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摘要：架空输电线路在电力输送中发挥着十分重要的作用，其中的铁塔结构设计尤为关键，一直以来都是电力企业重点考虑的设计内容。就架空输电线路铁塔结构设计工作来说，重点开展的设计工作有塔型设计、结构设计和后续的优化设计，均可以影响到铁塔结构的稳定性与安全性，因而务必给予高度的重视。本文重点分析论述了架空输电线路铁塔结构设计要点，期望可以为从事此类工作的朋友们提供些许建议。
关键词：架空输电线路;铁塔;铁塔结构
在架空输电线路铁塔结构设计中，设计人员要结合铁塔所处位置的地质地形条件来综合性考虑铁塔结构设计的安全性与稳定性，确保设计方案的合理性与可行性。但在实际所开展的铁塔结构设计中，会涉及到较多的专业性知识，且不同类型的铁塔结构设计方案有所不同，比如窄基铁塔的结构设计与宽基铁塔的结构设计存在一定的差异，这需要设计人员掌握足够的专业知识。除此之外，在进行铁塔结构的设计工作时，设计人员还要考虑设计成本，在确保铁塔结构安全与稳定的基础上最大限度降低造价，以此提升架空输电线路的整体经济效益[1]。基于此，充分明确和掌握架空输电线路铁塔结构设计要点尤为关键。
1.架空输电线路铁塔的塔型设计要点
1.1 塔型设计所要考虑的因素
在开展架空输电线路铁塔的塔型设计工作中，需要先去分析架空输电线路铁塔的内力，设计人员可以尝试将铁塔的杆系节点视为铰接点，以此去进行有效的内力分析。考虑到架空输电线路铁塔的工作环境较为恶劣，为确保铁塔后续运行的安全与稳定，在铁塔的塔型设计中便要进行技术经济分析，结合实际情况来选择合适的塔型。具体来说，在确定铁塔的塔型时，设计人员要去对多方面因素进行综合性的考量，比如要对线路敷设路径、铁塔工作环境、架空输电线的导线型号进行考虑。除此之外，要对铁塔所要承受的机械外负荷条件做好分析和计算，在此基础上去确定铁塔结构的稳定性、刚度与强度。
1.2 不同铁塔的塔型设计
依据铁塔底部宽度的不同，架空输电线路铁塔可以分为两种，一种是窄基铁塔，另外一种是宽基铁塔。在窄基铁塔的设计中，其底部宽度与塔体的高度之比要控制为1/14-1/12，而对于宽基铁塔来说，其底部宽度会比较大，底部宽度与塔体的高度之比多在1/6-1/4，。依据两种铁塔的这一特点，在开展设计工作时，在塔型的确定时要做到针对性分析。先以窄基铁塔为例来说，因为其底部宽度较小，处于同样的塔体高度条件下，主材所承受的多种作用力相对较大，此时为有效确保塔体的安全性能，务必要要主材的选择做好控制，尽量提升主材的选择要求。目前来看，窄基铁塔的这一种铁塔设计主要运用在档距较小的铁塔中，通常情况下铁塔的档距在100m以内[2]。再以宽基铁塔为例来说，因为其底部宽度较大，因而可以有效去分解铁塔的作用力，这也让主材所承受的作用相对较小。在目前的宽基铁塔运用中，其在档距较大铁塔的运用中有很好的实用性和适用性，通常情况档距不小于100m。
2.架空输电线路铁塔的结构设计要点
窄基铁塔与宽基铁塔在设计方面有一定的差异性，这要求设计人员要结合实际情况来确定出铁塔的类型，而后开展针对性的设计工作。
2.1 窄基铁塔的结构设计要点
在开展窄基铁塔的结构设计工作时，设计人员需要先对横担以及铁塔支架的通用程度做好分析，在此基础上确定结构布置方案，窄基铁塔的结构布置方案主要有两种可以选择。一种是设计人员可以将垂直方案作为窄基铁塔的塔头区域设置形式，并且对口宽的部位做好固定，此时塔身要逐渐起坡。需要特别注意的一点是，务必确保窄基铁塔的整体高度可以与底部宽度参数保持一致。另外，铁塔横担的显著优势在于其有着良好的通用性，在确定铁塔横担数量时，要严格按照架空输电线路中实际的回路数量来设计。另外一种是要对铁塔的塔身和塔头均设置通用坡度，并且要确保铁塔的总高度始终与铁塔的上口和底部宽度一致。在铁塔横担的设计上，可以将其设计为固定形式，不需要进行通用设计，可按照导线数量来设计成双导线回路与单导线回路。
2.2 宽基铁塔的结构设计要点
在宽基铁塔的结构设计中，重点要考虑的是铁塔中导线回路数量，并依据导线回路数量来确定宽基铁塔的结构设计方案。比如在设计单导线回路数量的铁塔时，其结构布置的显著特点是“上”字型，而在设计双导线回路数量的铁塔时，结构布置具有着鼓型的特点。
3.架空输电线路铁塔结构的优化设计要点
设计人员在对架空输电线路铁塔结构进行优化设计时，要始终把握好三个方面的原则。一是在铁塔结构设计的初期阶段，要对影响铁塔结构设计的诸多要素进行调查研究，比如水文条件、气象条件和地质条件[3];二是若距离铁塔的垂直距离无法满足设计要求，则可以考虑对一些距离过短的部位进行修剪，确保可以满足设计要求;三是要始终做好架空输电线路沿线主力杆塔造影的优化设计工作。
在后续所开展的架空输电线路铁塔结构的优化设计工作中，要将重点放在三个方面，一是不断去强化架空输电线路铁塔基础，二是结合设计需求适当的去降低架空输电线路铁塔接地电阻，三是要对输电线路基础路径和塔型搭配作进一步的优化设计。以架空输电线路铁塔接地电阻的降低为例来说，设计人员可以采取三种方式。第一种是对铁塔结构作全面的分析，考虑适当增加接地极的埋设深度，同时可以增加垂直接地极数量。第二种是可以对铁塔的基础设计部位进行适当性的处理，比如可以在土壤中加入一些堿性物质、酸性物质、木炭，这可以很有效的改善土壤的电阻率水平。第三种是对铁塔的基础部位进行降阻剂敷设工作，同样可以起到控制和降低接地电阻的目的。
4.结语
架空输电线路铁塔结构设计工作涉及较多的专业知识，实际设计过程中要对多方面要素做好考量，结合架空输电线路铁塔的布设位置来确定设计方案。在设计工作中，一方面要将窄基铁塔与宽基铁塔的结构设计作为重点，另一方面要结合实际情况不断优化架空输电线路铁塔结构方案，更为有效的去增强架空输电线路铁塔结构的安全性能与稳定性能。
参考文献
[1]马键，杨芒生，王赫男，郭兆华，郑小丽.输电线路铁塔基础安全综合评价体系[J].安全与环境学报，2020，20（01）：25-30.
[2]王朋，黄斌.输电线路复合材料杆塔结构有限元分析[J].技术与市场，2020，27（12）：7-11.
[3]孟德浩.输电线路铁塔结构设计的发展和现状研究[J].新型工业化，2020，10（02）：41-44.
关键词：架空输电线路;铁塔;铁塔结构
在架空输电线路铁塔结构设计中，设计人员要结合铁塔所处位置的地质地形条件来综合性考虑铁塔结构设计的安全性与稳定性，确保设计方案的合理性与可行性。但在实际所开展的铁塔结构设计中，会涉及到较多的专业性知识，且不同类型的铁塔结构设计方案有所不同，比如窄基铁塔的结构设计与宽基铁塔的结构设计存在一定的差异，这需要设计人员掌握足够的专业知识。除此之外，在进行铁塔结构的设计工作时，设计人员还要考虑设计成本，在确保铁塔结构安全与稳定的基础上最大限度降低造价，以此提升架空输电线路的整体经济效益[1]。基于此，充分明确和掌握架空输电线路铁塔结构设计要点尤为关键。
1.架空输电线路铁塔的塔型设计要点
1.1 塔型设计所要考虑的因素
在开展架空输电线路铁塔的塔型设计工作中，需要先去分析架空输电线路铁塔的内力，设计人员可以尝试将铁塔的杆系节点视为铰接点，以此去进行有效的内力分析。考虑到架空输电线路铁塔的工作环境较为恶劣，为确保铁塔后续运行的安全与稳定，在铁塔的塔型设计中便要进行技术经济分析，结合实际情况来选择合适的塔型。具体来说，在确定铁塔的塔型时，设计人员要去对多方面因素进行综合性的考量，比如要对线路敷设路径、铁塔工作环境、架空输电线的导线型号进行考虑。除此之外，要对铁塔所要承受的机械外负荷条件做好分析和计算，在此基础上去确定铁塔结构的稳定性、刚度与强度。
1.2 不同铁塔的塔型设计
依据铁塔底部宽度的不同，架空输电线路铁塔可以分为两种，一种是窄基铁塔，另外一种是宽基铁塔。在窄基铁塔的设计中，其底部宽度与塔体的高度之比要控制为1/14-1/12，而对于宽基铁塔来说，其底部宽度会比较大，底部宽度与塔体的高度之比多在1/6-1/4，。依据两种铁塔的这一特点，在开展设计工作时，在塔型的确定时要做到针对性分析。先以窄基铁塔为例来说，因为其底部宽度较小，处于同样的塔体高度条件下，主材所承受的多种作用力相对较大，此时为有效确保塔体的安全性能，务必要要主材的选择做好控制，尽量提升主材的选择要求。目前来看，窄基铁塔的这一种铁塔设计主要运用在档距较小的铁塔中，通常情况下铁塔的档距在100m以内[2]。再以宽基铁塔为例来说，因为其底部宽度较大，因而可以有效去分解铁塔的作用力，这也让主材所承受的作用相对较小。在目前的宽基铁塔运用中，其在档距较大铁塔的运用中有很好的实用性和适用性，通常情况档距不小于100m。
2.架空输电线路铁塔的结构设计要点
窄基铁塔与宽基铁塔在设计方面有一定的差异性，这要求设计人员要结合实际情况来确定出铁塔的类型，而后开展针对性的设计工作。
2.1 窄基铁塔的结构设计要点
在开展窄基铁塔的结构设计工作时，设计人员需要先对横担以及铁塔支架的通用程度做好分析，在此基础上确定结构布置方案，窄基铁塔的结构布置方案主要有两种可以选择。一种是设计人员可以将垂直方案作为窄基铁塔的塔头区域设置形式，并且对口宽的部位做好固定，此时塔身要逐渐起坡。需要特别注意的一点是，务必确保窄基铁塔的整体高度可以与底部宽度参数保持一致。另外，铁塔横担的显著优势在于其有着良好的通用性，在确定铁塔横担数量时，要严格按照架空输电线路中实际的回路数量来设计。另外一种是要对铁塔的塔身和塔头均设置通用坡度，并且要确保铁塔的总高度始终与铁塔的上口和底部宽度一致。在铁塔横担的设计上，可以将其设计为固定形式，不需要进行通用设计，可按照导线数量来设计成双导线回路与单导线回路。
2.2 宽基铁塔的结构设计要点
在宽基铁塔的结构设计中，重点要考虑的是铁塔中导线回路数量，并依据导线回路数量来确定宽基铁塔的结构设计方案。比如在设计单导线回路数量的铁塔时，其结构布置的显著特点是“上”字型，而在设计双导线回路数量的铁塔时，结构布置具有着鼓型的特点。
3.架空输电线路铁塔结构的优化设计要点
设计人员在对架空输电线路铁塔结构进行优化设计时，要始终把握好三个方面的原则。一是在铁塔结构设计的初期阶段，要对影响铁塔结构设计的诸多要素进行调查研究，比如水文条件、气象条件和地质条件[3];二是若距离铁塔的垂直距离无法满足设计要求，则可以考虑对一些距离过短的部位进行修剪，确保可以满足设计要求;三是要始终做好架空输电线路沿线主力杆塔造影的优化设计工作。
在后续所开展的架空输电线路铁塔结构的优化设计工作中，要将重点放在三个方面，一是不断去强化架空输电线路铁塔基础，二是结合设计需求适当的去降低架空输电线路铁塔接地电阻，三是要对输电线路基础路径和塔型搭配作进一步的优化设计。以架空输电线路铁塔接地电阻的降低为例来说，设计人员可以采取三种方式。第一种是对铁塔结构作全面的分析，考虑适当增加接地极的埋设深度，同时可以增加垂直接地极数量。第二种是可以对铁塔的基础设计部位进行适当性的处理，比如可以在土壤中加入一些堿性物质、酸性物质、木炭，这可以很有效的改善土壤的电阻率水平。第三种是对铁塔的基础部位进行降阻剂敷设工作，同样可以起到控制和降低接地电阻的目的。
4.结语
架空输电线路铁塔结构设计工作涉及较多的专业知识，实际设计过程中要对多方面要素做好考量，结合架空输电线路铁塔的布设位置来确定设计方案。在设计工作中，一方面要将窄基铁塔与宽基铁塔的结构设计作为重点，另一方面要结合实际情况不断优化架空输电线路铁塔结构方案，更为有效的去增强架空输电线路铁塔结构的安全性能与稳定性能。
参考文献
[1]马键，杨芒生，王赫男，郭兆华，郑小丽.输电线路铁塔基础安全综合评价体系[J].安全与环境学报，2020，20（01）：25-30.
[2]王朋，黄斌.输电线路复合材料杆塔结构有限元分析[J].技术与市场，2020，27（12）：7-11.
[3]孟德浩.输电线路铁塔结构设计的发展和现状研究[J].新型工业化，2020，10（02）：41-44.