淺談耐張桿塔中心位移計算方法

劉在鵬

摘要：架空電力線路，當直線塔與耐張塔連接時，受轉角度數或者塔型的影響，直線塔絕緣子串會垂直線路方向發生位移，會造成對鐵塔間隙不足以及鐵塔受力不均衡，本文結合相關手冊以及資料，綜合考慮三相絕緣子串位移量，提出了耐張桿塔的中心位移計算方法。

關鍵詞：橫擔寬度；不等長橫擔；中心位移；架空線路轉角度數

Abstract：Overhead transmission line，when a straight and tension towers connected，affected by rotation degree or tower type，the insulator string of straight tower will displaced perpendicular to the direction of the line . That will leads to insufficient space of the tower and unbalanced force of the tower. In this paper，combined with relevant manuals and data，the displacement of the three-phase insulator string is considered comprehensively，and the central displacement calculation method of the anti-tension tower is proposed

Keyword：Width of cross arm；Unequal length cross arm；Center displacement；Overhead transmission line rotation degree；

1.項目背景及問題引入

在進行某110kV線路設計時，該條線路為單回線路，主要采用了國網典設中的塔型，其中直線塔采用了1A3-ZM系列，為貓頭型直線塔。耐張塔、轉角塔采用了1A3-J系列，為干字型塔。

由于兩種塔塔身尺寸不同以及轉角度數的影響導致直線塔的懸垂絕緣子串發生偏移，本文就如何合理的控制這種偏移，展開論述。

2.懸垂絕緣子串偏移的原因

2.1 由于轉角度數引起的偏移

在線路的設計施工時，一般線路的中心樁就是桿塔的中心樁。當掛點位于桿塔中心時，桿塔發生轉角時，掛點會發生偏移，角度越大，橫擔越寬，偏移量越大。

如下圖，線路方向如箭頭所示，線路轉角度數為β，桿塔橫擔的寬度b，如果此時轉角桿塔中心OG仍位于線路中心線上，如圖中虛線所示，則掛點將會位于線路實際掛點的左側，需延角平分線方向，向內移動S1。

2.2 由懸掛點位置引起的偏移

在本次工程中，所采用的轉角塔，中相掛點并不是位于鐵塔中心，而是位于鐵塔內側，存在偏移S2。

該偏移量適用于中相掛點的導線。

2.2 由橫擔不等長引起的偏移

對于轉角度數大的鐵塔，為解決掛線后外角側導線對塔身電氣安全問題，桿塔設計時將外角側橫擔設計得比內角側橫擔長。

從而導致解決中心位移后，但是邊相絕緣子串存在較大的偏角，對于外側導線偏移用S3表示，對于內側導線偏移用S4表示。

3.懸垂絕緣子串偏移修正的計算方法

3.1中相導線的修正

3.1.1轉角度數引起的偏移S1修正

為計算方便，首先確定位移方向：正數表示順轉角等分線向內側，負數表示順轉角等分線向外側。

3.3 綜合考慮三相導線的修正

在一些線路教科書中，一般只考慮中心相的位移修正，而忽略了邊相導線修正。在《電力工程高壓送電線路設計手冊》中，指出三相位移不等時，應使兩側直線塔控制相（如間隙控制）轉角最小為原則進行位移，或使各相轉角最小為原則作一平均位移。但是沒有給出具體計算方法。

由于本次工程中采用直線塔為貓頭型，各相控制基本相等，因此按各相轉角最為平均考慮。

3.4 利用Excel實現快速計算

本工程中共涉及耐張、轉角塔共計39基，合計5種塔型，直線塔型1種，將本次計算中涉及的數據輸入excel，然后根據總結的公式計算。

4.與通常做法的改進之處

目前對于鐵塔位移的計算，主要采用線路手冊中的公式，對中相導線進行了考慮，而對于邊相導線，經常忽略，導致邊相絕緣子串偏移大。通過采用三相綜合考慮方法，能有效的控制三相導線對鐵塔間隙以及改善鐵塔受力。在工程實踐中效果良好。

5.結束語

本文通過對偏移產生的原因進行了分析，不僅僅考慮中相導線，綜合考慮三相導線，同時考慮了耐張塔以及相鄰直線塔的橫擔長度等因素，按照控制各相偏移最小的原則，得出了計算公式，較之前計算方法更加全面深入，也更加貼近工程實際。并且可以借助常用EXCEL工具，使計算更加快速、準確，該計算方法已經引用于110kV線路設計中，效果良好。

參考文獻：

[1]GB 50545-2010 《110kV～750kV 架空輸電線路設計規范》

[2]《電力工程高壓送電線路設計手冊》主編 張殿生 中國電力出版社

[3]《架空輸電線路設計》 孟遂良 中國電力出版社