置、变电站、电力线路或电缆的组合。 【名词】交流系统 【英文】alternating current system; AC system 【注释】由交流电压供电的系统。 【名词】直流系统 【英文】direct current system; DC system 【注释】由直流电压供电的系统。 【名词】输电 【英文】transmission or electricity 【注释】从发电站向用电地区输送电能。 【名词】（电力）线路 【英文】(electric)line 【注释】在电力系统两点之间输配电的导线、绝缘材料和各种附件组成的设施。 【名词】输电线路 【英文】transmission line 【注释】连接发电厂与变电站（所）的传输电能的电力线路，作为输电系统一部分的线路。 【名词】架空线路 【英文】overhead line 【注释】用杆塔和绝缘材料将导线架离地面的电力线路。 【名词】支线 【英文】branch line ; spur 【注释】连接到主线路中一点上的电力线路。 【名词】T接线路 【英文】ttapped line; teed line 【注释】连接有支线的线路。 【名词】系统标称电压 【英文】nominal coltage system
《架空输电线路设计规范》及架空输电线路设计文件 编写纲要 寿祝昌 上世纪五十年代处于建国初期，标准的管理工作尚未完善，59年颁发的设计规范的名称为《高压架空电力线路设计技术规程》。“设计规程”为什么定为“设计技术规程”，当时的想法是，“本规程不单是线路设计规程，还是线路技术规程”。那是电力线路的第一代规程，不只管设计，还兼管运行维护以及电力线路与其他设施、其他部门的关系。基于这种前提编写的规程，无论是整体的编排还是内容与标题，必然不象一本专门的设计规范。之后进行了3次修订，到目前已经是第四代，尽管丰富了条文和内容，但依然没有摆脱第一代“设计技术规程”的模式。主要问题在编辑方面，规范的总体编排混乱，规范的章节标题不准确，条文中的用语存在概念模糊、逻辑混乱的现象。针对上述问题，特编写本纲要，以求再次修订时能完成一本名副其实的“设计规范”。本纲要供《架空输电线路设计规范》的修订和架空输电线路设计文件的编制参考。 架空输电线路设计规范除应包括统一规定的前言、总则、术语和符号等内容外还应包括下列主要内容： 1输电线路设计条件； 2输电线路路径设计； 3架空线设计*； 4杆塔及其基础设计； 5杆塔定位设计；
6输电线路附属设施设计。 *注：寿祝昌编辑校注《110-750kV架空输电线路设计规范》中的“架线设计”均应修改为“架空线设计”。 架空输电线路设计文件的编制亦不外乎应包括上列内容。可行性研究和初步设计不包括第5和第6项。施工图设计，第5项“杆塔定位设计”完成的设计文件包括“线路平断面图”、“线路明细表”和“交叉跨越表”。这三个文件（图纸）在架空输电线路设计中，是属于总图和总表，应该在施工图设计文件中予以明确。 下面逐一对各部分内容做具体说明。 1输电线路设计条件 架空输电线路的设计条件包括设计气象条件、导线截面积和电力线路的电压等级。 1.1设计气象条件 影响架空线设计和输电线路杆塔设计的气温、风、覆冰是输电线路设计的主要气象条件。气温，风和覆冰的各种组合应称为“工况”。然而设计规范历来将“工况”称做“情况”。“情况”这一称谓使得对“设计气象条件”的认知产生过严重的误解。 “工况”一词有两层含义，一层含义表明它是一种“设计标准”，另一层含义表明它是一种“设计条件的组合”的规定。而“情况”一词往往容易使人误解为实际可能出现的状况。“情况”一词会误导一些用户甚至设计人员，说某年某日实际的气象条件如何，实际的气象条件组合如何，所以设计应按此考虑等等。