目前,國內(nèi)對處于煤礦采空區(qū)輸電線路鐵塔可靠性的研究較少。山西省電力勘測設(shè)計(jì)院在長期的設(shè)計(jì)、工代過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),在通過煤礦采空區(qū)及計(jì)采區(qū)時,根據(jù)輸電線路的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),采取了一定的技術(shù)措施。中國電力科學(xué)研究院采用有限元軟件關(guān)于煤礦采空區(qū)基礎(chǔ)沉降與傾斜變形對特高壓桿塔承載能力的影響進(jìn)行了數(shù)值分析。
輸電線路塔主要承受風(fēng)荷載、冰荷載、線拉力、 恒荷載、 安裝或檢修時的人員及工具重以及斷線、地震作用等荷載。設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮這些荷載在不同氣象條件下的合理組合,恒荷載包括塔、線、金具、絕緣子的重量及線的角度合力、順線不平衡張力等。斷線荷載在考慮斷線根數(shù)(一般不考慮同時斷導(dǎo)線及避雷線)、斷線張力的大小及斷線時的氣象條件等方面,各國均有不同的規(guī)定。
送電線路的鐵塔可以分為以下幾種形式: 1、酒杯形塔 塔形呈酒杯狀,該塔上架設(shè)兩根避雷線,三相導(dǎo)線排列在一個水平面上,通常用于110千伏及以上電壓等級送電線路中,特別適用于重冰區(qū)或多雷區(qū)。 2、貓頭形狀 塔形呈貓頭狀,該塔上架設(shè)兩根避雷線,導(dǎo)線呈等腰三角形布置,它也是110千伏及以上電壓等級送電線路常用塔形,能節(jié)省線路走廊,其經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較酒杯形塔稍差。 3、干字形塔 鐵塔形狀如“干”字,塔上架設(shè)兩根避雷線,導(dǎo)線基本呈等腰三角形布置,此種塔形受力情況清晰直接,有較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),通常是220千伏及以上電壓等級送電線路常用的塔形,主要用做耐張塔及轉(zhuǎn)角塔。 4、拉線“V”形塔 塔形呈“V”字形狀,常用于220千伏及以上電壓等級的送電線路。塔上架設(shè)兩根避雷線,導(dǎo)線呈水平布置,該種塔形具有施工方便、耗鋼量低于其它門形拉線塔等優(yōu)點(diǎn),但它占地面積較大,在河網(wǎng)及大面積耕地地區(qū)使用受到一定限制。 5、“上”字形塔 鐵塔外形如“上”字,鐵塔架設(shè)單根或雙根避雷線,導(dǎo)線呈不對稱三角形布置。適用于少雷及輕冰地區(qū),且導(dǎo)線截面偏小的送電線路,該桿塔具有較好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 6、雙回路鼓形塔 由于該塔形的中相導(dǎo)線橫擔(dān)稍長于上、下橫擔(dān),所以導(dǎo)線呈鼓形布置,該塔形適用于覆冰較重地區(qū)。稍長的中橫擔(dān)使所有的導(dǎo)線均能達(dá)到適當(dāng)錯開的目的,可避免導(dǎo)線脫冰跳躍時發(fā)生碰線閃絡(luò)事故,它是雙回路鐵塔常用的塔形。
線路桿塔按結(jié)構(gòu)形式可分為自立塔和拉線塔兩類。自立塔是靠自身的基礎(chǔ)來穩(wěn)固的桿塔。拉線塔是在塔頭或塔身上安裝對稱拉線以穩(wěn)固支撐桿塔,桿塔本身只承擔(dān)垂直壓力。這種桿塔節(jié)約鋼材近40%,但是拉線分布多占地,對農(nóng)林業(yè)的機(jī)耕不利,使用范圍受到限制。由于拉線塔機(jī)械性能良好,能抗風(fēng)暴和線路斷線的沖擊,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因而電壓越高的線路應(yīng)用拉線塔越多。加拿大魁北克在735千伏線路上又新創(chuàng)出一種懸鏈塔,經(jīng)濟(jì)效益很好。各國在研究1000千伏以上線路時,多以這種塔型為主要對象。
架空輸電線路設(shè)計(jì)分幾個階段 架空輸電線路設(shè)計(jì)分幾個階段主要分初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩個階段。初步設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是: (1)選擇導(dǎo)線、路徑和氣象條件。 (2)選用桿塔和基礎(chǔ)型式。 (3)選擇線路絕緣、防雷和防振措施。 (4)選擇金具及組裝形式。 (5)有關(guān)原則協(xié)議和對周圍環(huán)境設(shè)備影響的計(jì)算。 (6)主要器材清單和概算。 施工圖設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是: (1) 路徑平面位置圖。 (2)桿位斷面圖及桿塔明細(xì)表。 (3)機(jī)電安裝施工圖。 (4)桿塔及基礎(chǔ)施工圖。 (5)修正概算或預(yù)算書。
輸電線路塔基礎(chǔ)的種類很多,并隨塔的類型、地形、地質(zhì)、施工及運(yùn)輸?shù)臈l件而異,常見的有: ①整體式剛性基礎(chǔ); ②整體式柔性基礎(chǔ); ③立式剛性基礎(chǔ); ④立式柔性基礎(chǔ); ⑤立式金屬基礎(chǔ); ⑥拉線地錨; ⑦卡盤及底盤; ⑧樁基礎(chǔ)。 上述①、②類基礎(chǔ)主要用于窄塔身用地小的情況,③、④、⑧類基礎(chǔ)用于軟土地基,⑤類則適用于山區(qū)或搬運(yùn)及取水較困難的地區(qū),⑥類只用于拉線塔,⑦類只用于鋼筋混凝土塔。除應(yīng)考慮地基和基礎(chǔ)的強(qiáng)度外,尚需核算基礎(chǔ)的上拔與傾覆穩(wěn)定性。根據(jù)長期使用經(jīng)驗(yàn),對一般塔基礎(chǔ)可以不必驗(yàn)算地基的變形。
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