同杆四回垂直排列输电钢管塔关键技术研究

摘要

随着电网建设速度的加快，输电线路输送容量及电压等级不断提高，高压输电走廊用地日益紧张。电网建设特别是110kV以上高压输电线的建设需要占用一定宽度的线路走廊和运行保护范围。为了减少走廊用地，节约成本，提高输送容量，建设安全可靠的输电线路，采用多回路同杆架设的方法成为近年研究热点。而多回路同杆架设必然增加输电杆塔荷载，传统角钢管塔在工程上很难满足要求，钢管塔和高强钢的应用使问题得到了解决，与传统角钢塔相比，采用中空夹层钢管混凝土的钢管塔具有相对技术经济优势。
　　 同杆四回垂直排列输电钢管塔对杆塔的材料与设计、线路排列设计等提出了不同的设计要求。在分析中空夹层钢管混凝土构件和高强钢的型式、特点及其应用的基础上，对采用高强钢、中空夹层钢管混凝土结构垂直排列的同杆四回路钢管杆电气间隙、结构型式、计算方法进行研究，得出采用高强钢、中空夹层钢管混凝土结构垂直排列的同杆四回路钢管杆的制造加工和施工安装方案。通过对220kV育苗变工程实施的应用实例进行验证，表明采用中空夹层钢管混凝土构件和高强钢配合这样一种特殊结构可有效提高钢管杆自身的承载能力，为四回路导线采用垂直排列的钢管杆设计提供了可行的技术。在实际工程中采用中空夹层钢管混凝土结构，不仅有技术、经济等方面的现实意义，而且有利于提高我国输电线路建设水平，提高行业竞争力。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 同杆多回路输电线路

1．2．2 输电钢管塔中空夹层钢管混凝土构件

1．2．3 输电杆塔高强钢的应用

1．3 主要研究内容

第2章 输电钢管塔中空夹层钢管混凝土构件

2．1 中空夹层钢管混凝土构件分析

2．1．1 构件的承压能力

2．1．2 钢管的局部屈曲问题

2．1．3 厚钢板的层状撕裂问题

2．1．4 钢管杆连接螺栓

2．2 主柱中空夹层钢管混凝土构件的计算

2．2．1 钢管混凝土构件的力学性能

2．2．2 中空夹层钢管混凝土构件杆端截面计算

2．3 全寿命周期成本分析比较

2．4 小结

第3章 输电钢管塔高强钢应用研究

3．1 高强钢强度等级

3．2 使用高强钢的技术经济优势

3．2．1 不同强度等级钢材的承载力对比

3．2．2 输电线路Q420与Q345用钢量比较

3．3 高强钢技术参数的选取

3．3．1 材料机械性能

3．3．2 高强钢材料的强度设计值

3．3．3 材料焊缝的强度设计值

3．3．4 轴心受力构件的强度

3．3．5 轴心受压杆件稳定系数

3．3．6 压杆稳定强度折减系数

3．4 钢管塔高强钢的确定

3．5 小结

第4章 输电钢管塔混凝土灌注

4．1 钢管混凝土灌注方法及混凝土配合比

4．2 钢管混凝土灌注注意事项

4．3 输电钢管塔钢管混凝土施工方案

4．3．1 钢管混凝土配合比设计

4．3．2 钢管混凝土灌注施工方法

4．4 小结

第5章 同杆四回垂直排列输电钢管塔设计与应用

5．1 同杆四回垂直排列输电钢管塔的设计方案

5．1．1 塔型收集与选定

5．1．2 塔头间隙尺寸的确定

5．1．3 水平档距的选择

5．1．4 垂直档距的选择

5．1．5 导线相间最小距离和不同回路最小距离的确定

5．1．6 导线和地线间最小距离的确定

5．1．7 铁塔高度确定

5．1．8 塔型设计结果

5．2 同杆四回垂直排列输电线路的防雷性能研究

5．2．1 线路防雷计算方法

5．2．2 计算结果与分析

5．3 同杆四回垂直排列输电钢管塔的工程应用

5．3．1 线路路径

5．3．2 设计气象条件

5．3．3 导、地线型式

5．3．4 绝缘配合与防雷保护角

5．3．5 绝缘金具

5．3．6 杆塔型式

5．3．7 具体施工配置及方案

5．4 工程应用分析

5．5 小结

第6章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

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