新型架空送电线路快速抢修铁塔研究

【摘 要】早在40多年前我国就开始使用架空送电线路铁塔，架空送电线路的设计与施工技术在我国已相当成熟。传统的线路塔有羊型塔、鼓型塔、千字型塔和酒杯塔等，这些铁塔设计已形成固定模式，在遭遇重大自然灾害时不能完全确保电网的安全平稳运行，本文结合某地区实际的电网运行状况和地理状况，深入研究架空送电线路快熟抢修铁塔，并制定新型单柱无横担快速抢修铁塔设计方案。

【关键词】新型架空送电；线路抢修；铁塔研究

我国是一个幅员辽阔、自然灾害频发的国家。一些重大的自然灾害对电力线路正常运行造成了威胁，对送电线路快速抢修工作产生了一定的难度。近几年，我国南方地区经常发生雪灾、地质滑坡和泥石流等自然灾害，阻挠了电网的公共设施的修建，为电网了正常运行带来巨大的隐患。如果架空送电线路发生故障，将会影响到交通运输和正常的生产工作，打乱人民群众的日常次序，造成重大的经济损失。因此，在以220kV以下的送电线路抢修铁塔设计技术为基础，充分了解架空送电线路铁塔线路发生故障的特点之下，需对架空送电线路快速抢修铁塔进行深入的研究。

1 架空送电线路发生故障的类型

1.1 冰雪灾害

在一些高海拔地区，冰雪灾害对架空送电线路的影响非常大。它具有突发性的特点。冰雪灾害对架空送电线路的影响范围大，容易导致断线或者铁塔的损坏，由于冰雪灾害时间长，所以电力恢复的时间也比较长，抢修工作难度大、进展慢。冰雪灾害会给架空送电线路造成不可估量的经济损失，应该对架空送电线路的建设和运行引起重视。

1.2 地质灾害

由地质灾害所引发的施工分为很多种类，其中以地质滑坡、泥石流、崩塌、地面陷落和山洪爆发等对架空送电线路的影响最为重大，这些灾害能够对架空送电的基础设施造成严重的损坏，致使铁塔发生位移、线路断线。虽然地质灾害发生范围不及冰雪灾害，但是抢修难度比冰雪灾害更大。

1.3 人为破坏

人为破坏同样会对架空送电线路造成重大影响，经常发生的人为破坏有电缆线被盗，电路基础设施被恶意破坏。特别送电一些重要的电力基础设施以及器材，如果不加以保护和检查，一旦被盗，将会影响架空电线的正常运行。人为引起的火灾，在距离铁塔较近的地方，则会导致电线被烧毁。

1.4 工程建设破坏

由于我国城市化进程加快推进，城乡建设用地紧张，房地产开发商在开发建设过程中破坏了原有的地址建筑结构，对架空路线造成一定的损毁，经常发生线路杆倒塔事故。

由于架空送电线路较为复杂，上述四种类型的故障如果发生，处理起来都会存在着一定的难度。施工人员应该根据实际的架空送电线路系统，运用科学的指导方法，对具体的故障问题进行具体的分析。

2 架空送电线路抢修铁塔研究

2.1 架空送电线路抢修铁塔的工程概况

该抢修铁塔属于铝合金抢修塔，使用弹素钢材与法兰盘组合而成，电线路的电压为220kV。架空送电线路故障发生在海拔较高、地形复杂的山区，抢修塔需要承载较大荷载，发生故障的有三处特塔，展开抢修工作有一定的难度。需要根据情况特别制作抢修塔。现制作的抢修塔塔高为38米，截面宽度为0.7米，达到荷载要求。

2.2 传统的架空送电线路抢修铁塔研究

传统的架空送电线路抢修研究可以按照用途和材质来划分，按用途划分可分为直线型抢修塔和耐张型抢修塔，按照材质来划分可分为：铝合金抢修塔、绝缘抢修塔、混合材料结构杆塔、拉线门型塔、单柱上字型塔和柔索性抢修塔。下面将对前四种铁塔进行阐述。

铝合金抢修塔使用的是高强度硬质铝合金热挤压型材料，以扭转衔接的方式组装，然后将碳结构钢材与法兰结合起来。

绝缘抢修塔使用的是玻璃绝缘边角型材，需要用泡沫填充绝缘管和实芯绝缘棒等材料，它主要是通过螺栓的连接方式组装而成，与杆塔段制作的材料相同，都是将绝缘材料与法兰盘组合而成的杆塔。

混合材料结构杆塔使用的是高强度硬质铝合金热挤压型材料，在杆塔的横担部分要采用泡沫填充绝缘管和绝缘棒，在混合材料结构杆塔的外部使用硅橡胶伞裙包装，最后以扭转衔接的的方式组装成杆塔。

由柱身、横担、绝缘子和拉线组成拉线门型塔。拉线门型塔的柱身主要的是由角铝架组成，它的每一段截面为正方形，这样设计是为了方便运输，如果角铝架过长，一般会由衔架两端的碳素钢材法兰盘用螺栓固定，并进行分段。其中，一基的抢修塔分为两个下段和若干个中段。横担在杆塔的组装中分为外横断和内横断，分别安装的抢修塔的上段或者中段。在横担上悬挂绝缘子串，这样可以在一定程度上固定拉线，确保拉线门型塔的稳定。拉线门型塔在山区组装比较困难。

单柱上字型由柱身、横担、绝缘子和拉线组成。它的柱身与拉门型抢修塔结构相识，分为上、中、下三个组成段落。单柱上字型塔的每一个基都是由一根下段，一根上段和数十根中段构成，它的截面同样为正方形，但在横担将狗上呈上字型。这种塔组装操作简单，适用于多种复杂的地形。

2.3 新型快速抢修铁塔方案研究

新型快速抢修方案结合送电线路和抢修铁塔的特点，运用科学的指导方法，根据实际的抢修情况，对传统的抢修塔进行改建，制作出便捷、轻便的抢修塔。在抢修时将该塔水平垂直，挡距控制在一定的范围之内，电压为220kV。抢修塔作为一种临时组装设施，首先必须适用于各种复杂的地形条件，在隔开一定距离的基础上，允许与原线路的方向产生一定的偏差。在组装的时候，允许有一定的偏差转角存在。当抢修塔的平面转角在30度以内时，可以使抢修塔的性能得到最大发挥。

新型的抢修铁塔塔身由角铝组装而成，分为下段和中上段两部分。塔身采用70×6角铝组合方式，小平材和斜材40×5组合方式。当前铝合金抢修塔主要采用主要是采用的扭转衔接的方式，将法兰盘与一种高强度的钢材焊接，法兰与铝合金之间采用一种柳钉链接。将底座的截面设计成锥形，并在底座的设置多个插孔，在顶端部位将法兰与中部联接，这样做也可以方便下段与底座的连接。

在地基的土应力达到抢修塔的压力要求时，抢修铁塔可以采用的绞支座连接方式，无需灌注混凝土。如果是遇到特殊的状况，对抢修塔提出了更高的要求，可以从减少土应力方面开始，在基础底面加上一些枕木，扩大基础底面的接触面积。这样做可以在一定程度上确保抢修塔的平稳。如果单柱式无横担抢修塔不再使用横担，则需要在横担部分使用合成的绝缘子靠拉线支撑。抢修铁塔的导线绝缘全靠合成绝缘子串支撑，当导线达到一定安全距离时，合成绝缘子的长度也会达到相应的要求。

2.4 抢修铁塔导线应与塔身保持一定的距离

按照相关规定，抢修铁塔的带电部分与杆塔之间应该保持一定的距离，考虑在海拔高度和风力的影响因素，

从海拔1000米的高度开始，每增加100米的高度，导线与塔身在原距离的基础上就会增加1%，当海拔在1500米时，导线与塔身的距离应该在2.0米以上。

3 结束语

综上所述，我国拥有较长的架空送电铁塔使用历史，在快速抢修铁塔方面有一定的经验，但面对一些自然灾害和人为破坏，快速抢修铁塔工作还需要进一步加强。本文对架空送电线路铁塔的发生故障进行了分析，总结了四种类型的故障。通过对传统架空电线铁塔的分析，制定出了新型的架空送电线路铁塔抢修方案和措施，为快速而高效的抢修铁塔提供参考依据。

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