導語：高壓輸電鐵塔結構設計及應用研究一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】結合當前國內外的電網研究狀況，輸電線路不斷增多，走廊日趨緊張，特別是由于規劃部門對土地審批日趨嚴格，線路通道在很多地區已經成為影響電網建設的主要因素，因此有必要對提高單位線路走廊的輸電能力進行研究。本文詳細介紹了同塔多回路鐵塔的發展現狀和應用前景。

【關鍵詞】輸電鐵塔；電力走廊；多回路；經濟指標；結構設計

同塔多回路在國外應用比較普遍，尤其是在經濟發達且人口密集的日本和歐洲部分國家應用較多。這些國家由于土地資源緊缺、線路走廊的投資占工程總投資的比重較大。同塔多回路的應用已非常廣泛。

1同塔多回路在國外的應用

在歐洲，德國的電力工業發展走在前沿，該國目前最高電壓等級為380kV。由于德國土地較為緊缺，為了有效地利用電力線路走廊，政府規定新建線路必須同塔架設兩回以上。根據文獻資料，德國高壓和超高壓線路中較為常規的線路是同塔四回，也有同塔六回線路。線路走廊的投資一般占線路建設總投資的20～30％。對于最高電壓等級的380kV，目前在運行的同塔四回線路僅限于兩回380kV，兩回230kV。日本土地資源緊張，所以同塔多回路線路比較普及。目前同塔八回也較為常見。110kV以上線路多數為四回。500kV以上除早期2條為單回路外其余均為雙回共塔架設，500kV同塔四回線路很少見。

2同塔多回路技術經濟指標

2．1鐵塔鋼材成本費用通過對近期設計的唐山動車城220kV4回架空輸電線路進行匯總，如圖1，比較得知，同塔4回架空輸電線路與同塔雙回線路的直線塔單基塔重比為2．1～2．7，耐張塔為2．7～3．2。分析原因主要是鐵塔高度的增加導致風壓產生的彎矩、扭矩增加，從而影響鐵塔重量的增加。為了滿足設計要求，鐵塔主材需采用雙拼甚至4拼角鋼或鋼管材料，因此增加了鐵塔的重量。并且其加工難度和加工費用高于常規線路，這也增加了一部分費用。2．2鐵塔基礎材料成本費用輸電線路的鐵塔基礎材料主要包括鋼筋和水泥。由于多回架空輸電線路鐵塔重量和所承受的荷載增加導致基礎材料量增加。一般情況下，基礎工程量比2個雙回架空輸電線路要多。2．3電氣材料成本費用輸電線路的電氣材料成本費用主要包括導地線及通信線、絕緣子和金具。同塔4回架空輸電線路與2個同塔雙回架空輸電線路相比，其導線、通信線的耗量相同，節約2根地線，但絕緣子增加了一部分。綜合考慮，兩者的電氣費用大致相同。2．4施工費用輸電線路的施工費用主要是與工程施工相關的費用，影（a）（b）圖1桿件應力分布圖響施工費用的主要因素有：施工人員、施工難度和施工工期。顯然同塔4回架空輸電線路對工人技術要求較高，施工難度較大，工期較長，相應施工費用也略高。2．5征地費用征地費用取決于線路走廊面積。同塔4回征地費用比2條同塔雙回架空輸電線路少一半。

3鐵塔設計

3.1鐵塔荷載各塔型的使用條件均滿足《塔型規劃及技術條件》的要求。鐵塔計算的荷載組合按如下原則確定。3.2正常運行情況（1）基本風速、無冰、未斷線（包括最小垂直荷載和最大水平荷載組合）；（2）設計覆冰、相應風速及氣溫、未斷線；（3）最低氣溫、無冰、無風、未斷線（適用于終端和轉角塔）。3.3斷線（含分裂導線的縱向不平衡張力）情況（1）懸垂型桿塔的斷線情況，按-5℃、有冰、無風荷載計算：同一檔內，單導線斷任意一相導線（分裂導線任意一相導線有縱向不平衡張力），地線未斷；斷任意一根地線，導線未斷；（2）耐張型桿塔的斷線情況，按-5℃、有冰、無風荷載計算：同一檔內，單導線斷任意兩相導線（分裂導線任意兩相導線有縱向不平衡張力），地線未斷；同一檔內，斷任意一根地線，單導線斷任意一相導線（分裂導線任意一相導線有縱向不平衡張力）（四回路斷任意三相）。3.4不均勻冰荷載情況（1）懸垂型桿塔按未斷線、-5℃、有不均勻冰、10m/s風計算，兩側覆冰不同，同時不小于：①導線的縱向不平衡張力取導線最大使用張力的10%；②地線的縱向不平衡張力取地線最大使用張力的20%。（2）耐張型桿塔按未斷線、-5℃、有不均勻冰、10m/s風計算，兩側覆冰不同，同時不小于：①導線的縱向不平衡張力取導線最大使用張力的30%；②地線的縱向不平衡張力取地線最大使用張力的40%。各類桿塔均應考慮所有導、地線同時同向有不均勻覆冰的不平衡張力，使桿塔承受最大的彎矩。3.5安裝情況各類塔型的安裝情況，按10m/s風速、無冰、相應氣溫的氣象條件考慮以下荷載組合：（1）懸垂型桿塔：①提升導線、地線及其附件時的作用荷載。包括提升導、地線、絕緣子和金具等重量（一般按2.0倍計算）和安裝工人和工具的附加荷載，提升時應考慮動力系數1.1；②導線及地線錨線作業時的作用荷載。錨線對地夾角一般應不大于20°，正在錨線相的張力應考慮動力系數1.1。掛線點垂直荷載取錨線張力的垂直分量和導、地線重力和附加荷載之和，縱向不平衡張力分別取導、地線張力與錨線張力縱向分量之差。（2）耐張型桿塔：①導線及地線荷載：錨塔：錨地線時，相鄰檔內的導線及地線均未架設；錨導線時，在同檔內的地線已架設。緊線塔：緊地線時，相鄰檔內的地線已架設或未架設，同檔內的導線均未架設；緊導線時，同檔內的地線已架設，相鄰檔內的導線已架設或未架設。②臨時拉線產生的荷載。臨時拉線對地夾角不大于45°，計算時導線的臨時拉線按平衡其張力標準值30kN考慮，地線臨時拉線按平衡其張力標準值5kN考慮。（3）線牽引繩產生的荷載：緊線牽引繩對地夾角一般按不大于20°考慮，計算緊線張力時應計及導、地線的初伸長、施工誤差和過牽引的影響。對于四回路塔的施工，應先進行地線施工，然后22萬線施工，完畢后再進行11萬線施工。3.6鐵塔材料（1）鐵塔構件均采用熱軋等肢角鋼及鋼板，熱軋等肢角鋼的材質為Q345B和Q235B鋼，鋼板采用Q345鋼和Q235鋼。（2）焊條采用E43型、E50型、E55型。（3）鐵塔各部件的連接大多采用螺栓連接，塔腳及局部結構采用焊接，全線一般地段從塔腳基礎頂面以上10m高度水平范圍內的所有連接螺栓（包括橫隔面），均使用防卸螺栓，若在10m處遇有節點板或接頭時，節點板或接頭上所有螺栓均使用防卸螺栓。其他連接螺栓均需配有扣緊螺母。對于重要跨越處的鐵塔需全塔采用防卸螺栓。（4）對于線路所在地區為舞動區的情況，應根據《國家電網公司新建輸電線路防舞設計要求》規定，對相應鐵塔采取適當防舞措施，本工程線路位于一級舞動區，耐張塔以及緊鄰耐張塔兩側的直線塔全塔采用雙帽防松螺栓（采用防卸螺栓處仍保留防卸螺栓），螺母采用鍍后攻絲技術，減小螺栓和螺母間的配合間隙。（5）鐵塔連接螺栓均采用6.8級粗制鍍鋅螺栓，并均加扣緊螺母（防卸型螺栓除外）。

4結語

由此可見，同塔四回路本體工程造價比兩條雙回路造價之和要高。當征地困難，走廊寬度受控的情況下，可優先考慮同塔多回路方案，否則其經濟性很難體現。同時可以從兩方面深入研究，降低本體造價：①結構優化設計；②新型材料的推廣應用。

作者:呂國棟 齊干 李曉陽 單位:1.華北電力設計院 2.北京市地質研究所 3.鐵道第三勘察設計院

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