河南城建学院本科毕业设计（论文） 3主杆设计
b 预应力混凝土电杆
预应力混凝土电杆具有节约钢材、自重轻、抗裂性好等优点，它将取代普通钢筋混凝土电杆。
c 薄壁钢管混凝土电杆（简称钢管混凝土电杆）
钢管混凝土电杆具有体积小、承载能力高、刚度大、具有良好的塑性和韧性、抗震性能好、耐疲劳、结构连接简单等优点。因此综合经济效益非常显著，在城市电网中已被采用如图3.2、图3.3。
图3.2 钢筋混凝土电杆的组成
图3.3 钢筋混凝土电杆的组成
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3.2.2普通铁塔
? 铁塔是用型钢制成的钢结构件特点
1) 优点：强度高、制造方便，在受力较大的耐张杆塔、转角杆塔、跨越杆塔和500kV以上线路及运输和施工条件困难的山区线路部分或全部采用铁塔。国内外铁塔大多采用热轧等边角钢制造，螺栓连接组装的空间桁架结构。 2) 缺点：造价较高近年来，钢管铁塔也开始在分线路中采用。钢管铁塔的空气动力性能好，截面力学特性及承载能力优于角钢铁塔，但加工工艺复杂，因而造价高于角钢铁塔。
3) 铁塔型号编制规则如图3.4
电压等级
呼称高度
用途代号
设计代号
形式代号 组立方式 代号
图3.4 编制规则
? 各编号表示内容
a 电压等级
用数字表示：35、60、110、220??表示线路电压等级为35KV、60KV、110KV、220KV?? b 用途代号
用汉语拼音字母表示：
Z — 直线铁塔 ZJ — 直线转角铁塔 N — 耐张铁塔 J — 转角铁塔 D — 终端铁塔 F — 分支铁塔 K — 跨越铁塔 H — 换位铁塔 c 型式代号
用汉语拼音字母表示：
S — 上字型铁塔 C — 叉骨型铁塔 M — 猫头型铁塔 Yu — 鱼叉型铁塔 V — V字型铁塔 J — 三角型铁塔 G — 干字型铁塔 Y — 羊角型铁塔 Q — 桥型铁塔
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B — 酒杯型铁塔 Me — 门型铁塔 Gu — 鼓型铁塔 Sz — 正伞型铁塔 SD — 倒伞型铁塔 T — 田字型铁塔 W — 王字型铁塔 d 组立方式代号
拉线铁塔用L表示，自立式铁塔则不用任何符号表示。 e 设计代号（即荷载级别）
用数字作下标表示：1、2、3??表示同型号的铁塔设计为第一级荷载、第二级荷载、第三级荷载??。如果有度数，则是表示：30°— 0°- 30°转角 ；60°—30°- 60°转角 ；90°— 60°-90°转角 f 呼称高度
呼称高度用数字表示最低一个横担到地面的高度。 g 铁塔型号表示方法示例：
220ZBT1-33
上例中表示，该塔为220kV直线酒杯型自立铁塔，第一级呼称高33m。 铁塔的型式名称、代号命名规范如图3.5
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图3.5 铁塔型式名称、代号命名规范
3.2.3钢管杆
钢管杆与水泥电杆、普通铁塔相比，具有以下特点：
? 优点：
1) 强度高，为安全运行提供了有力保证；
2) 可以设计较高的杆塔，以满足跨越人行道、树木的要求； 3) 易实现多回路，从而大大减少城市走廊的拥挤对输电线路的限制； 4) 不用打拉线，占地面积小，减少占用城市走廊； 5) 钢管杆可以实现全镀锌，使用寿命长； 6) 造型美观，利于城镇规划和建设，美化环境； 7) 多边形截面钢管杆采用套接方式，安装方便。
? 缺点：
钢管杆造价较高。为降低造价，钢管杆常使用于小应力线路，且一般不设拉线，所以在线路施工及运行中，要严格控制导地线的应力，防止杆塔过载造成事故。
3.3杆塔各部分设计
? 挠度限值
与格构式铁塔不同，输电线路钢管杆在多数情况下是一种以挠度来控制选材的结构。如仅仅计算强度满足要求，运行时的挠度可达30?以上、严重 影响美观，而挠度计算满足限制要求，材料强度常常会有较大富余。DL／T 5130—2001(架空送电线路钢管杆设计规定》(以下简称《规定》)提出了直线杆—5?、转角和终端杆—20?的杆顶挠度限值。
关于这个限值，应注意以下3点：
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1) 计算钢管杆受荷载作用所产生的变形、挠度，应选用“无冰风速5 m／s及年平均气温”工况下的荷载长期效应组合，且须按正常使用极限状态 的荷载来确定，不能误用荷载设计值。
2) 该挠度限值应对应于“无冰，风速5 m／s 及年平均气温”工况，各种工况下挠度差别较大，如覆冰和年平均气温的挠度相差达10个点左右，竣工验收时须注意当时的气候情况，不能简单地以20? 一刀切，引起各单位互相推卸。 3) 以上限值过于宽松，根据工程实践，考虑架空钢管杆线路的美观以及环境协调，转角杆挠度宜控制在12?，在安装时至少也要保证不大于15?。若无法保证，解决的最好方法是适当提高导、地线安全系数、缩小设计档距。
? 最优梢径
对钢管杆的挠度控制起决定性作用的是梢径的数值。钢管杆力学模型为一个悬臂梁，其挠度与截面喷性矩J成反比，由《规定》的计算公式：J=c· D3·￡，其中c为与截面边数有关的常数，可见钢管杆直径D对挠度的贡献远远大于壁厚￡，在其他外形参数不变的情况下，扩大梢径尺寸可使钢管杆 的整体刚度显著提高。
根据工程设计的一般现实经验，采用表2.1的梢径数值，将在合理的造价范围内取得最优的 杆身刚度。其中，根据荷载大小来决定是靠近上限还是下限取值，双回路、大风速、大导地线则取接近上限值，反之取接近下限值。
表3.1 最优梢径选用表
杆型 直线杆 00-200转角杆 200-400转角杆 400-500 500-600 400-600转角杆 600-700 600-900转角杆 700-800 最优梢径 300-400 ? 最优锥度
锥度大小由杆的负荷大小决定，钢管杆所受负荷越大，弯矩包络图斜率就越大，从而需要越大的锥度以保证受力合理。但由于挠度控制的要求，梢径不能过小，故锥度过大又势必导致根径过大，一方面浪费材料，同时严重影响美观。表3.2是220 kV钢管杆线路设计选型时同一呼高的材料量比较表，表明了不同锥度对杆身材料量的影响。
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