桿塔是架空線路中的主要組成元件,在第一章里我們曾對桿塔作用作過簡單介紹,本節(jié)就桿塔的受力特點及其結構作進一步說明。
架空線路使用的桿塔按使用材料分類有鋼筋混泥土電桿和鐵塔;按受力特點和用途可分為直線桿塔、耐張桿塔、轉角桿塔和終端桿塔等。
直線桿用于線路的直線段上,線路正常運行時有垂直荷載及水平荷載,能支持斷線或其他順線路方向的張力。在順線路方向張力作用下,直線桿塔的懸垂絕緣子允許偏斜,桿塔也允許有一定的撓度。耐張桿塔除承受垂直荷載和水平荷載之外,還能承受更大順線路方向的張力,如支持斷線時的張力,或施工緊線時的張力,耐張桿塔使用耐張絕緣子串,在斷線時能耐受斷線張力,限制斷線事故范圍,起隔離事故的作用。
直線桿塔和耐張桿塔,一般均用于線路的直線段上,不兼轉角,但在特殊情況下需要兼轉角時,其轉角角度不能過大,對直線桿不應超過3°,耐張桿塔不應超過5°,否則應按轉角桿塔設計。轉角桿塔用于線路轉角處,其受力特點與耐張桿塔相同,但其水平荷載還包括角度合力,所以水平荷載值較大。
終端桿塔通常用于線路首未端,可以是耐張型的或是轉角型的,其受力特點與耐張、轉角桿塔相同,但在正常運行情況下需承受單側順線路張力。
1.常用鋼筋混泥土桿的桿型
對于35-110kv線路,廣泛使用帶拉線的和不帶拉線的上字型鋼筋混泥土單桿,有的地區(qū)還采用a型鋼筋混泥土電桿。常用的結構型式詳見書中圖示。
其中,帶拉線的直線桿,一般采φ300mm等徑鋼筋混泥土桿段,桿的基礎采用淺埋式。而不打拉線的直線單桿,一般采用梢徑為φ190mm-φ230mm的拔梢鋼筋混泥土電桿,電桿的基礎采用深埋式。
由于不帶拉線,電桿的基礎采用深埋式,桿高的利用比拉線單桿較差,故檔距較小。
除上字型單桿外,當導線截面較大時,可采用a型或門型雙桿直線桿,線路常常需要通過山區(qū)、跨越鐵路、電力線、公路等,往往需要更大的使用檔距和更高高度的直線桿,因此,除了一般高度的直線桿外,還需要加高直線桿。圖1,圖2所示桿型為110kv線路常用的結構型式。
圖1 110kv門型直線桿
圖2 110kv耐張桿
2.常用的鐵塔結構形式
鐵塔結構多用于110~750kv送電線路上。從整體穩(wěn)定受力特點上又可分為自立式鐵塔和拉線鐵塔,自立式鐵塔是靠自身基礎維持整體穩(wěn)定性,而拉線鐵塔主要式靠拉線維持整體穩(wěn)定性。
鐵塔結構的構件截面型式有:熱扎等邊角鋼(用螺栓連接)、冷彎薄壁型鋼,鋼管(用法藍盤及螺栓連接,適用于高塔,受力性能好)、格構柱截面(用于高度很高的跨越塔)。
對于自立式鐵塔的結構型式有多種,常用的型式詳見有關參考文獻所示。
其中較常用的上字型塔,貓頭鐵塔如圖3和圖4所示,主要適用單回路,導線三角形布置,110kv電壓等級線路的直線塔。
此外,還有酒杯型塔、三角直線型塔、干字型塔、鼓型鐵塔等。
圖3 上字型塔
圖4 貓頭鐵塔