拉線門型塔在山區(qū)送電線路中的使用

1、拉線門型塔在山區(qū)送電線路中的使用摘要：通過對拉線門型塔的設(shè)計(jì)理論和經(jīng)濟(jì)比較，并根據(jù)施工和運(yùn)行反響的信息，充分闡述了拉線門型塔的平安性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。得出了在山區(qū)送電線路中采用拉線門型塔，能加快施工進(jìn)度，有效降低工程造價(jià)及工程施工對環(huán)境造成的負(fù)面影響的結(jié)論關(guān)鍵詞：拉線門型塔送電線路平安經(jīng)濟(jì)環(huán)保0前言寧遠(yuǎn)曲河220kV送電線路工程位于湖南永州境內(nèi)，全長110847k，是湘南環(huán)網(wǎng)的骨干線路。該工程地處南嶺西段，沿線地形起伏較大，交通運(yùn)輸不便，人抬運(yùn)距較遠(yuǎn)，施工難度大，工期要求緊。在該工程的施工圖設(shè)計(jì)中，為了降低工程本體造價(jià)，減小人力運(yùn)輸強(qiáng)度，加快工程施工進(jìn)度，需要設(shè)計(jì)一種平安經(jīng)濟(jì)、運(yùn)輸方便、施工工

2、期短的直線桿塔。而拉線塔以其經(jīng)濟(jì)可靠、分件運(yùn)輸、加工安裝方便等優(yōu)點(diǎn)成為首眩1設(shè)計(jì)思路桿塔設(shè)計(jì)是架空送電線路工程設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)，它直接影響著送電線路的平安運(yùn)行和本體造價(jià)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，桿塔造價(jià)約占送電線路工程本體造價(jià)的37。而在送電線路工程中，直線桿塔所占桿塔總數(shù)的比重一般到達(dá)了80，對工程的本體造價(jià)有著很大的影響，且線路越長，這種影響越明顯。因此，在質(zhì)量確保、平安閑用的前提下，設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。影響桿塔經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的主要要素有氣象條件、使用條件、最大呼稱高以及桿塔型式。11氣象條件的選取本工程的設(shè)計(jì)氣象條件為湖南省典型氣象條件，即最大風(fēng)速為25s，設(shè)計(jì)最大覆冰為15，最低氣溫10，最

3、高氣溫40。12ZH3拉線門型塔使用條件確實(shí)定121導(dǎo)、地線型號及最大使用應(yīng)力確實(shí)定根據(jù)本工程初步設(shè)計(jì)審查批復(fù)文件，導(dǎo)線型號為2xLGJ30040，最大使用應(yīng)力為103Pa；地線型號為GJ50，最大使用應(yīng)力為392Pa?？紤]到送電線路工程中復(fù)合光纜PG的大量采用以及屏蔽地線的應(yīng)用，同時(shí)經(jīng)計(jì)算，地線型號的加大對拉線塔的單基指標(biāo)影響很小，為了增大ZH3拉線塔的使用范圍，決定按導(dǎo)線型號：2xLGJ30040，最大使用應(yīng)力103Pa；地線型號：LHAGJ9555，最大使用應(yīng)力180Pa進(jìn)展計(jì)算。122使用檔距確實(shí)定通過對省內(nèi)已投運(yùn)的同種導(dǎo)線型號的220kV送電線路進(jìn)展統(tǒng)計(jì)，得出直線塔使用檔距的分布概率

4、如下：程度：0300，25；300350，21；350400，25；400450，24；450500，5。垂直：0450，76；450500，9；500550，10；550600，3；600650，3?？紤]到本工程為山區(qū)線路，地形復(fù)雜，因此不同塔位的程度檔距、垂直檔距分散性大，而且在很多情況下，由于地形起伏較大，往往出現(xiàn)程度檔距未超過設(shè)計(jì)使用條件而垂直檔距已超過設(shè)計(jì)使用條件的情況。因此將ZH3拉線塔的設(shè)計(jì)使用檔距確定為：程度檔距500，垂直檔距750，代表檔距400。13最大呼稱高確實(shí)定本線路大部分途徑位于山區(qū)，地形復(fù)雜，經(jīng)常遇到需要跨越山頭以及低壓線路的情況，同時(shí)隨著國家對環(huán)境保護(hù)力度的加大

5、，也需要減少沿線樹木的砍伐量，以利于水土保持。將最大呼稱高定得太小，無疑將會制約ZH3拉線塔的使用。但是，將最大呼稱高定得過高，又會使全塔的材料指標(biāo)相應(yīng)增加，是不大適宜的。經(jīng)試算，在不會導(dǎo)致桿塔單基指標(biāo)明顯增大的前提下，我們將ZH3拉線塔的最大呼稱高定為30，比省內(nèi)220kV送電線路中廣泛采用的拉線預(yù)應(yīng)力電桿的最大呼稱高進(jìn)步了35。此外，從實(shí)際使用檔距考慮，在平原地區(qū)，沒有穿插跨越及地形起伏的情況下，30的最大呼稱高，使用檔距能到達(dá)450，在山區(qū)，考慮地形的利用，使用檔距那么能到達(dá)700。因此選擇30作為ZH3拉線塔的最大呼稱高是適宜的。14塔型選擇及優(yōu)化設(shè)計(jì)141塔型選擇塔型選擇是桿塔設(shè)計(jì)的

6、核心。一個(gè)鐵塔是否平安可靠，構(gòu)造是否簡單合理、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是否先進(jìn)，外型與環(huán)境是否協(xié)調(diào)、美觀，這都決定于鐵塔塔型的選擇。拉線塔由塔頭、主柱、拉線3部分組成。塔頭和主柱一般由角鋼組成的空間桁架構(gòu)成，有著良好的整體穩(wěn)定性，能承受較大的軸向壓力。拉線由高強(qiáng)度鋼絞線做成，能承受很大的拉力。這種構(gòu)造使得拉線塔能充分利用材料的強(qiáng)度特性而減少材料耗用量。拉線塔有拉門塔和拉V塔2種，拉門塔采用穿插拉線，門型主柱。拉V塔采用“八字型外拉線，V型主柱，拉線范圍較拉門塔要大很多，在山區(qū)線路中，容易造成拉線超長，拉線弧垂大，難以調(diào)緊，運(yùn)行維護(hù)困難，而同等使用條件的拉門塔和拉V塔經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相差無幾。因此，ZH3拉線塔決定采用

7、外型簡潔美觀的拉門塔。142塔頭尺寸確實(shí)定ZH3拉線門型塔塔頭采用酒杯塔塔頭型式，導(dǎo)線呈程度排列，這種型式構(gòu)造簡單，迎風(fēng)面小，是一種成熟的構(gòu)造形式。塔頭尺寸確實(shí)定包括地線線間間隔 、地線支架高、導(dǎo)線線間間隔 、導(dǎo)線對塔體的凈間隔 等。塔頭尺寸確實(shí)定原那么是在滿足電氣間隙要求，滿足導(dǎo)、地線程度位移以及上、下層導(dǎo)線的程度、垂直間隔 ，防雷保護(hù)角等要求下，結(jié)合氣象條件、使用條件，盡量減小塔頭尺寸，以到達(dá)減小走廊，節(jié)約鋼材的目的。經(jīng)綜合考慮ZH3拉線門型塔地線線間間隔 確定為116，地線支架高33，導(dǎo)線線間間隔 75，防雷保護(hù)角為206。143塔頭構(gòu)造布置塔頭構(gòu)造布置也就是通過調(diào)節(jié)斜材的設(shè)置間隔以及正

8、側(cè)面布材形式，來調(diào)節(jié)主材的計(jì)算長度，從而到達(dá)減小主材規(guī)格、節(jié)省材料的目的。經(jīng)試算比較，決定地線支架及導(dǎo)線橫擔(dān)主材按最小軸布置，地線支架斜材采用三節(jié)間布置。這種形式選擇的主材規(guī)格較小，且斜材與主材連接均為1個(gè)16的螺栓，省去了節(jié)點(diǎn)板，進(jìn)步了橫擔(dān)的穩(wěn)定性及承載才能，充分利用了材料的力學(xué)性能。144塔身主柱及拉線設(shè)計(jì)主柱采用方形截面格構(gòu)式構(gòu)造，腹材布置為單腹桿系，主柱與橫擔(dān)及根底的連接采用鉸接，考慮到上下腿的配置，桿身長度設(shè)計(jì)為3，45，63種。拉線按對地夾角60、對橫擔(dān)夾角60以及對地夾角60、對橫擔(dān)夾角55分別進(jìn)展了計(jì)算，結(jié)論是拉線受力及拉線范圍相差無幾，拉線選型一致?？紤]到拉線對橫擔(dān)夾角60時(shí)

9、電氣間隙的裕度大些，同時(shí)拉線在垂直線路方向的范圍要小27，在實(shí)際使用中更有優(yōu)勢，因此拉線采用對地夾角60、對橫擔(dān)夾角60。145幾點(diǎn)構(gòu)造上的改進(jìn)通過調(diào)整斜材布置節(jié)間，使得斜材與主材的連接螺栓為1個(gè)，這樣就使斜材能伸入主材與主材直接連接，因此增加了主斜材連接點(diǎn)的剛度，從試驗(yàn)成果得知，斜材直接伸入主材連接方式的強(qiáng)度比通常采用節(jié)點(diǎn)板連接方式進(jìn)步了1020，同時(shí)減少了節(jié)點(diǎn)板，節(jié)省了材料。以往拉門塔主柱主材接頭一般采用4根主材在同一截面內(nèi)接頭。這種形式使得主柱剛度在接頭處截面產(chǎn)生突變，容易引起應(yīng)力集中。同時(shí)在鐵塔安裝過程中主柱容易產(chǎn)生超規(guī)程變形，變形糾正工作難度很大。本設(shè)計(jì)中，ZH3拉門塔主柱主材接頭采

10、用對角主材接頭錯(cuò)開的形式，同一截面內(nèi)接頭只有2個(gè)，從而使得主柱剛度分布更趨均勻。同時(shí)接頭采用內(nèi)包角鋼外包板形式，接頭處剛度大大進(jìn)步，減少了主材接頭處位移，包角鋼長度減短，螺栓數(shù)量減少一半，既保證了接頭強(qiáng)度，又節(jié)約了鋼材，鐵塔施工過程中產(chǎn)生的變形也控制在規(guī)程允許的范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.2ZH3拉門塔的特點(diǎn)21平安可靠ZH3拉門塔采用了成熟的桿塔型式，它構(gòu)造合理，強(qiáng)度可靠，充分利用了材料的力學(xué)性能。通過本工程的施工過程檢驗(yàn)及投產(chǎn)后近1年的帶電運(yùn)行證明，該塔平安可靠，運(yùn)行穩(wěn)定。22一塔多用考慮到不同的220kV送電線路工程，由于輸送容量不同，采用的導(dǎo)地線型號也不同。為了擴(kuò)大ZH3拉門塔的使用

11、范圍，根據(jù)導(dǎo)線型號為2xLGJ30040，地線為LHAGJ9555的ZH3拉門塔計(jì)算結(jié)果，按照省內(nèi)220kV送電線路常用導(dǎo)地線型號，對ZH3拉門塔分別進(jìn)展了驗(yàn)算，換算出對應(yīng)的使用檔距，到達(dá)了一塔多用的目的。經(jīng)換算，ZH3拉門塔可用于地線為LHAGJ9555，GJ55，PG7等型號，導(dǎo)線為LGJ40050，2xLGJ30040，2xLGJ40050等型號。23經(jīng)濟(jì)環(huán)保隨著人們對環(huán)境保護(hù)意識的日漸增強(qiáng)，政府部門對環(huán)境保護(hù)提出了越來越高的要求，并先后出臺了一系列相關(guān)法律、法規(guī)來標(biāo)準(zhǔn)人們的行為。這就對環(huán)境保護(hù)方面的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。ZH3拉門塔設(shè)計(jì)有15，3，45，6上下腿，可根據(jù)不同地形選用，同

12、時(shí)通過配合使用加高根底，能使桿塔基面平基值降為零，省去了塔位平降基工序，減少了降基量與土石方工程開挖量，而且其主柱根底方量小，總計(jì)僅153，約為自立式鐵塔的10左右，基坑開挖余土少，解決了余土堆放問題，省去了擋土墻，即節(jié)約了投資，又使得線路施工對環(huán)境的影響降到最低。通過表1、表2的桿塔本體經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果可以看出，在同等使用條件下，一基ZH3拉門塔的投資約為自立式鐵塔的60。因此，在山區(qū)送電線路工程中大力推廣使用拉門塔，不但具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，還有著很大的社會效益。24加工安裝方便ZH3拉門塔采用分件加工運(yùn)輸，現(xiàn)場組裝，加工安裝方便。從施工反響的信息得知，與自立式鐵塔比較，ZH3拉門塔還有以下優(yōu)點(diǎn)：a省去了塔位平降基工序；b桿塔根底施工方便，根底開挖量及混凝土澆注量小，減少了運(yùn)輸量和施工量，縮短了施工時(shí)間；桿塔組立方便，施工安裝一基自立式鐵塔需要45d時(shí)間，而安裝一基ZH3拉門塔只需要2d。這些都說明了ZH3