架空输电线路铁塔结构与基础设计分析
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110kV输电线路杆塔基础设计的技术要点摘要:作为国民经济的重要组成部分,电力企业在可靠的技术支持下取得了较好的经济效益,为社会的不断进步提供重要保障。
目前,在设计中采取有效的措施优化输电线路,逐渐成为了电力企业战略部署的工作重点。
本文将对110kV输电线路杆塔基础设计的技术要点进行必要地探讨,以便为相关的研究工作开展提供一定的参考信息。
关键词:110kV;输电线路;杆塔;基础设计;技术要点;前言输电线路杆塔结构是电力架空线路设施中特殊的支撑结构件,是导线、地线、绝缘子串和基础的联结纽带,其基础设计将直接影响到整个电网线路的正常、稳定、安全运行。
因此,对于输电杆塔的基础设计应给予重视。
一、优化杆塔设计方案对于110kV输电线路正常工作的重点输电塔的性能是否得到充分利用,关系到输电线路的服务功能和经济效益。
在输电线路建设工程中,塔的造价占整个工程总造价的三分之一,这在一定程度上决定了选择合适的塔,优化塔设计方案的正常运行的重要性。
在杆塔基础设计过程中,设计师应该考虑到110千伏输电线路的实际需要,并对设计过程进行细化的处理,确保设计塔在后期正常使用时能够满足工程施工的要求。
因此,设计师需要明确下面几点:首先要确定整个线路施工的实际情况,保证杆塔数量在设计过程中的合理性;第二,在设计过程中,必须与施工要求相结合,选用达到电力系统运行要求的杆塔;第三,在设计过程中,需要全方位考虑杆塔的不利因素和使用寿命,采取有效措施进行控制,尽量减少杆塔的使用占用面积。
二、110kV输电线路杆塔基础设计要点1.图纸设计110kV输电线路工程的工作前,我们必须先进行图纸工程的设计,然后经过层层审核,最终运用到实际的施工中。
在进行图纸的设计过程中,设计者必须要与工作人员和监管者共同完成图纸的设计工作,目的是在于让施工者详细了解设计的重要目标,然后施工者才能在施工过程中注意到小的细节,才能更深层次的提高施工的质量,保证施工过程中的技能的完美,设计者与施工人员在讨论的过程中,可以发现并提出存在的问题,共同商讨完成输电线路的工程。
输电线路杆塔基础课程设计说明书一、设计题目:刚性基础设计(一)任务书(二)目录(三)设计说明书主体设计计算书是设计计算的整理和总结,是图纸设计的理论依据,也是审核设计的技术文件之一,因此编写设计说明书是设计工作的非常重要的一部分。
1、设计资料整理(1)土壤参数(2)基础的材料(3)柱的尺寸(4)基础附加分项系数2、杆塔荷载的计算(1)各种比载的计算(2)荷载计算1)正常大风情况2)覆冰相应风3)断边导线情况要求作出三种情况的塔头荷载图3、基础作用力计算计算三种情况荷载作用下基础的作用力,选择大者作为基础设计的条件。
4、基础设计计算(1)确定基础尺寸1)基础埋深h0确定2)基础结构尺寸确定A、假定阶梯高度H1和刚性角B、求外伸长度b'C、求底边宽度BD、画出尺寸图(2)稳定计算1)上拔稳定计算2)下压稳定计算(3)基础强度计算5、画基础施工图和铁塔单线图用A3纸(按制图标准画图)见参考图6、计算可参考例11-3《输电杆塔及基础设计》课程设计任务书一、设计的目的。
《输电杆塔及基础设计》课是输电线路专业重要的专业课之一,《输电杆塔及基础设计》课程设计是本门课程教学环节中的重要组成部分。
通过课程设计,使学生能系统学习和掌握本门课程中所学的内容,并且能将其它有关先修课程(如材料力学、结构力学、砼结构,线路设计基础、电气技术)等的理论知识在实际的设计工作中得以综合地运用;通过课程设计,能使学生熟悉并掌握如何应用有关资料、手册、规范等,从设计中获得一个工程技术人员设计方面的基本技能;课程设计也是培养和提高学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
二、设计题目钢筋混凝土刚性基础设计三、设计参数直线型杆塔:Z1-12铁塔(单线图见资料,铁塔总重56816N,铁塔侧面塔头顶宽度为400mm)电压等级:110kV绝缘子: 7片×-4.5地质条件:粘土,塑性指标I L=0.25,空隙比e=0.7基础柱的尺寸:600mm×600mm分组参数如下(注:分组参数与点名册顺序对应)参数序列号气象条件导线型号地线型号水平档距(m)垂直档距(m)学生姓名15 ⅢLGJ-240/40 1×7-9-1270-A 500 500 廖继伟四、设计计算内容1.荷载计算(正常情况Ⅰ、Ⅱ,断边导线三种情况)2.计算基础作用力(三种情况)3.基础结构尺寸设计4.计算内容(1)上拔稳定计算(2)下压稳定计算(3)基础强度计算五、设计要求1.计算说明书一份(1万字左右)2.图纸2张(1)铁塔单线图(2)基础加工图1、设计资料整理1)土壤参数地质条件:粘土,液性指标IL=0.25,空隙比e=0.7查附表15-6得,此土为硬塑(0<IL=0.25≤0.25)查表11-2得,土的内摩擦角β=35°,土的上拔角α=25°,土的压力系数m=63kN/m3,土的计算容重γS =17kN/m3 ,土的承载力特征值fa=295kN/m22)基础的材料混凝土采用C20,钢筋采用HPB235,基础型式:为阶梯刚性基础,3)柱的尺寸基础柱子段尺寸为a1=600×600mm4)基础附加分项系数查表11-1得基础附加分项系数γf=0.92、杆塔荷载标准值的计算2.1 杆塔的相关信息参数直线型杆塔:Z1-12铁塔(铁塔总重56816N,铁塔侧面塔头顶宽度为400mm);电压等级:110kV ;绝缘子:7片×-4.5;气象条件:Ⅲ;水平档距:500m;垂直档距:500m;导线型号导线外径(mm)导线面积(mm2)计算破断拉力(kN)单位长度质量(kg/km)LGJ-240/40 21.66 277.75 83370 964.3导线型号导线外径(mm)导线面积(mm2)公称抗拉强度(MPa)最小破断拉力(kN)单位长度质量(kg/hm)1X7-9-1270-A 9 49.48 1270 57.80 41.19气象条件的组合风速V(m/s)覆冰厚度b(mm)大气温度t(°C) 最大风速25 0 -5覆冰有风10 5 -5线路断线事故(一般地区)0 0 15假设地线金具重力为90N;绝缘子和金具重力为520N;2.2各种比载的计算(1)其计算过程如下:导线的自重比载γ1D (0,0);导线的冰重比载γ2B(5,0);,0(1D γ0,0(1B γ0(4D γ地线的自重比载γ1B(0,0);地线的冰重比载γ2B(5,0);导线无冰风比载γ4D (0,25);导线覆冰风压比载γ5D (5,10); 地线无冰风比载γ5D(0,25);地线覆冰风压比载γ5D(5,10);G B =γ(2)比载总结 比载(MPa/m ) 导线 地线 γ1(0,0) 34.02×10-3 81.58×10-3γ4(0,25)28.48×10-372.47×10-3 γ5(5,10) 8.55×10-328.80×10-32.3杆塔导线地线荷载标准值计算(1)运行情况1,直线杆塔的第一种荷载组合情况为:最大风速。
架空输电线路杆塔基础的几种形式展开全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.掏挖基础掏挖基型分全掏挖和半掏挖两种,适用无地下水的硬塑粘性土地基。
输电线路铁塔设计规范 篇一:输电线路铁塔 输电线路铁塔 输电线路塔是支持高压或超高压架空送电线路的导线和避雷线的构筑物。
类型根据在线路上的位置、作用及受力情况分类如表: 还可根据不同的电压等级、线路回路数、导线及避雷线的布置方式、材料及结构形式来确定塔的名称,例如:220千伏单回路导线水平排列的门型耐张跨越塔。
常见的悬垂型塔或耐张型塔如图。
500千伏台山电厂至香山输变电工程的崖门大跨越钢管塔,该塔位于新会区西江崖门边,在两岸各建一高塔,两座高塔跨越距离公里,塔高米,所用钢管直径达米,单塔重1650吨。
常见的悬垂型塔或耐张型塔, 崖门大跨越钢管塔 塔的尺寸和档距须满足电路要求:导线与地面、建筑物、树木、铁路、公路、河流以及其他架空线路之间,导线与导线、导线与避雷线之间,均应保持必要的最小安全距离。
避雷线对导线的保护角及使用双避雷线时两根避雷线之间的水平最小距离应满足有关规定。
荷载输电线路塔主要承受风荷载、冰荷载、线拉力、恒荷载、 安装或检修时的人员及工具重以及断线、地震作用等荷载。
设计时应考虑这些荷载在不同气象条件下的合理组合,恒荷载包括塔、线、金具、绝缘子的重量及线的角度合力、顺线不平衡张力等。
断线荷载在考虑断线根数(一般不考虑同时断导线及避雷线)、断线张力的大小及断线时的气象条件等方面,各国均有不同的规定。
结构计算 塔一般均简化为静态进行分析,对于风、断线、地震等动荷载,通常在静力分析的基础上,分别乘以风振系数、断线冲击系数、地震力反应系数来考虑动力作用。
输电线路塔的内力计算,与塔式结构和桅式结构相同,但须考虑下列两个问题: ①导线风荷载对塔的作用。
由于导线的支点间距较大(一般为200~800米)而横向摆动的周期较长(一般为5秒左右),故应考虑风沿导线的不均匀分布及导线对塔的动力效应。
20世纪60年代初,许多国家的电力部门曾用实际的试验线路来测定导线在大风作用下的最大响应,并据此制订了实用计算法,其中有的已纳入本国的规程,但是由于受地形、测量仪器的精度、分析水平等各种因素的限制,这些实用计算方法还不能精确反映出真实情况。
铁塔:输电线路铁塔基础知识铁塔是高压输电线路中不可或缺的重要部分,它支撑着输电线路的导线和绝缘子,保证了输电线路的稳定运行。
本文将介绍铁塔的基础知识,包括铁塔的类型、结构、工艺以及使用注意事项。
铁塔的类型根据其结构形式和用途,铁塔可分为以下几种类型:1.直线塔:也称吊灯塔,其特点是形状简单、高度较高,用于支撑输电线路在平原或沙漠等地形平缓处使用。
2.角塔:也称转角塔或终端塔,用于输电线路方向变更处的支撑。
3.中间塔:位于输电线路的中间,用于分段支撑导线和绝缘子。
4.终端塔:用于接入电源或负载处,其结构和中间塔相似。
铁塔的结构铁塔主要由塔筒、平台、支架和地线组成。
1.塔筒:也称塔身,是铁塔的主体,主要用于支撑输电线路的导线和绝缘子。
2.平台:位于塔筒上部或中部,用于维修绝缘子。
3.支架:位于塔筒下部,主要用于支撑地线,保证电流安全通过地面。
4.地线:放置在支架上,与地面相连接,主要用于保护输电线路及其周围环境。
铁塔的工艺铁塔的制造工艺主要分为以下几个步骤:1.材料准备:根据设计要求,选用合适的材料进行加工。
2.焊接:采用电弧焊接或气体保护焊接技术将各种零部件进行连接,形成塔身。
3.热处理:对已焊接的塔身进行调质或正火处理,提高其耐腐蚀性和抗拉强度。
4.喷涂:对经过热处理的塔身进行喷涂,以防止腐蚀和氧化。
铁塔的制造工艺对塔的质量和稳定性有着至关重要的影响,一般来说,制造工艺越精细,铁塔的使用寿命就越长。
铁塔的注意事项1.铁塔的维护和检修要遵循相关规定,不得擅自操作。
2.铁塔在使用过程中应定期对其进行检查和维修,以保证其结构稳定性。
3.在选址和施工时,应考虑地形、地质等因素,确保铁塔的抗风稳定性和地震安全性。
4.根据铁塔的用途和要求,选用适当的材料进行制造和加工。
5.铁塔在使用过程中,应注意防止盗窃和损坏。
综上所述,铁塔是输电线路的核心组成部分,选择适当的铁塔类型和合理的施工方式,对于保障输电线路的安全稳定运行具有重要作用。
输电线路铁塔基础选型设计及其优化思路摘要:随着人民生活水平的不断提高,各个行业都在不断地发展。
电网建设是电网建设的基础,而电网建设的好坏将直接关系到电网的运营安全。
在实际的配电网络架空线路建设中,多数都是将铁塔作为工程杆塔来使用,但由于其自身建设的限制,加之其工作人员短缺、分布分散,很难保证其基础建设的质量。
根据高压输电线路工程的安全管理状况,对铁塔基础的选型和优化方法进行了分析,为同类工程提供借鉴。
铁塔是电力输送的重要基础设施,由于铁塔在工程中的使用日益普遍,因此,铁塔在地质条件恶劣的情况下得到了广泛的应用。
输电线路的铁塔基础在地质条件恶劣的情况下,其基础的选择和设计是十分必要的。
本文从铁塔基础的受力特点出发,结合工程实例,讨论了铁塔基础的选型和设计。
关键词:输电线路;铁塔基础;优化思路前言:目前,随着各种生产和城市化的快速发展,对电力的需求量越来越大,因此,近年来,我国的输电线路建设也是如火如荼。
而输电线路通常都是由高压铁塔来支持的,如果不支持,导线就会下垂,很可能会出现各种安全事故,甚至会影响到整个输电系统的正常运转。
我国输电线路的总跨径日益增多,对高压铁塔的需求日益增大。
随着线路长度的增大,总质量的提高也会增大,如果高压铁塔的承载能力达不到设计要求,将会对线路的安全和稳定造成很大的影响。
为此,要做好对输电线路铁塔基础的选择和优化,以适应今后输电线路发展的需要。
在全国范围内,输电线路、铁塔的施工都是以地基为基础,如果地基和基础出现质量问题,将严重影响线路的安全和稳定性,严重的可能造成人身伤亡,严重的危害社会的建设和发展。
输电线路的长距离运输是其典型的特点,其穿越路径的自然环境直接影响着基础条件的复杂性和不稳定性。
以往的大量施工经验证明,由于工程水文土质差异、滑坡、施工工艺不合理、设计偏差等原因,都会导致塔身变形、位移、不均匀沉降,严重时会导致塔身倒塌,从而引发电网安全事故。
一般说来,由于地质、水文等条件的不同,往往要根据不同的作用机理,选用合适的地基,并对其进行合理的优化,从而保证铁塔的安全稳定运行。
架空输电线路铁塔结构与基础设计分析
架空输电线路是电力系统中常用的输电方式之一,其主要由输电线路和铁塔组成。
铁
塔作为架空输电线路的支撑结构,承受着输电线路的重量和风荷载等外部荷载,而铁塔的
基础设计则是为了保证铁塔的稳定性和安全性。
架空输电线路铁塔的结构设计要满足一定的要求。
铁塔的结构必须能够承受输电线路
的重量,包括导线、绝缘子串、横担等部件的重量。
铁塔还要能够承受风荷载、冰荷载等
外部荷载的作用。
铁塔的结构还应具有一定的刚度和稳定性,以确保输电线路的安全运
行。
在设计铁塔结构时,需要考虑铁塔的几何形状、材料的选择和构造的设计等因素。
铁
塔的几何形状应根据输电线路的要求来确定。
常见的铁塔形状有直线塔、转角塔和终端塔等。
在选择材料时,应考虑到材料的强度、韧性和耐腐蚀性等因素。
目前常用的铁塔材料
有角钢、钢管和钢板等。
在构造设计方面,要考虑到节点的刚度和连接方式的可靠性等因素,以确保铁塔的稳定性和安全性。
除了结构设计外,架空输电线路铁塔的基础设计也是十分重要的。
铁塔基础主要承受
铁塔的重量,并将其传递到地基中,保证铁塔在风荷载等外部荷载作用下的稳定性和安全性。
在基础设计中,需要考虑到地基的承载能力、地质条件、环境要求以及地震等因素。
常见的铁塔基础形式有浅基础和深基础两种。
浅基础包括台基、板基和筏基等,适用于土
质良好、地质条件较稳定的地区。
深基础包括桩基和井筒基等,适用于土质较差、地质条
件较复杂的地区。
架空输电线路铁塔结构与基础设计是确保电力系统正常运行和安全稳定的重要环节。
合理的结构设计和基础设计能够保证铁塔的稳定性和安全性,提高线路的可靠性和稳定性,为电力系统的运行提供保障。
在进行架空输电线路铁塔的结构与基础设计时,需要综合考
虑线路要求、材料选择、地质条件等因素,并参考相关规范和设计规定,以确保铁塔的质
量和安全。