圖文詳解架空輸配電線路的杆塔的各種分類

杆塔(Pole and Tower)是支承架空輸電線路導線和架空地線並使它們之間以及與大地之間保持一定距離的杆形或塔形構築物。世界各國線路杆塔採用鋼結構、木結構和鋼筋混凝土結構。通常對木和鋼筋混凝土的杆形結構稱為杆,塔形的鋼結構和鋼筋混凝土煙囪形結構稱為塔。不帶拉線的杆塔稱為自立式杆塔,帶拉線的杆塔稱為拉線杆塔。中國缺少木材資源,不用木杆,而在應用離心原理製作的鋼筋混凝土杆以及鋼筋混凝土煙囪形跨越塔方面有較為突出的成就。

輸電線路杆塔分類方法較多,如按起受力性質分,按回路分,按起用途分、按其塔型式分,按起組立方式、按起材料、電壓等級分等。下面簡單介紹常用的幾種分類法。

1. 按其材料性質分類

杆塔按其製造材料分鋼筋混凝土杆、鋼管杆、角鋼塔、鋼管塔。

(1)鋼筋混凝土杆有普通鋼筋混凝土電杆和預應力混凝土電杆兩種。電杆的截面形式有方形、八角形、工字形、環形或其他一些異型截面。最常採用的是環形截面和方形截面。電杆長度一般為4.5~15米。 環形電杆有錐形杆和等徑杆兩種,錐形杆的梢徑一般為100~230毫米,錐度為1:75;等徑杆的直徑為300~550毫米;兩者壁厚均為30~60毫米。

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鋼筋混凝土杆

(2) 鋼管杆。鋼管杆主杆是有單根或多根鋼管構件組成的輸電鋼管結構的杆。

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鋼管杆

(3)角鋼塔

角鋼塔是採用角鋼型材製成的構件組成的格構式鐵塔結構。角鋼塔具有強度高、製造方便的優點。

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角鋼塔

(4)鋼管塔

鋼管塔是主材用鋼管構件,斜材使用鋼管或圓鋼、型鋼構件組成的格構式鐵塔結構。

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鋼管塔

按起材料分還有木質電杆、複合材料杆塔及鋼筋混凝土塔,因為我國木材稀缺,使用較少,這次步作過多介紹,混凝土建造的輸電線塔也不較多,所以也不作過多介紹。

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木電杆

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混凝土建造的輸電線跨越塔

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複合材料塔頭塔

2. 按其受力性質分類

按其在輸配電線路中杆塔的受力分類,一般分為懸垂型杆塔與耐張型杆塔。

(1)懸垂型杆塔。懸垂型杆塔是支承導線、架空地線的重力以及作用於它們上面的風力,而在施工和正常運行時不承受線條張力的杆塔。導線和架空地線在懸垂型杆塔處不開斷,且被定位於導線和架空地線呈直線的線段中。懸垂型杆塔的作用僅是線路中懸掛導線和架空地線的支承結構。懸垂型杆塔又分懸垂型直線杆塔與懸垂型轉角杆塔。

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懸垂型直線雙迴路角鋼塔

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懸垂型轉角單迴路角鋼塔

(2)耐張型杆塔。耐張型杆塔除支承導線和架空地線的重力和風力外,還承受這些線條張力的杆塔。導線和架空地線在耐張型杆塔處開斷,且被定位於導線和架空地線呈直線的線段中,用來減小線路沿縱向的連續檔的長度,以便於線路施工和維修,並控制線路沿縱向杆塔可能發生串倒的範圍。耐張型杆塔分耐張直線杆塔、耐張轉角杆塔及終端杆塔。

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耐張直線杆

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耐張直線角鋼塔

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耐張轉角塔

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終端塔

3. 按其迴路數分類

杆塔按其迴路分單迴路杆塔、雙迴路杆塔和多回路杆塔。

(1)單迴路杆塔。 只有一個迴路的線路的杆塔叫單迴路杆塔。

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單迴路塔

(2)雙迴路杆塔。 同一杆塔上安裝有不一定為相同電壓與頻率的兩個迴路的線路的杆塔叫雙迴路杆塔。

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雙迴路

(3)多回路杆塔。 同一杆塔上安裝有不一定為相同電壓與頻率的兩個y以上回路的線路的杆塔叫多回路杆塔。

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多回路杆塔

4. 按其用途功能分類

按其在輸電線路中的用途和功能可分為直線、耐張、轉角、終端、換位、跨越杆塔等。

(1)直線杆塔。這裡的直線杆塔就是按受力分類的懸垂型直線與轉角的的杆塔,它的作用僅是線路中懸掛導線和架空地線的支承結構。這也是按按受力分類的懸垂型直線與懸垂型轉角塔。

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直線塔

(2)耐張杆塔。這裡的耐張杆塔就是按受力分類的耐張直線杆塔,除支承導線和架空地線的重力和風力外,還承受這些線條張力的杆塔。導線和架空地線在耐張杆塔處開斷,且被定位於導線和架空地線呈直線的線段中,用來減小線路沿縱向的連續檔的長度,以便於線路施工和維修,並控制線路沿縱向杆塔可能發生串倒的範圍。這裡的耐張杆塔就是按受力分的耐張直線杆塔。

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耐張塔

(3)轉角杆塔。支承導線和架空地線的張力,使線路改變走向形成轉角的杆塔。走向帶轉角的導線和架空地線開斷直接張拉於杆塔上時稱為耐張轉角杆塔,導線和架空地線不開斷的稱為懸垂轉角杆塔。耐張直線杆塔、這裡的耐張杆塔就是按受力分的耐張轉角杆塔。

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轉角塔

(4)終端杆塔。線路起始或終止的杆塔。終端杆塔定位於變電廠或變電所的配電裝置門型構架前,線路一側的導線和架空地線直接張拉於終端杆塔上,而另一側以很小的張力與門型構架相連。這裡的耐張杆塔就是按受力分的終端杆塔。

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終端塔

(5)換位杆塔。用來改變線路中三相導線排列位置的杆塔。導線在換位杆塔上不開斷時稱為直線換位杆塔,反之稱為耐張或轉角換位杆塔。

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換位塔

(6)跨越杆塔。用來支承導線和架空地線跨越江河、湖泊及海峽等的杆塔。導線及架空地線不直接張拉於杆塔上時稱為直線跨越杆塔,直接張拉於杆塔上時稱為耐張或轉角跨越杆塔。為滿足航運淨空要求,跨越杆塔一般都比較高。為減小杆塔承載,節省材料及降低工程造價,一般多采用直線跨越杆塔。

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跨越鋼管塔

(7)邊坡杆塔杆塔的下導線採用不對稱佈置,將高邊坡側的導線移至低邊坡側,解決他為在高邊坡處時對地距離的限制,從而降低呼高,減少塔重,降低造價。

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邊坡杆塔

(8)T接杆塔 。當原有的線路需要再向另一變電站供電時,用於線路分支點的塔,我們叫T接塔。下圖是其實就是耐張直線塔與終端塔的組合型塔,T接塔也可能懸垂線直線塔與終端塔的組合型塔等,一般我們單獨分類,本次分類處理是是方便大家瞭解。

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T接杆塔

5 、按其組立方式分

按組立方式分拉線杆塔和自立式杆塔。

(1)由拉線保持穩定性的杆塔就是拉線杆塔。

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拉線杆塔

(2)自立式杆塔就是不依靠其它附助設施就能實現預定功能的鐵塔。

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自立式塔

6 、按杆塔型式分

按其不同的外觀結構形狀可分貓頭塔、酒杯塔、幹字型塔、拉V塔、門型塔、羊角塔、鼓型塔、橋型塔、低電壓等級的還有上字型塔…… 等。下面介紹常見的杆塔型式。按其不同的外觀結構形狀可分貓頭塔、酒杯塔、幹字型塔、拉V塔、門型塔、羊角塔、鼓型塔、橋型塔、正傘型、倒傘型、田字型、王字型、上字型塔、鳥骨型 等。下面介紹常見的部分杆塔型式。

(1)上字型塔。杆塔上只架設一根架空地線,導線呈不對稱三角形佈置,其外形呈“上”字形。它適用於輕雷及輕冰地區導線截面較小的輸電線路,常用於110 kV及以下電壓等級的電力線路。

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上字型搶修塔

(2)酒杯型塔。塔上架設兩根架空地線,導線排列在一個水平面上,塔形呈酒杯狀。它通常是220 kV及以上電壓等級輸電線路的常用塔型,有良好的施工運行經驗,特別適用於重冰區或多雷區。

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酒杯型塔

(3)貓頭型塔。塔上架設兩根架空地線,導線呈等腰三角形佈置,塔型呈貓頭狀。它也是220 kV及以上電壓等級輸電線路的常用塔型,有良好的施工運行經驗,節省線路走廊,其經濟指標較酒杯型塔稍差。

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貓頭型塔

(4)幹字型塔。塔上架設兩根架空地線,導線基本上呈等腰三角形佈置,其形狀如“幹”字。這種塔型受力清晰直接,有較好的經濟指標,在中國通常是220 kV及以上電壓等級輸電線路的常規型塔,主要用作耐張及轉角塔。









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幹字型塔

(5)羊角型塔。塔上架設兩根架空地線,地線支架呈羊角狀,導線呈三角形佈置(單回)或者垂直(雙回或多回)佈置,地線支架呈羊角狀。

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羊角型塔

(6)鼓型塔。是雙迴路輸電線路的常用塔型,因導線懸掛點圍成的外形輪廓呈鼓形佈置得名。適用於覆冰較重地區,可避免導線脫冰跳躍時發生碰線閃絡事故。

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鼓型塔

(7)門型杆塔。用兩個柱體來支持導線及架空地線的杆塔,常用於雙架空地線及導線呈水平排列的情況。一般用於220 kV及以上電壓等級的輸電線路,可採用打拉線來提高杆塔的穩定性,柱體有時還帶一定坡度。這種杆塔適用性比較大,帶拉線時更具有很好的經濟指標。

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門型杆塔

在城市及城郊的鋼管杆塔的線路中,對受力較大的轉角杆,常採用雙柱鋼管的杆型,鋼管也是採用等多邊形的斷面,杆段之間一般採用法蘭盤連接。

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門型杆塔

(8)拉線V型塔 。門型杆塔的特例,常用於500 kV的輸電線路,在220 kV輸電線路中也有少量使用,其外形如圖10所示。它具有施工方便,耗鋼量低於其它拉線門型塔等優點。但它佔地較大,在河網及大面積機耕地區使用受到一定限制。這種塔型在國外還使用於人煙稀少的地域,便於利用直升飛機吊運和安裝。

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拉線V型塔

7、按輸送電流分類

(1) 交流線路杆塔。用於交流輸電線路的杆塔。

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750kV幹字型耐張轉角塔

(2) 直流線路杆塔。用於直流輸電線路的杆塔。

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±800kV幹字型耐張轉角塔

8 、按電壓等級分

按其電壓等級分類分10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV、±500kV、±660kV、±800kV、±1100kV等杆塔。下面用途解讀各電壓等級的杆塔。

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10kV配電線路單回電杆

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10kV配電線路雙迴路電杆

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35kV架空電力線路杆

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35kV架空電力線路塔

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66kV架空電力線路鐵塔

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110kV架空輸電線路杆










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110kV架空輸電線路塔

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220kV架空輸電線路塔

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330kV架空輸電線路塔

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500kV架空輸電線路杆塔

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750kV架空輸電線路塔

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1000kV架空輸電線路塔

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±500kV架空輸電線路塔

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±660kV架空輸電線路塔

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±800kV架空輸電線路塔

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±1100kV架空輸電線路杆塔(在建)

我國配網中海油6kV、380V、220V等更低電壓等級的用的杆塔,隨社會發展,可能還會更高等級的線路出現,所以會有更多等級的杆塔,本次不再介紹。


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