探析输电线路跨越铁塔结构设计

摘要:大跨越铁塔结构是输电线路中的重要支撑部分，但是其存在成本较高的问题。对现阶段输电线路大跨越铁塔结构设计进行分析，找出合理有效的优化措施，这对我国电力工程的未来发展意义重大。

关键词:输电线路;大跨越;铁塔结构

我国电力工程的主要任务是进行电能的生产与运输，因此输电线的效率将直接影响工程的质量。电能是一种较为危险的能源物质，在对其运输的过程中要注意保证安全性。一般情况下，输电线路处于较高的位置，在进行设计时，需要考虑稳定性，大跨越铁塔结构就是一种较为常见的支撑结构，在输电线路中有着较好的应用。在工程设计过程中，要根据现实情况对这一结构进行简单调整，使其在发挥作用的同时，降低所需成本。

1输电线路大跨越铁塔结构设计的发展概况

1.1输电线路大跨越铁塔结构设计的原理

与其他结构类型不同，输电线路大跨越铁塔结构可以保证高空中的稳定性，因此，重视该结构设计的原理至关重要。输电线路具有一定的重量，在进行远距离传输的过程中，输电线自身的重量及环境因素都会影响其稳定性，要想保证输电线得到有效支撑，就需要设计合理的结构。铁塔结构能够较好地改变输电线自身受力情况，在遇到较恶劣天气等环境因素干扰时，可以通过受力的合理分配减少危险情况的发生。在采用输电线路大跨越铁塔结构时，还存在一些问题，尤其是施工成本较高。该结构的施工较为复杂，在整个工程中耗时较长，导致其资金投入较高。输电线路大跨越铁塔结构的设计也需要有待加强，目前一些电力工程不能根据实际情况以及基本条件进行设计，例如一些地区的地质结构具有土层较浅的特点，所以在预埋过程时要采用浅埋方式，这样在一定程度上就会影响到大跨越铁塔结构的稳定性。这时最有效的措施就是增大基础地板面积，从而使其增加与地面的接触面积，达到提高自身稳定性的目的。

1.2重视输电线路大跨越铁塔结构设计的必要性

在日常生活及生产过程中，电能的使用已经渗透到方方面面，我们对于电能的依赖逐渐加强，因此，要进一步促进我国电力工程的发展。首先，要从电能的生产及电能的传输两方面入手。输电线路大跨越铁塔结构是电能传输过程的研究重点，在现有的基础上，对这一设计进行完善不仅可提升电力工程的整体质量，还能节约设计所需成本，为我国现代化经济建设起到积极的推动作用。

2输电线路大跨越铁塔结构设计中需要注意的问题

2.1日常环境腐蚀的威胁

输电线路大跨越铁塔结构常年暴露于外界环境中，因此，日常环境腐蚀作用是设计该结构时需要注意的主要内容。输电线路大跨越铁塔结构中的主要材质是铁，这种物质具有易于氧化的特点。日常外界环境中的氧气含量较高，因此大跨越铁塔结构极易发生腐蚀，在天气条件的共同作用下，会进一步加快铁塔结构的腐蚀。被腐蚀后的铁塔，其承重能力遭到严重削弱，会导致输电线路的安全稳定性受到严重威胁。想要避免日常环境腐蚀，最常见的方法是涂漆，能够较好地隔绝铁塔周围与氧气的接触，从而保证稳定性。

2.2雨季雷击的威胁

在夏季，雷雨天气较为常见，输电线路大跨越铁塔结构就可能受到雷击的威胁。雷电具有较大能量，在击中铁塔结构时，可能通过导电物质进一步进入输电线路中，这样将引发严重的短路现象，严重的甚至将引发火灾等。在雨季，要加强对铁塔结构的避雷装置检查，例如:在合理位置安装避雷针，这样在遭受雷击时可以及时将强电流引入大地，有效避免危险事故的发生。

2.3冬季暴雪的威胁

冬季天气转冷，北方地区极易出现暴雪等天气，这对输电线路大跨越铁塔结构来说也将产生较大威胁。输电线路自身的重量较大，在发生暴雪时，短时间内就会使输电线上堆积大量的雪，这样铁塔结构需要承受的重量进一步增大，很容易产生坍塌情况。有时在冬季暴雪期间，温度变化波动较大，下雪时温度偏高会引发雪的融化，但是在短时间内温度会迅速降低，这时输电线路大跨越铁塔结构中就会出现结冰状况，这对其稳定性将产生巨大干扰，对居民的用电安全十分不利。

2.4地震的威胁

地震是一种较为常见的自然灾害，由于地质结构和地壳的运动，导致不同地区地震时有发生。在发生地震的过程中，巨大震动将使建筑结构严重破坏，输电线路大跨越铁塔结构也会在地震中发生形变，严重时甚至发生倒塌情况。目前，我国对于地震的预测工作还有待进一步完善，想要防止地震对输电线路大跨越铁塔结构造成威胁，就要从加强铁塔自身稳定性入手，对其结构进行合理加固，使其能承受更大的振动，从而在地震中降低坍塌的可能性。

3输电线路大跨越铁塔结构设计的基本技术

3.1完善曲臂传递纵向荷载

在输电线路大跨越铁塔结构的设计中，完善曲臂传递纵向荷载是首要的技术内容，铁塔结构的曲臂具有较多的功能，从实际作用来说，曲臂可以对铁塔纵向支撑部分进行压力的分担，使输电线的重量得到较好的平衡，这样不仅能有利于输电的远距离传输，同时还能保证输电过程的稳定性。这种结构设计具有较高的审美性，可以使输电线路为城市增添独特的风景。

3.2加强塔头铰结点位置的合理选择

在输电线路大跨越铁塔结构中，塔头铰结合点的位置至关重要，不同位置的选择会使其受力状况发生较大改变。在施工过程中，塔头铰合点要根据工程要求及实际情况进行考虑，刚性结点与其他类型结点相比，具有稳定性较好的优势，但是在施工过程中需要的原料量较大。

3.3合理布置导线横担下平面斜材

在输电线路大跨越铁塔结构设计中，需要重视导线横担下平面斜材的合理布置。一般情况下，斜材的位置在横担之上，这种直接受力的方式对于铁塔结构来说容易增加纵向荷载，需要在中间增加其他结构对产生的荷载进行分担，从而提高输电线路大跨越铁塔结构的稳定性。

3.4注重大坡度塔身

从理论上来说，输电线路大跨越铁塔结构的塔身坡度越小，其能够承受的压力也越高。但是坡度小将导致铁塔结构施工所需材料增加，工程成本增加，不利于电力工程的未来发展。大坡度塔身是近年来电力工程输电线路大跨越铁塔结构研究的重点内容，在安全范围之内增加塔身的坡度，既不会影响稳定性，还能节约施工材料，这对于输电线路大跨越铁塔结构的发展意义重大。

3.5重视偏心问题

在设计输电线路大跨越铁塔结构的过程中，应重视偏心问题，导致该问题的主要原因是斜材连接不当以及单包铁接头的使用。想要避免偏心状况，需要施工人员严格按照设计内容施工，对各结构的连接接头进行检查，从而提高铁塔结构的平衡性与稳定性。

4结语

在未来发展中，进一步加强与完善输电线路大跨越铁塔结构的设计十分重要，提高输电线路的稳定性是增强用电安全和输电效率的前提，相信经过电力工程人员的不断努力，能够实现这一基本目标。

参考文献:

［1］董建尧.输电线路超高度大跨越铁塔结构选型之多因素探讨［J］．建筑结构，2016，(14):36－41.

［2］刘松.输电线路大跨越铁塔结构设计［J］．中国高新技术企业，2016，(28):20－21.

［3］崇敦.输电线路大跨越铁塔结构设计之我见［J］．新材料新装饰，2014，(13):57－58.

［4］黄志高，孙雷，徐子鹏.输电线路大跨越塔高空安全防护探讨［J］．中国科技投资，2017，(01):80－81.

［5］贾小刚.输电线路大跨越钢管塔的应用和结构设计研究［J］．电子测试，2016，(23):145－146.

［6］朱剑波.输电线路大跨越钢管塔的结构设计研究［J］．低碳世界，2017，(33):72－73.

作者:张泽徐 单位:国网黑龙江省送变电工程有限公司