架空輸電線路桿塔位移計算

1、架空輸電線路轉角桿塔中心位移計算的研究與探討劉仁臣（西南石油大學 , 四川成都市新都區(qū) ,610500） 摘要：在架空輸電線路施工中，我們經(jīng)常遇到由于部分轉角（耐張）桿塔橫擔寬度和不 等長橫擔引起的線路中心樁與桿塔中心樁存在位移的問題。如何正確計算出位移值，使桿塔 受力最小及桿塔兩邊線仍與線路中心線對應， 以免鄰近轉角 （ 直線）桿塔承受額外的角度荷載， 對保證架空輸電線路長期穩(wěn)定安全地運行，具有十分重要和長遠的意義。關鍵詞： 等長橫擔 不等長橫擔 位移計算 轉角桿塔0 引言在架空輸電線路施工過程中， 桿塔基礎分坑及基礎分坑時轉角桿塔位移計算是我們經(jīng)常 遇到的問題。在勝利油田這樣的平原地區(qū)，地

2、勢一般較平坦，很少出現(xiàn)丘陵及起伏較大的施 工地段，因此，以等高塔腿為多。在線路施工當中，一般情況下，線路中心樁就是桿塔的中 心樁，基礎分坑以該中心樁為準進行。但有的轉角桿塔、耐張桿塔，為使桿塔受力最小及桿 塔兩邊線仍與線路中心線對應，以免鄰近轉角 （ 直線） 桿塔承受額外的角度荷載，必須考慮桿 塔的中心位移問題。本文根據(jù)日常工作中遇到的實際問題，在 110kV 架空線路砼電桿基礎分 坑中的位移計算及角鋼塔位移計算兩個方面予以歸納和探討， 希望和有興趣的讀者互相探討。一、110kV 砼電桿轉角桿位移的計算 下面以勝利油田勝利工程設計咨詢有限責任公司設計定型圖電 8701（110kV 輸電線路桿

3、型圖）及其桿型配件圖電 8702 為例計算位移大小。1、不等長寬橫擔轉角桿的基礎分坑位移計算 <-)110kV-60 Bl 曰柿昕音 El(圖二)有位移轉角桿位移計算示意圖以上圖示為110kV J60 ° - 18型砼電桿桿型示意圖和橫擔示意圖其位移由兩部分組成，一是橫擔寬度引起的，另外一個是由于橫擔不等長引起的(1)、由于轉角桿橫擔寬度的影響，使轉角桿中心位置與原轉角樁產(chǎn)生位移，其位移距離為si= Dtg2 2其中D橫擔寬度和絕緣子串拉板長之和，單位米9線路轉角，單位度（2）由于橫擔不等長引起的位移：不等長寬橫擔為內角橫擔短，外角長，其位移距離為：S2=- a b2其中，a長

4、橫擔長米b短橫擔長米因此，在實際分坑中，110kV J60° - 18型電桿由原轉角樁向轉角桿中心位置產(chǎn)生的D1位移為 S= S1+ S2=tg+ a b2 2 2因在實際施工中，110kV J60 ° - 18桿型a= 3.2m,b=1.7m ,D=0.698m ,9 大小為 30° 60° 之間，以 60° 為例則其位移 S= 0698 tg 型 + 1 3.2 1.7 = 0.951m2 2 2在實際施工中,110kV轉角30度型砼電桿（J30 ° ）也是不等長寬橫擔的轉角桿,位移計算 方法應與轉角60度桿型相同.二、角鋼轉角塔

5、的計算目前，受城市規(guī)劃的影響，許多新建或改建線路往往不再使用砼電桿，砼電桿拉線多，占地面積大，且極容易被盜，雖然因此角鋼塔和薄壁離心鋼管塔等塔型雖然建設初期投資大， 但從線路的長期穩(wěn)定運行方面講，經(jīng)濟效益遠遠大于砼電桿線路。因此角鋼塔和薄壁離心鋼 管塔越來越受到規(guī)劃部門和設計部門以及運行維護部門的青睞。在實際施工中，為保證桿塔 受力最小，保證線路長期穩(wěn)定運行，也要進行位移的計算。其位移也是由橫擔寬度和橫擔不 等長兩方面引起的。以下用舉例的方法，參照35220kV送電線路鐵塔通用設計型錄（鞍 山鐵塔開發(fā)研制中心），介紹有位移轉角塔的位移計算方法。1、不等長寬橫擔耐張塔的位移計算：當直線耐張桿塔橫

6、擔中心與桿塔中心不重和時，說明該橫擔相對桿塔是不等長的，這時， 桿塔中心應向短橫擔側偏移，以使線路兩邊線仍與線路中心線對應。偏移距離為橫擔中心與桿塔中心的距離。在35kV線路角鋼塔中，只有7719 3560DGU鼓型終端塔的橫擔是不等長的，即橫擔中心 與鐵塔中心是不重合的。當它作為耐張塔（終端塔）時，其向短橫擔方向（即內角側）的位 移為橫擔中心與桿塔中心的距離。如上圖所示，3560DGI作為直線耐張（終端）塔時，其短橫擔方向位移為:11S=丄（a b）= - （3300- 1800）= 750mm22其中a長橫擔長b短橫擔長而在110kV鐵塔中，只有7734 110JG3作為終端塔時，桿塔橫擔

7、中心與桿塔中心也是不重和的，其位移為:11S=丄（a b）=丄（4100-3100）= 500mm22其中a長橫擔長b短橫擔長2、不等長寬橫擔轉角塔的位移計算：在35kV220kV線路塔型錄中，35kV線路角鋼塔7719 3560DSn和110kV線路角鋼塔7734 110JG3作為轉角塔時，向內角側位移應當?shù)扔跈M擔偏心引起的位移與橫擔寬度引起的位移（即掛線點間距離引起的位移）之和。（圖五）不等長寬橫擔轉角塔位移計算示意圖D1其向內角側位移S= S1+ S2=Dtg +- a b2 2 23、等長寬橫擔轉角塔的位移計算：除上述介紹的塔型外，35kV220kV塔型錄中的所有轉角塔都是等長橫擔，其

8、向內角 側的位移為：S1= Dtg 2 2三、同塔雙回線路由雙回變單回時分坑技術改進在以往施工中，同塔雙回變單回路基礎分坑時，往往把雙回塔中心作為全站儀安置點， 打角度至單回路塔中心點，實踐證明，存在嚴重的弊端，會出現(xiàn)鐵塔橫擔在緊線時受力，造 成歪斜，且絕緣子串嚴重傾斜，特別是單回路桿塔為直線塔的情況下，絕緣子串傾斜嚴重， 曾經(jīng)有重新立塔的現(xiàn)象發(fā)生。根據(jù)多年的施工經(jīng)驗，認為正確的方法是將全站儀放置點選在 雙回路塔中相橫擔邊緣。單回路鐵塔中心n設計檔距導線K/p雙回路鐵塔中心AL/ 雙回路鐵塔中相橫擔圖六）直線桿塔無風時懸垂絕緣子串傾斜（圖七）直線桿塔受橫向風時懸垂絕緣子串傾斜從上圖可以看出，如

9、果在實際施工中，將全站儀安置在雙回路鐵塔中心，對準單回路直 線鐵塔中心進行復測分坑，懸垂絕緣子串會產(chǎn)生相當大的偏移，轉角度數(shù)越大，絕緣子串偏 移n 1越大，再加上絕緣子串受橫向風后的偏移n 2，定會使兩個鐵塔橫擔受力后變形，致使 重新立塔。此時導線與塔身的電氣安全距離也相對減少，極容易造成接地短路故障。如果在 雙回路鐵塔中相橫擔（雖然雙回路鐵塔三組橫擔長度不等，但經(jīng)過計算，取中相橫擔邊緣為 基準點對分坑的準確度影響并不是很大）邊緣為全站儀安置點，就不會出現(xiàn)上述問題，即使 存在風偏，也應該在允許范圍內。因此，運用此項技術革新，不但提高了架空輸電線路施工 的質量，而且避免了因施工造成的嚴重經(jīng)濟損失

10、。a、直線桿塔懸垂絕緣子串受橫向風后的搖擺角計算：如圖所示直線桿塔懸垂絕緣子串的2角為tgi Pg2 pl hG 2 lv式中Pg 懸垂絕緣子串承受的橫向水平風力，N;G懸垂絕緣子串的自重力，N;p架空導線單位長度上的橫向水平風力，N m ；架空導線單位長度上的自重力，N m ；lh 校核時，直線桿塔的水平檔距， mlv 校核時，直線桿塔的垂直檔距， ma、直線桿塔懸垂絕緣子串無風時的搖擺角計算：i 卩一 a因此，絕緣子串在受橫向風后的搖擺角1 + 2至此，35kV220kV轉角（耐張）鐵塔基礎分坑時位移的計算方法已全部介紹完畢，在 實際施工過程中，可根據(jù)塔型和實際轉角度數(shù)選擇合適的計算方法，確定好位移。因位移計 算在實際為工作中重復使用的次數(shù)非常多，為提高工作效率，應根據(jù)有關基礎數(shù)據(jù)分門別類 地羅列