架空杆塔设计

架空输电线路杆塔结构设计技术规程
1概述
架空输电线路杆塔是电力输电中最重要的组成部分，考虑到取电安全问题，对杆塔的结构设计有严格的技术规程要求。

本文介绍了架空输电线路杆塔结构设计技术规程的基本内容，为输电线路的建设和施工提供依据，也可作为设计单位和施工单位的参考。

2杆塔的基本要求
*高度*：杆塔高度是指距离地面到绝缘子串最高处的距离。

按不同地域不同挂线规格，对杆高有不同的要求。

*类型*：杆塔承载电线具有两种不同的类型：双悬吊塔，还有最常见的双角塔。

两种种类塔的结构形式不同，但是理论负载能力是相同的。

*结构受力*：杆塔结构的受力性能和它的抗风能力对电网安全具有重要作用。

要确保杆塔结构的安全性，有必要对其进行强度分析和稳定性分析。

3设计和施工质量要求
*设计*：设计规范体系应由设计单位按照国家有关标准和规范，给出自己经过计算分析的子桩及杆塔设计配置。

*施工*：施工单位应遵守运行维护规程，按设计规范进行安装施工，确保杆塔的质量和稳定性，并定期进行检查维护，保证电力系统安全运行。

4结束语
架空输电线路杆塔结构设计技术规程是保证电力系统安全运行的重要依据，以上是其基本内容，贯彻执行可以有效降低投资成本，提高发电效率，确保发电安全。

ICS27.100P62备案号：J172－2002中华人民共和国电力行业标准PDL／T 5154-2002架空送电线路杆塔结构设计技术规定Technical Regulation of design for tower and polestructures of overhead transmission line主编部门：西南电力设计院批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会2002-04-27发布2002-09-01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言本规定是根据DL／T 5092—1999《110～500kV架空送电线路设计技术规程》，对《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》SDGJ 94—1990的修订。

本规定较修订前的标准有以下重要技术内容的改变：(1) 适用范围由(35～500)kV改为(110～500)kV线路杆塔的结构设计，并明确通信杆塔设计可参照采用。

(2) 修订中纳入了以往工作实践中的成功经验。

(3) 结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，在与SDGJ94—1990技术规定基本衔接的条件下，与国内的其他有关土建标准相协调。

(4) 对SDGJ 94—1990技术规定的部分条文作了删改，增加了部分新条文。

本规定发布之日起代替SDGJ 94—1990。

本规定的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F和附录G均为标准的附录。

本规定由电力行业电力规划设计标准化技术委员会提出并归口。

本规定主编单位：西南电力设计院本规定参编单位：中国电力建设工程咨询公司、电力建设研究所、华东电力设计院、西北电力设计院、中南电力设计院。

本规定主要起草人：何尧章、魏顺炎、罗命达、李正、曹健勋、翁炳华、李喜来、唐国安、吴骁、郭跃明、梁政平、秦益芬。

本规定由电力行业电力规划设计标准化技术委员会负责解释。

目次前言1 范围2 引用标准3 总则4 术语和符号5 荷载6 材料7 基本规定8 构件计算及断面选择9 连接计算10 构造要求附录A (标准的附录) 镀锌钢绞线规格及强度标准值附录B (标准的附录) 双杆受力分配表附录C (标准的附录) 桁架内力分析简化表附录D (标准的附录) 铁塔轴心受压构件稳定系数附录E (标准的附录) 等直径钢管起振临界风速V cr曲线附录F (标准的附录) 环形截面混凝土电杆斜截面承载力计算附录G (标准的附录) 用词和用语说明条文说明1 范围1.0.1本规定适用于新建的110kV～500kV架空送电线路杆塔结构的设计，通信杆塔设计可参照采用。

采空区高压架空杆塔倾斜监测系统设计摘要：针对如何测量采煤沉陷区高压架空输电线杆塔位移，设计的高精度倾斜传感装置由三轴加速倾斜传感模块、信号处理电路、主控单元、信号收发和电源五部分组成。

倾斜传感模块用来测量杆塔的倾斜角度，而模块的主控单元用来进行高精度装置设备控制，并将杆塔倾斜数据通过高精度倾斜传感装置中的信号处理电路实现数据信息的发送与转换，然后通过无线射频或者485通讯方式，将倾斜数据信息传给前端数据采集装置，最终由数据采集装置采用窄带物联网技术（NB-LOT）,上传到云端后台系统。

关键词：三轴加速度传感模块；信号采样；转换0引言由于我国煤炭地下开采普遍采用自然垮落无充填开采方法，虽然降低了开采成本，但造成采煤沉陷区面积急剧扩大，引起地表塌陷、开裂、地面不均匀沉降等灾害，直接危害到矿井安全生产、生态环境以及人民生活。

随着开采强度急剧增加，使得给更多的矿区高压架空输电线杆塔处在采煤沉陷区上方或采煤沉陷区边缘。

采煤沉陷区造成的地质灾害对高压架空输电线杆塔的安全运行形成了严重威胁。

近些年来，河南平煤公司矿区由地质沉陷区引起的高压杆塔倾斜带来的垂弧、绝缘击穿等故障时有发生，导致矿区供电异常，严重时还会导致系统崩溃，最终带来严重的经济损失和安全事故。

因此，我们有必要进行采空区高压架空杆塔的倾斜检测工作，对此，我们设计了采空区高压架空杆塔倾斜监测预警系统，其对于矿区安全供电至关重要。

当倾斜角θ太小时，一轴传感器测量的分辨率比较低，角度大时，精度才会上升，但无法测量全摆幅。

两轴传感器可实现全摆幅测量，但精度有限，当θx 或θy接近±π/2，分辨率会变低，只有接近0°时，分辨率才会变高。

因此本论文采用三轴加速度传感器[1-3]测量倾斜角度，实现测量全摆幅倾斜角。

1、高精度倾斜传感装置硬件设计高精度倾斜传感装置由三轴加速倾斜传感模块、信号处理电路模块、主控单元、信号收发模块和电源模块五部分组成，各电路模块之间的硬件框图如图1所示。

浅析220kV架空输电线路杆塔间隙设计要点摘要：本文介绍一种较精确的计算方法，计算导线与直线塔塔头各部位的空气间隙距离，供设计新型直线杆塔及对已运行的输电线路杆塔在调整爬距后验算间隙裕度时使用.通过对绝缘架空地线并联间隙发生火花放电故障的处理和成因分析，暴露出线路切改工程中，原线路上新形成的耐张段分段绝缘地线缺少直接接地点的问题。

应充分考虑切改工程进行的改动对原线路地线运行方式的改变，并对此提出应对方案。

关键词：输电线路；绝缘架空地线；并联间隙前言近年来220kV及500kV高压、超高压输电线路大面积污闪事故时有发生，各地供电企业都在重新划分污秽区域及污秽等级，对已建成运行的输电线路进行绝缘子串爬距调整。

在污秽严重地区普遍增加绝缘子片数以加大爬距。

而我国目前采用的500kV超高压输电线路第二代杆塔的塔头尺寸比较紧凑，220kV、110kV输电线路杆塔塔头尺寸大都是60年代确定的.因此线路运行及设计人员在调整爬距及设计新线路时都需要进行大盈的塔头验算。

此外，设计尺寸经济合理的新杆塔也是线路设计人员的基本工作之一。

由于导线的几何形状是悬链线，邻近导线的塔头部位构件（通常称为曲臂）是空间直线，用常规的方法计算准确的空气间隙是很困难的.对于直线杆塔的塔头间隙，通用的计算方法是将空间间隙问题简化成平面间隙来考虑，即先计算导线悬垂绝缘子串的摇摆角，然后以绝缘配合要求的间隙距离为半径作平面间隙圆图，检查塔头各部位的间隙是否满足要求.在计算中对于塔身厚度，通常引入一个裕度B的方法来考虑其对间隙的影响。

由于各种直线塔的塔身厚度、坡度不同杆塔的使用条件不同，在不同的工艺下取用但不能准确地反映塔身厚度的影响。

若对于各种工况下的各种塔型的塔头均用手工作图法来确定间隙裕度（特别是对拉线杆塔的拉线间隙）则作图的工作里较大且很不方便。

1架空地线及其作用架空地线是架设在被保护的导线上方，保护导线免于遭受雷击的装置，又称避雷线，简称地线。

架空输电线路杆塔结构设计分析摘要：输电线路中的杆塔主要起到支撑架空输电线路与地线作用，通过它可以使输电线路与地面之间保持一定的距离，以免受到恶劣天气影响或人为外力破坏而出现供电故障，确保了输电线路的正常运行。

因为海拔高度会影响杆塔电气间隙，决定着杆塔结构耗钢量，所以在进行输电线路杆的结构设计时，要针对不同的地势环境制定不同的设计方案，这也是杆塔结构设计的技术要点。

关键词：架空；输电线路；杆塔结构；结构设计1输电线路杆塔建设发展的现状当前，架空输电线路杆塔无论是它的设计水平还是制造水平都较为低下，不能很好地适应当前社会发展的需要。

国内架空输电线路杆塔生产制造单位主要分为以下两种类型：①手工生产企业。

这一类企业主要是由民营、个体或乡镇企业所构成，他们无论是在生产能力方面还是加工能力方面都比较低下，有些放样、加工环节甚至是依靠手工操作来完成。

在这种情况下，不能很好的保障杆塔的质量和强度；②大型的国营生产企业。

这些企业一般都是由电力部门指定的生产厂家，他们的生产实力要较手工生产企强一些。

即使这样，也仅仅是达到80年代的生产技术水平而已。

因此，就现阶段而言，我们还是应从国外引进先进的生产技术和生产设备，这样可以快速提高我国的杆塔生产制造水平。

在杆塔的设计方面，生产单位与设计单位还处于独立的工作状态，没有形成一个相互联系的整体。

在这样的模式下，设计单位在完成了力学计算和结构选材之后，自身的工作任务就已经基本完成了，却没有很好的在计算方法与计算机放样软件之间建立紧密的联系。

而杆塔的生产加工环节则由生产企业来完成。

这种设计与生产相分离的方式，无论是对杆塔的设计质量还是生产水平都很不利，还使工作效率大幅降低。

2架空输电线路杆塔结构设计2.1动态规划杆塔设计在杆塔优化设计中，力求杆塔的重量轻、型式美、运输方便、加工简单。

动态规划设计是指在进行杆塔设计中，综合采取多种方法相互结合，以达到优化的目的。

在对杆塔进行制作之前，相关设计人员需要根据杆塔安装的现场实际情况、力学原理和相关的计算法则，缩小杆塔的迎风面积。

架空输电线路设计中杆塔荷载的相关问题分析摘要：架空输电线路是当前我国电力输送中非常重要的一种线路架设方式。

在架空输电线路中，杆塔的载荷会对输电安全造成影响。

本文从水平以及竖直两个方面对杆塔载荷相关问题进行了分析，旨在进一步提升架空输电线路设计的科学性与合理性，保障输电线路运行安全。

关键词：架空输电线路；杆塔设计；问题1 引言目前，架空输电线路设计有着不同的规范，包括了国家标准、行业标准以及企业标准等，不同范围可能有着不同的设计规范标准，但必须根据相关的规范标准进行设计，同时需要满足规范要求，达到相关的标准指标。

国际电工委员会（IEC）于1991 年推广使用了IEC60826：1991《架空输电线路荷载和强度》，2003 年在实际应用当中加以改进修改，最后通过不断完善，于是推广应用了IEC60826：2003《输电线路结构设计标准》。

对杆塔荷载的讨论，关键掌握设计当中的系数、风荷载、最小设计风速等的设计规范以及杆塔的载荷、动力风载重要求、杆塔荷载的分类标准以及设计原则。

当中设计的参数选取和标准，结合有关的规范进行选取运用，一般通过以结构可靠度指标的结果进行选取；风振系数一般参考高塔的情况选取；荷载组合一般结合导线的断线设计要求、张力大小和与风、冰荷载的设计标准情况。

对以上相关的外荷载大小进行分析，主要是通过对杆塔外部荷载，同时根据其相关变化规律情况，为杆塔结构设计给以更好的规范的指导。

对我国电力系统由传统的高压、超高压输电技术向特高压输电技术方向发展起到重要的作用，达到架空输电线路的相关要求，另外对于存在的问题加以改进，本文均根据当前的架空输电线路设计有关规范进行讨论。

2 架空输电线路设计的要点2.1 架空输电线路设计中导线的选择目前，我国应用最广泛的是钢芯铝绞线导线，这主要是钢芯铝绞线的内部是钢线，外部是铝线绞制形成，其不但机械强度好，还能够传输大部分电流。

架空输电线路的电能输送容量较大、电压等级较高，为了降低对高频通讯与电晕的干扰，架空输电线路通常采用两根或者更多根数的导线，并且导线的选择标准应该满足下面几个要求：导线表面不能有夹杂物或腐蚀斑点，应该保证表面的圆整与平滑；导线绞合的应该均匀紧密，并且导线绞合的紧密度应该符合相应的机械张力的放线标准；导线产品应该满足GB/T1179-2008的要求。

架空线路设计杆塔选用注意事项按照全线地形，交通情况，线路在电力系统中的重要性，国家材料供应及施工，运行条件等因素，选择杆塔型式。

选用杆塔设计：在工程设计中，一般应尽量选用典型设计或经过施工、运行考验过的成熟杆塔型式。

选用典型设计杆塔模块主要根据输电线路电压等级、回路数、导地线型号、线路沿线地形、海拔高度、杆塔使用条件。

典型设计杆塔选用时注意事项：1、选用杆塔时，应先了解该杆塔的设计条件。

当LH、LV超过时，可以进行折算。

承力塔的转角度数，在未用足时，可以转换为水平档距。

2、杆塔的超载主要是检查、换算其荷载条件，在不得已时才上机计算。

3、直线塔的强度是大风情况控制，因此，水平挡距不能超载。

水平荷载＝Sg4Lh4、承力塔的强度和稳定是张力控制，因此，转角度数不能超过。

角度荷载＝2T·sin(ф/2)5、直线塔的塔身风压占全塔风压的20～30％，因此，要注意准确计算塔身风压。

6、承力塔的转角度数对计算基础受力影响较大，因此，在计算基础受力时，宜每隔5~10°计算一次。

7、当承力塔转角度数超过时，可套用高一级的转角塔；也可放松导线张力保持塔角负荷的水平不变，反推应放松的张力水平。

并注意核算电气间隙。

8、对于大型号的导线用于稍小型号导线的杆塔时，可放松拉力、减小水平档距和垂直档距来使用。

9、最大档距超过会影响线路的电气安全，如相间短路，当超过设计条件时，应加以核算。

10、不能用转角塔代终端塔，除非经过验算。

11、不宜用U形螺栓来挂导线（小型号地线和跳线可以）。

螺栓不能受拉、受弯，不能让丝扣进入受力范围。

12、在杆塔上换位时，要检查绝缘子串偏歪后的电气间隙是否满足规程要求。

13、选用高一级电压铁塔时，检查保护角是否满足。

14、承力塔的横担不放在转角分角线上时，要检查杆塔的强度和电气间隙是否能满足规程的要求。

15、使用时耐张塔还应注意不应超出塔允许对的导、地线的最大使用张力和不平衡张力。

16、设计时还要注意各个工况下的荷载尽量不要超出塔的允许荷载。