输电线路各种杆塔图集ppt课件

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保证立塔安全的技术措施 1）认真做好杆塔整立施工方案设计 2）确定设备受力的极大值 3）各起吊工器具及结构材料的强度储备 4）积极、稳妥地采用先进施工工艺和工器具设备
努力提高施工工艺水平
1）建立和健全组立杆塔工作的岗位责任制 2）提高施工操作水平
切实加强原材料的质量检验
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砼杆重心高度H0的计算 ➢等径杆荷重为均匀分布，而拔稍杆荷重为非均匀分布。
H0
M 0 G0
吊绳受力的合力F1的计算
吊绳合力
分吊绳受力
F1
G0 H 0 OE
G0 H
H sin
F11 F12
F1
2 cos
2
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抱杆受力N及总牵引钢绳受力F2的计算
解方程
F2 sin F1 sin 0
五、受力计算和分析 一般施工计算中，并不要求杆塔起立全部过程中各部受力，只要 根据起立瞬间各部静力分析，换算出各部最大受力值，连乘以动荷 系数、不平衡系数、及钢绳安全系数作为各部所承受的综合计算力。 各种起重索具之容许作用力要等于或小于它们各自综合计算力。
整体起吊布置简化单线图
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起立瞬间各部静力计算
单抱杆整立 固定抱杆位置 杆塔重心处在基础中心位置
吊点位置高出杆塔中心位 置0.5～1.0m
起吊 固定
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双抱杆整立 ➢采用“П”型双固定抱杆整立或人字抱杆，抱杆跨于杆塔上，起重 量更大。
（a）起立杆塔的初始状态；（b）起立杆塔的中间阶段；（c）起立杆塔过程的最后阶段 第2页/共22页
四、整体起立施工组织
整立杆塔主要工器具
➢所需工器具规格和数量，主要和杆塔形式、外型尺寸、 重量、重心高及整立方法等因素有关。

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满足各种需要的众多杆塔图集
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直线塔
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直线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ转角塔
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大角度转角塔
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终转塔
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换位塔
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±800kV向上线直线塔 北京理工大学管理与经济学院
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±800kV向上线转角塔
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分支塔及轻重冰区分界塔 北京理工大学管理与经济学院
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±500kV德宝直流输电 线路 涪江大跨越塔
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乐山东～乐山南天500千 伏4X630导线同塔双回线 路新建工程岷江大跨越 塔 ，全高130.6米，全 塔重419.8吨。是目前四 川境内的第一电力高塔 。
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`
塔头
塔头
塔身
塔身
横担主材
节点 主材 斜材 铺助材
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塔腿
塔腿
平口
地线支架 横担
上曲臂 下曲臂
杆塔几个主要部位
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1.3 导线
钢芯铝绞线是目前最常用 的导线品种，其内芯为单股或 多股镀锌钢绞线，外层为单层 或多层的铝绞线。
由于交流电的集肤效应， 四周电阻率较小的铝部截面主 要起载流作用，机械荷载则主 要由芯部的钢线承受。因此钢 芯铝绞线既有较高的导电率， 又有较好的机械强度。
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交流：35～220kV 高压线路；330～750kV 超高 压线路；750kV以上 特高压线路。
直流：±500kV 超高压直流线路； ±800kV 特 高压直流线路。
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1 架空输电线路的组成
导流挂受度拉环良地主电雷作绝或保的受变气须金用材外持地杆地使线地保基传至接电路水线，在风变力境好线要直击用缘悬证绝风化环具具金、）、线塔线导与面证础递大地流具平：通杆、化的侵导：作击杆。子挂导缘雨影境有：属导的连等：及线地或一：杆地装入有。用过塔冰，作蚀电又用导塔：导线。冰响的足输部地总接作用其与线建定支塔。置地一以绝上、承用。性称是线时用线与它霜，污够电件线称、用来它导、筑安承所：，定传缘。雪受，除能避防，起来和杆长及以染的线（和，保。支附线导物全杆受导保的导子长和变还具外雷止同分支地塔期气及。绝路除螺起护持件、线之距塔荷泄证耐电悬期温化受备，线雷时流持线间经温大必缘所塔栓支导导，导与间离，载雷线雷，，、、。 还和必机须械有强足度够。的机 械强度和防腐性能。
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爬电距离
承受运行电压的二电极间 沿绝缘件外表面轮廓的最短距 离。多元件串接或叠接的绝缘 子，其爬电距离为各元件爬电 距离之和。

1、与公路，铁路21.5m
2、电力线路10.5m（杆顶15m）
3、通航河流15m
极距22m
杆塔外形尺寸包含哪些因素？ 杆塔近距离航拍
杆塔一体化吊装
1. 确定杆塔高度 2. 确定导线间距离 3. 确定地线支架高度及地线水平距离 4. 确定杆塔横担尺寸
杆塔高度的确定
杆塔外形尺寸如图，主要包括杆塔呼称高度H、横担长度（即导线间的距离Dm）、上下 横担的垂直距离Dv、地线支架高度hb、双地线的地线挂点之间水平距离、电杆埋深h0、 杆塔总高
同塔并架多回路输电线路
单回输电线路存在的问题：
在经济发达且人口密集的地区，土地资源非常 稀缺，只建设单回输电线路已不能满足电力需 求。
同塔多回线路是提高线路走廊的输送能力的一 种有效手段；既能增加线路单位面积的输送容 量，增加电力输送量，又能降低综合造价。
在德国，政府规定凡新建线路必须同塔架设两 回以上。在高压超高压线路中，为同塔四回为 常规线路，最多六回，德国同塔多回线路已有 70多年的运行经验。在日本，110 kV及以上的 线路多数为同塔四回，500 kV线路除早期2条为 单回路外，其余均为同塔架双回。目前，日本 同塔并架最多回路数为八回。在我国，随着电 网建设速度的加快，同塔多回路应用也比较普 遍，并逐渐成为一项成熟的技术。
1、地线支架高度hB
按下式计算：
hB hDB D B
式中 hDB－地线与导线间的 垂直投影距离；
λD－绝缘子串长度； λB－地线金具长度。
2、防雷保护角
地线与导线形成一夹角α，称防雷保护角《规程》 规定： 1. 对于单回路，330kV及以下线路的保护角不宜
大于15°，500kV～750kV线路的保护角不宜 大于10°； 2. 对于同塔双回或多回路，110kV线路的保护角 不宜大于10°，220kV及以上线路的保护角均 不宜大于0°； 3. 单地线线路不宜大于25°； 4. 对重覆冰线路的保护角可适当加大。

度）； fmax导线的最大弧垂； hx导线到地面、水面及被跨越物的安
全距离（查《线路设计规范》、 《线路设计技术规程》）； h考虑测量、设计计算、施工误差等所预留高度
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• 1.悬垂绝缘子串长度的确定 • 与电压等级、污秽级别有关；（查规范） • 2.导线最大弧垂的确定 • 与气象条件、档距有关，高温↑、覆冰↑、档距↑、则弧垂↑，以最高温或覆冰无风的
• ③ .单回导线倾斜排列等效水平间距：
• 限制覆冰时上下层相邻导线间和导线与相邻地线间的水平偏移。（根住覆 冰厚按规范）
• ④ .多回线路杆塔的线间间距： • 按单回线路计算线距增大0.5M
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• (5).地线支架高度及地线水平距离：
• 满足：雷电过电压条件下，导线对最危险的边导线防雷保护作 用；双地线系统对中导线防雷保护作用；导线与地线之间最小 距离要求；地线之间的水平距离要求；档距中央导线与地线之 间距离要求；
等优点。钢管混凝土电杆具有体积小，承载能力大、刚度大， 以及塑性、抗振性能好和耐疲劳、结构简单等优点
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•
预应力钢筋混凝土电杆基本组成结构示意图
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• （2）按受力状态划分： ①．直线型杆塔（又称中间杆塔）
仅承受垂直荷载以及水平风荷载（即横向水平荷载），导、地线在直线杆塔处不开断，正常运行时不承受 线条张力
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2、铁塔构造 （1）、主材：主材的坡度一般为1/6~1/10，坡度大；塔横向稳定性好，对基础
下压作用力小，但耗材多。坡度小；与上相反 （2）、斜材、辅助材：保证铁塔主柱的几何不变性和杆件的稳定性及减少构件的
长细比 斜材的布置有：单斜材、叉型（双）斜材和K型斜材。 （3）、横隔材：用于铁塔分段 （4）、节点：斜材与主材的连接或斜材与辅助材的连接的连结处称为节点，各杆

• (4)地形平坦、连续使用同类型铁塔较多时也考虑优先选用整体立 塔的方法。
• (5)自立式铁塔以分解组塔的方法为主。分解组塔的方法较多，推 荐使用内拉线或外拉线悬浮抱杆立塔，其他方法视具体情况选用。 在220kV及以下的山区线路多选用无拉线小抱杆分解组塔。
• (6)对于高度为80m以上的跨越铁塔应根据塔型结构、地形条件及 机具条件等进行组立铁塔方法的比较，选择最优化的立塔方案。
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(二)铁塔组立方法---整体组立
• (1)倒落式抱杆整体立塔。 • (2)座腿式人字抱杆整体立塔。 • (3)机械化整体立塔。 • (4)直升飞机整体立塔。
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(二)铁塔组立方法---分解组立
• (1)外拉线抱杆分解组塔。 • (2)内拉线抱杆分解组塔。 • (3)摇臂抱杆分解组塔。 • (4)倒装组塔。 • (5)无拉线小抱杆分件吊装组塔。 • (6)混合组塔 • (7)直升飞机分段组塔。
3
2．铁塔结构
• 铁塔可分为塔头、塔身和塔腿三部分。
4
5
6
7
二、杆塔组立工艺概述
• 整体起立 • 钢筋混凝土杆主要用整体起立法 • 分解组装 • 铁塔较多采用分解组装法。
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(一)混凝土电杆组立方法
• (1)倒落式抱杆整体立杆。 • (2)直立式抱杆整体组立混凝土电杆。 • (3)机械化整立。
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内悬浮外拉线抱杆分解组塔的受力计算
• 包括主要工器具的受力计算及构件的强度 验算。
• 主要工器具包括抱杆、抱杆拉线、起吊绳 (包括起吊滑车组、吊点绳、牵引绳等)、承 托绳和控制绳等。
• 工具受力计算应先将全塔各次的吊重及相 应的抱杆倾角、控制绳及拉线对地夹角进 行组合，计算各工器具受力，取其最大值 作为选择相应工器具的依据。

二力作用线间的距离，即力臂。
•
静力学只研究最简单的运动状态——平衡。
•
静力学的全部内容是以几条公理为基础推理出来的。这些公理是人类在长期的生产实践中积累起来的
关于力的知识的总结，它反映了作用在刚体上的力的最简单最基本的属性，这些公理的正确性是可以通过
实验来验证的。
•
静力学的研究方法有两种：一种是几何的方法，称为几何静力学或称初等静力学；另一种是分析方法，
理。
静力学的基本物理量有三个：力、力偶、力矩。 .
•
静力学的基本物理量有三个：力、力偶、力矩。力的概念是静力学的基本概念之一。经验证明，力对
已知物体的作用效果决定于：力的大小(即力的强度)；力的方向；力的作用点。通常称它们为力的三要素。
力的三要素可以用一个有向的线段即矢量表示。
•
凡大小相等方向相反且作用线不在一直线上的两个力称为力偶，它是一个自由矢量，其大小为力乘以
的内力。 （3）结点分离体中，未知轴力设为拉力（正），结果为负时表示与所设方向相反。
已知力一般按实际方向画，标注其数值的绝对值，则平衡方程建立时看图确定其 正负。 零杆的判断： 三角构造内的辅助性杆件都是零杆。（如图所示）
.
2） 截面法 用截面切断拟求构件，取交叉斜材的交叉点为力矩中心，所有外力对这个中心取矩 建立平衡方程中只有一对大小相同方向相反的未知力。
体的重量成反比，则此二物体必处于平衡状态。阿基米德是第一个使用严密推理来求出平行四边形、三角形
和梯形物体的重心位置的人。
著名的意大利艺术家、物理学家和工程师达·芬奇是文艺复兴时期首先跳出中世纪烦琐科学的人，他认为
实验和运用数学解决力学问题有巨大意义。他应用力矩法解释了滑轮的工作原理；应用虚位移原理的概念来

特点（1）仅承受垂直荷载以及水平风荷载 （2）采用悬垂绝缘子串 （3）事故断线时产生不平衡张力，允许在不平衡张力作用下杆塔发生倾斜。
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(a)
(b)
（c）
运行中的直线杆塔实景图
(a)钢管杆（双回路）；(b) 钢管格构（六角型）杆塔；(c) 角钢结构（猫头
型）杆塔第22页/共57页来自第23页/共57页最大者确定。(组合可能性) • 3.导线到地面及被跨越物的安全距离 • 电压等级，地理环境有关；（查规范） • 区分不同电压等级、不同性质（类型）地面物及跨越物 • 4.施工裕度h的确定 考虑测量、设计计算、施工误差等所预留高度。 电压↑，档距↑、裕度↑（0.5—1.5M）
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（3）、杆塔经济呼称高度 杆塔的呼称高度与档距有直接关系，档距越大，导线的弧垂越大，杆塔的呼称高度也就越大。但是档 距增大时，使每公里的杆塔数量减少，因此对一定电压等级的线路来说，必定有一个最优的呼称高度，使 得整个线路材料用量最少，把这个最优呼称高度称为经济呼称高度.
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酒杯与猫头相比
a.猫头型铁塔导线采用由于中相导线高于边导 线，因此导线间的水平距离小，断线时受力性好，
b.酒杯型铁塔导线采用水平排列，铁塔总高度小 双回路铁塔： 铁塔头部型式有蝴蝶型 、伞型、倒伞型、六角 型铁塔等等。 • 铁塔型式选择还应考虑铁塔的组立施工方式
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• 相应的档距则称为经济档距。（优化问题）
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• （4）.导线间距离 • ①.单回导线相间水平排列间距：
• 限制档距中央导线因风偏摆动而靠近，导线间空气间隙击穿而发生闪络。 （根住电压等级按规范计算确定）
• ② .单回导线垂直排列垂直线间距：

2、绝缘子的机械强度 3、绝缘子串片数的选择和组装方式
五、杆塔
1、直线杆塔 直线杆塔是线路中运用最多的一种杆塔，普通占全线杆塔总数的
80%以上。在正常情况只接受导线风压和分量，构造比较简单，资料 耗费量较少，造价较低。
2、耐张杆塔 耐张杆塔是用来锚固导线、限制线路缺陷范围、便利施工与检修的。
除接受导线风压和重力外，还接受导线张力，大多数兼有转角，因此， 还有角度力。故杆塔强度要求较高，构造也较复杂，钢材耗费量和造价 都比较高。
3、终端杆塔 终端杆塔是输电线路进出变电所或发电厂的最后或最初一基杆塔。其
特点是一侧〔线路侧〕接受很大导线张力，而另一侧〔变电所侧〕接受 很小的松弛张力。这是由于变电所门于杆塔两侧导线、避雷线的不平 衡张力很大，所以资料耗费量大、造价高，塔型与耐张塔类似。
1.2 输电线路的构造及各部件分类 一、输电线路的构成 输电的通路由电力线路、变配电设备构成。
输电线路从构造可分为架空线路和电缆线路两类。
构成架空输配电线路的主要部件有:导线、避雷线〔简 称避雷线〕、金具、绝缘子、杆塔、拉线和根底、接 地安装等，如图。
架空输电线路的组成
3 1
4
11
5 12
2
6
9 8
二、避雷线 避雷线作用是防止雷电直接击于导线上，并把雷电流引
入大地。避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均经过接 地线与接地体相衔接，当雷云放电雷击线路时，因避雷线位 于导线的上方，雷首先击中避雷线，并藉以将雷电流经过接 地体泄入大地，从而减少雷击导线的几率，起到防雷维护作 用。35kV线路普通只在进、出发电厂或变电站两端架设 避雷线，110kV及以上线路普通沿全线架设避雷线，避雷线 常用镀锌钢绞线。
六、拉线和根底 1、拉线

优点：具有占地少，施工、运行维护方便等优点。 直线转角塔主要用在房屋密集、塔位较差、避让重要设施等需用小角度改变线路走向的塔位。 目前国内外已建成的大跨越直线塔型主要有钢筋混凝土塔、组合角钢塔以及钢管塔等塔型，均有成熟的设计、加工、施工及运行经验。 直线转角塔主要用在房屋密集、塔位较差、避让重要设施等需用小角度改变线路走向的塔位。 (3)沿线的交通运输状况决定了杆塔的型式和材料要求，如交通运输不方便的山区线路，采用钢管塔和混凝土塔的运输及施工费用往往 是角钢塔的数倍甚至数十倍。 图干字型耐张塔由于±800kV直流耐张塔绝缘子片数多，串长长，跳线长达40m以上，常用的跳线方式(软跳线)因其跳线弧垂和风偏， 势必造成铁塔加高、横担加长，很明显是不经济的。 (4)沿线的经济发展状况同样影响到杆塔型式的选择。 同时，电压等级越高，输送容量就越大，要求的导线截面也越大，导线截面增大则意味着杆塔所承受的外荷载也越大。
4、耐张转角塔
在以往直流线路工程中，耐张塔型式同直线塔一致，普遍采用干字型铁塔， 见图。这种塔型由于结构简单、受力清晰，占用线路走廊较窄，而且施工安装 和运行检修较方便，在国内各种电压等级线路工程中大量使甩，积累了丰富的 运行经验。图干字型耐张塔由于±800kV直流耐张塔绝缘子片数多，串长长， 跳线长达40m以上，常用的跳线方式(软跳线)因其跳线弧垂和风偏，势必造成 铁塔加高、横担加长，很明显是不经济的。因而，轻、重冰区耐张塔跳线均采 用硬跳线方式，而硬跳线的固定方式有悬垂的I串方式和V串方式，常用的I串 方式由于风偏、摇摆及不均匀覆冰脱冰等问题，容易发生闪络。而且，当转角 度数过大时，内角侧跳线处在地线保护范围外，容易发生跳线雷击闪络事故。 要避免此种事故的发生，势必加长地线横担的长度，对铁塔受力而言，无形中 增长了扭力臂，加大了扭矩。为此，耐张塔跳线串的挂线方式采用垂直线路的 双V串挂线方式，可有效的解决上述问题。