输电线路杆塔结构设计(第三章)

35KV输电线路设计系别：电气与信息工程系专业班级：供电12姓名：张洪亮学号：192014/6/15摘要建设110kV变电站35kV配电室出线到35kV变电站的单回路架空送电线路。

本次设计新建35kV架空线路来保障用电安全。

本次架空线路设计的主要内容根据当地地形合理选择架空线路径；架空线导线的确定；架空地线的选择；金具的选择；架空线路的防雷设计；杆塔定位、杆塔结构的选择、对地距离及交叉跨越的处理；基础的设计等。

本设计以国家经济建设的方针、政策、技术规定准绳，结合工程实际情况，保证供电可靠，经济性合理，满足各项技术要求。

关键词：35kV，线路设计，杆塔，防雷前言“特高压电网”，是指1000千伏的交流或±800千伏的直流电网。

目前，中国超高输电线路以220千伏、330千伏、500千伏交流输电和500千伏直流输电线路为骨干网架。

全国已经形成5个区域电网和南方电网。

“特高压电网”在国家电网公司2005年工作会议上已经被作为战略构想提出，即建设“跨区域、大容量、远距离、低损耗的特高压骨干网架”。

此前，只有前苏联和日本建成过1000千伏的特高压交流输电线路。

但是，日本特高压线路建成后一直按500千伏降压运行。

前苏联解体后，俄罗斯的特高压线路也开始降压运行。

意大利兴建的特高压实验工程有两座联络变电所和20公里线路，但由于用电量未见增长，也未纳入商业运行线路。

同时，特高压电网在输电线路走廊的选择、杆塔结构、导线截面、分裂导线根数及分裂间距等方面，将涉及到电磁环境、可听噪声、无线电干扰等环保问题。

第一章架空线路1.1架空线路设计研究现状输电线路按结构分为架空线路和电缆线路。

由于电缆线路的技术要求和施工费用远高于架空线路，所以除了特殊情况外，目前广泛采用架空输电线路。

输电线路是电力不可缺少的重要组成部分，目前我国部分地区仍面临着缺电这一问题，国家正在加紧电网建设，输电线路的规划设计在这其中起着重要的作用，输电线路工程设计是电力建设的重要组成部分，同时也对输电线路正常运行起着决定性作用！架空电力线路路径的选择是一项非常重要的工作，对架空电力线路的造价和安全性、适用性的影响至关重要。

浅谈输电线路杆塔结构设计输电线路杆塔结构设计是电力工程中非常重要的一环，它承载着输电线路的重要负荷，直接关系到输电线路的安全稳定运行。

本文将从杆塔结构设计的需求、设计原则、设计方法等方面进行浅谈。

杆塔结构设计的需求。

输电线路杆塔结构设计需满足以下几个方面的需求：1. 承载能力：杆塔需能承受输电线路的重要荷载，如导线重量、风荷载、冰载等。

2. 稳定性：杆塔需具有足够的抗倾覆和抗滑动能力，以保证输电线路的稳定运行。

3. 经济性：杆塔需在满足承载能力和稳定性的前提下，尽可能减少材料和成本。

4. 施工性：杆塔需便于施工安装。

杆塔结构设计的原则。

1. 合理性原则：杆塔结构设计要符合力学原理，合理布置结构材料，确保承载能力和稳定性。

2. 安全性原则：杆塔结构设计要满足国家相关技术标准和规范，确保输电线路的安全运行。

3. 经济性原则：杆塔结构设计要在满足安全稳定的前提下，尽可能减少材料和成本。

4. 实用性原则：杆塔结构设计要考虑施工、运输、维护等因素，便于实际应用。

杆塔结构设计的方法。

1. 经验法：根据已有的经验和技术积累，确定杆塔结构类型和参数。

2. 仿真模拟法：利用计算机软件对杆塔结构进行力学分析和应力分析，评估其承载能力和稳定性。

3. 优化设计法：通过对不同结构方案进行比较和优化，选取最佳结构方案。

4. 正态分布法：根据输电线路的荷载特性和设计要求，采用正态分布法对杆塔结构进行设计。

输电线路杆塔结构设计是一个复杂而重要的任务，需要考虑承载能力、稳定性、经济性和施工性等多个方面的需求，遵循合理性、安全性、经济性和实用性的设计原则，采用经验法、仿真模拟法、优化设计法和正态分布法等设计方法，以确保输电线路的安全稳定运行。

第一章总则第一条为规范输电线路设计工作，确保输电线路安全、经济、合理，提高设计质量，根据国家相关法律法规和行业标准，制定本规范。

第二条本规范适用于新建、改建、扩建输电线路的设计工作，包括但不限于输电线路路径、杆塔、导线、绝缘子、金具、接地装置等设计内容。

第三条输电线路设计应遵循以下原则：（一）安全性：确保输电线路在正常运行和故障情况下，具备足够的强度、稳定性和可靠性。

（二）经济性：在满足安全、可靠的前提下，合理选择材料、设备和施工工艺，降低工程造价。

（三）合理性：根据输电线路的用途、负荷、地形、地质等条件，合理选择设计参数和方案。

（四）环保性：在输电线路设计过程中，充分考虑环境保护，降低对生态环境的影响。

第二章输电线路路径设计第四条输电线路路径设计应充分考虑以下因素：（一）地形地貌：充分考虑地形起伏、地质条件、地貌特征等因素，选择适宜的路径。

（二）线路长度：在满足安全、经济、合理的前提下，尽量缩短线路长度。

（三）跨越障碍物：充分考虑跨越河流、铁路、公路、高压线路等障碍物的条件，确保线路安全。

（四）环境影响：充分考虑输电线路对周边生态环境的影响，尽量减少对生态环境的破坏。

第五条输电线路路径设计应遵循以下要求：（一）线路应避开地质条件较差、易发生滑坡、泥石流等地质灾害的地区。

（二）线路应避开重要生态敏感区，如自然保护区、风景名胜区等。

（三）线路应避开人口密集区，减少对居民生活的影响。

第三章杆塔设计第六条杆塔设计应满足以下要求：（一）强度：杆塔应具备足够的强度，能够承受正常运行和故障情况下的荷载。

（二）稳定性：杆塔应具备良好的稳定性，防止倾覆、滑移等事故。

（三）耐久性：杆塔应具备良好的耐久性，延长使用寿命。

（四）经济性：在满足安全、可靠的前提下，合理选择杆塔材料、结构和施工工艺。

第七条杆塔设计应考虑以下因素：（一）线路等级：根据线路等级，选择合适的杆塔类型和结构。

（二）导线截面：根据导线截面，选择合适的杆塔尺寸和材料。

输电线路杆塔结构设计与安全分析1. 引言输电线路是将电能从发电厂输送到用户的重要途径，其中杆塔是支撑输电线路的重要组成部分。

杆塔的结构设计和安全分析对于确保输电线路的可靠运行至关重要。

本文将探讨输电线路杆塔结构设计与安全分析的相关问题。

2. 输电线路杆塔结构设计2.1 杆塔的类型和功能杆塔的类型根据输电线路的特点和需求决定，主要有悬垂塔、耐张塔和角钢塔等。

不同类型的杆塔承受不同的应力和荷载，因此其结构设计需要根据实际情况合理选择。

悬垂塔用于支撑输电线路的过渡杆塔，主要作用是承受电线重量和保持电线在合适的高度。

耐张塔用于承受输电线路的张力，主要作用是保持电线的水平张力，并通过绝缘子串将电线与杆塔绝缘。

角钢塔用于支撑输电线路在角点和转角处，主要作用是承受电线的拉力和侧荷。

2.2 杆塔的结构设计要考虑的因素杆塔的结构设计要考虑多个因素，包括荷载、持久性、地基条件、风荷载、地震荷载和冰荷载等。

在设计过程中，需要通过强度计算、稳定计算和刚度计算等方法，确保杆塔能够承受各种荷载条件下的力学和结构要求。

3. 输电线路杆塔安全分析3.1 强度安全系数强度安全系数是评估杆塔结构安全性的重要指标。

强度安全系数是指杆塔承受外力作用下的最大应力与杆塔材料的屈服强度之比。

通常情况下，强度安全系数应满足设计规范的要求，以确保杆塔在设计寿命内不发生延性破坏。

3.2 稳定性分析稳定性分析是评估杆塔结构在外力作用下抵抗倾覆、屈曲和滑移等破坏形态的能力。

稳定性分析主要包括几何稳定性分析和结构稳定性分析。

几何稳定性分析主要考虑杆塔倾覆和滑移的问题，通过计算抵抗倾覆和滑移的稳定性安全系数来评估结构的稳定性。

结构稳定性分析主要考虑杆塔抵抗屈曲现象的能力，通过计算抵抗屈曲的稳定性安全系数来评估结构的稳定性。

3.3 风荷载分析输电线路杆塔在风力作用下会受到风荷载的影响，因此风荷载分析是杆塔结构安全分析的重要内容。

风荷载分析需要考虑杆塔的几何形状、表面粗糙度、地理位置以及风力特性等因素。

浅谈输电线路杆塔结构设计1. 引言1.1 背景介绍传统的杆塔设计主要以安全性和稳定性为主要考虑因素，而在现代社会，人们对输电线路的外观、环保性和美观度也提出了更高的要求。

设计人员需要在确保杆塔结构强度和稳定性的还要考虑到线路杆塔在自然环境中的生存和展示的需要。

本文将对输电线路杆塔的设计原则、结构类型、材料选择和安全性进行深入探讨，希望能够为相关设计人员提供一些参考和借鉴，促进输电线路杆塔的设计水平不断提高。

也将探讨设计输电线路杆塔的重要性和未来发展趋势，为电力系统的发展做出贡献。

1.2 研究目的本文旨在探讨输电线路杆塔结构设计的相关内容，通过对输电线路杆塔的功能、设计原则、结构类型、材料选择和安全性等方面进行深入分析，旨在揭示设计输电线路杆塔的重要性以及未来发展趋势。

通过本文的研究，可以更深入地了解输电线路杆塔在电力传输系统中的作用和意义，为工程师和设计师在设计输电线路杆塔时提供参考和指导。

希望通过本文的研究，能够促进输电线路杆塔的设计水平不断提高，确保电力系统的安全稳定运行，并为未来电力系统的发展和升级提供重要的技术支持。

2. 正文2.1 输电线路杆塔的功能输电线路杆塔是输电线路中的重要组成部分，其主要功能包括支撑和固定导线、绝缘子串、地线等设备，同时承受着导线所传递的电力负荷及外部风荷载。

通过输电线路杆塔的合理布置和设计，可以有效地支撑输电线路设备，保证线路的安全运行。

输电线路杆塔的功能之一是支撑导线，导线是传输电力的主要工具，杆塔必须能够稳定地承受导线的重量，同时要具有足够的强度和刚度，以确保导线不会因外部风荷载或其他因素而发生位移或振动，从而影响线路的运行稳定性。

输电线路杆塔还需要支撑绝缘子串，绝缘子串在输电线路中起到隔离导线与杆塔之间的绝缘作用，防止电力泄漏或短路事故发生。

杆塔的设计必须考虑到绝缘子串的安装位置和布局，以确保绝缘子串能够有效地发挥绝缘作用。

输电线路杆塔还需要支撑地线等辅助设备，地线主要用于安全接地，防止雷击和漏电事故的发生。

杆塔和基础设计杆塔和基础设计3.1⾼低腿杆塔设计输电线路经过的地形各⾊各样，地形也⼲差万别．当铁塔位于斜坡或台阶地时，塔腿之间会形成⾼差，这就要⽤⾼低腿来平衡，⾼低腿在四个任意⽅向都可以连接．⽬前塔腿级差⼀般设计为1．5m，长短腿的最⼤差值⼀般设计为9．om。

⽽地⾯⾼差是任意值，当长短腿不能完全平衡地⾯⾼差时，⼀⽅⾯可将部分主柱露出地⾯，另⼀⽅⾯塔腿级差可缩短为1．On，长短腿的鼍太差值也可以扩⼤，做到不开⽅或少开⽅．设计杆塔时，应考虑在杆塔位于陡峭⼭顶控制铁塔的正侧⾯根开，减少施⼯基⾯开⽅量．对于坡度较⼤的地形，塔腿长短腿已⽤到最⼤⾼差，仍不能平衡地⾯⾼差时，可采⽤长腿对应基础主柱升⾼的办法来平衡过多的⾼差，必要时可做特殊基础，在基础设计⽆法满⾜或其他具体因素主柱不宜升⾼时，可对短腿所在基⾯做适当开⽅。

全⽅位⾼低腿，4个塔腿⼀般为不等长的形式，可适应各种不规则任意地形的需要，组合成各种不同长度的⾼低腿。

3．2采⽤V串布置，限制线路⾛廊线路局部地段经过林区，为减少沿线房屋拆迁及对了沿线⽣态环境的破坏，尽量减少林区砍伐量和赔偿费⽤，必需减⼩⾛廊通道。

采⽤v串布置可缩⼩线路线间距离、减少线路⾛廊宽度的⽅式，不仅可减少树⽊砍伐量，同时还减少房屋拆迁等其它线路⾛廊清理⽤．因此，本⼯程在房屋集中地段及森林地段地形条受限时，铁塔型式考虑采⽤V串布置．2002年，我院设计的咸昌线，采⽤4XLGJ4 00／35导线的酒杯塔，I型串和v型串布置⽐较，I串的主要优点是绝缘⼦⽚数只有v串绝缘⼦⽚数的⼀半，缺点是线路⾛廊宽度⽐v型串布置的宽5⽶左右；v串布置的主要优势是通道宽度⽐I型串布置的通道宽度约减⼩5⽶左右，可以减少房屋拆迁和林⽊砍伐量，本⼯程经过林区长度较长，214．4km，约占20％，按此长度计算就可减少林⽊砍伐⾯积约1600亩，减少了对⾃然环境的破坏，有利于施⼯运⾏和维护．有较好的社会效益和经济效益．所以使⽤v型串布置是必要和合理的。

输电线路杆塔制图和构造规定1. 引言输电线路杆塔制图和构造规定是为了保证输电线路的安全、稳定运行，确保输电线路的可靠性和持久性。

本文档将详细介绍输电线路杆塔的制图和构造规定，包括杆塔的设计要求、制图规范和构造要求等内容。

2. 设计要求2.1 杆塔高度和间距根据输电线路的电压等级和跨越的地形条件，确定杆塔的高度和间距。

高压线路的杆塔高度一般在20米以上，间距一般在100-200米之间。

2.2 杆塔荷载根据输电线路的电流、温度、风速和冰厚等参数，计算杆塔的荷载。

杆塔的设计强度必须能够满足这些荷载。

2.3 杆塔施工便利性考虑到杆塔的施工和维护，设计时需要满足杆塔的施工便利性要求，如易于组装、拆卸和运输等。

3. 制图规范3.1 杆塔平面图制作杆塔平面图时，需要标注杆塔的位置、编号和高度等信息。

同时要标明输电线路的走向和跨越的地物情况。

3.2 杆塔立面图制作杆塔立面图时，需要标注杆塔的高度、荷载和构造方式等信息。

同时要标明杆塔所在地形的变化情况，如河流、山脉等。

3.3 杆塔详图制作杆塔详图时，需要详细标注杆塔的构造和部件。

包括杆身、横担、绝缘子和地基等部件的尺寸、材质和安装方式等。

3.4 制图尺寸和比例制图时应符合国家标准的尺寸和比例要求，以便于工程施工和杆塔的制造。

4. 构造要求4.1 材料选用杆塔的主要材料一般为钢材，需要具备足够的强度和耐腐蚀性能。

钢材的选择应符合国家相关标准和规范。

4.2 构造方式根据杆塔的荷载和构造要求，采用合适的构造方式。

常见的构造方式有直线杆塔、耐张杆塔和角杆塔等。

对于高压线路，杆塔的结构应该具备足够的刚性和稳定性。

4.3 防腐处理杆塔的防腐处理是保证杆塔使用寿命的重要措施之一。

常见的防腐处理方法有热镀锌、喷涂和烤漆等。

4.4 施工质量控制杆塔的施工质量对于确保输电线路的安全运行至关重要。

施工过程中应进行严格的质量控制，包括焊接接头的质量检验、螺栓的拧紧力度控制等。

5. 总结输电线路杆塔制图和构造规定是保证输电线路安全运行的重要措施。

YAN JIU
图2 布置型式图
图1 塔身段对比
由上图可知，第一、第二方案的节间数始终保持着相
等状态，并无过多差别。

前一方案的顶部和底部节间则是
会直接采用K型和倒K型的布置方式，这能够最大程度
地让横隔与塔身汇交点杆件汇合到一起；第二方案底则是
呈现出倒K型布置形式，第三方案系则是采取大节间布
置方案，具体影响可见下表3：
表3 3种方案塔材耗量比较
节间组合方案123
塔重（t）140.5144.7150.3
塔重比1 1.03 1.07
在对比节间优化与斜材布置之后，本塔塔身段节间组
合可对方案1进行采纳，节间不等长布置，从结构布局上
来看，是比较合理的，而且塔材耗量也是最轻的，这样对。

浅谈输电线路杆塔结构设计输电线路杆塔是电力输送系统中的重要组成部分，承担着支撑输电线路、传递电能的作用。

其结构设计直接关系到线路的安全性和稳定性。

本文将从杆塔结构的选材、受力分析和设计参数等方面进行浅谈。

一、选材传统的输电线路杆塔常采用钢材和混凝土材料。

钢材具有强度高、刚性好的特点，适合用于承受较大荷载的杆塔设计。

混凝土材料具有耐久性高、抗风荷载能力强等优点，适合用于承受地震等恶劣环境条件的杆塔设计。

随着科技的进步，新型材料的使用也越来越广泛。

复合材料杆塔具有比钢材更轻、耐腐蚀性更强等特点，适合用于输电线路设计。

玻璃钢材料具有重量轻、耐候性好等特点，也逐渐应用于输电线路的杆塔设计中。

二、受力分析杆塔受力主要有重力、风荷载和地震荷载等。

设计杆塔时需要对这些力的作用进行合理的受力分析。

重力是杆塔最主要的受力来源，主要分为自重和线路重。

自重是杆塔本身的重量，线路重是导线和地线等附加设备的重量。

在受力分析时，需要考虑杆塔的自重以及各个部位受力的情况，合理确定杆塔的形状和支撑方式，以保证其能够承受荷载并保持稳定。

风荷载是指风对杆塔产生的压力。

在设计中，需要考虑到风的速度、风向和风的压力等因素，并通过建立杆塔的三维模型，进行风洞实验和数值模拟来确定杆塔的稳定性。

还需要考虑到杆塔的振动特性，以避免共振现象的发生。

地震荷载是指地震对杆塔产生的力。

地震荷载是杆塔设计中最为严峻的荷载之一，需要通过地震波动的分析和杆塔的抗震性能来考虑。

传统的设计方法是根据地震烈度进行设计，而现在多采用地震加速度反应谱法，根据地震波动的时间历程和频率特性进行分析，来确定杆塔的抗震性能。

三、设计参数设计参数是指进行杆塔结构设计时需要考虑的参数。

主要包括杆塔高度、跨距、杆塔间的角度和导线张力等。

杆塔高度是根据线路的跨越情况和地形地貌来确定的，一般对于平原地区的输电线路，高度较低；而对于山区和河谷等复杂地形地貌，高度较高。

高度的选择应综合考虑线路的运维和施工条件。