目前,國內對處于煤礦采空區輸電線路鐵塔可靠性的研究較少。山西省電力勘測設計院在長期的設計、工代過程中不斷總結經驗,在通過煤礦采空區及計采區時,根據輸電線路的設計和運行經驗,采取了一定的技術措施。中國電力科學研究院采用有限元軟件關于煤礦采空區基礎沉降與傾斜變形對特高壓桿塔承載能力的影響進行了數值分析。
電塔,呈梯形或三角形等塔狀建筑物,高度通常為25-40米,為鋼架結構。電塔多建設在野外的發電廠、配電站附近,它是電力部門的重要設施,能架空電線并起保護和支撐的作用。電力鐵塔的設計、制造、安裝、維護及質量檢測是現代電力系統運行與發展的重要保障。
線路桿塔按結構形式可分為自立塔和拉線塔兩類。自立塔是靠自身的基礎來穩固的桿塔。拉線塔是在塔頭或塔身上安裝對稱拉線以穩固支撐桿塔,桿塔本身只承擔垂直壓力。這種桿塔節約鋼材近40%,但是拉線分布多占地,對農林業的機耕不利,使用范圍受到限制。由于拉線塔機械性能良好,能抗風暴和線路斷線的沖擊,結構穩定,因而電壓越高的線路應用拉線塔越多。加拿大魁北克在735千伏線路上又新創出一種懸鏈塔,經濟效益很好。各國在研究1000千伏以上線路時,多以這種塔型為主要對象。
桿塔按用途分為以下7種:
(1)直線桿塔:用于支持導線,絕緣子,金屬重量,承受側面風壓。直線桿塔的數量約占全部桿數量的80%以上,通常用符號“Z”表示。
(2)跨越桿塔:用于設施或與公路,鐵路,河流,電力,弱電線路相互交叉跨越,并交叉跨越距離符合設計規程的要求。用符號“K”表示跨越桿塔。
(3)耐張桿塔:用于承受導線水平張力,以便施工與檢修,并在斷線,倒桿的情況下限制事故范圍。用符號“N”表示耐張桿塔。
(4)轉角桿塔:用于線路轉角地點,分直線轉角和耐張轉角2種。用符號“J”表示轉角桿塔。
(5)T接桿塔:用于線路分支點,用符號“T”表示。
(6)終端桿塔:用于線路起點或受電端的線路終點,它的一側要承受線路側耐張段的導線拉力。用符號“D”表示終端桿塔。
(7)換位桿塔:中性點直接接地的電力網中,當長度超過100km時,為了使各相電感,電容相等,減少對鄰行通訊線路的干擾,以平衡不對稱電流,而設置的換位桿塔。換位桿干塔用符號“H”表示。
按桿塔用途分類代號含義:
Z——直線桿塔
D——終端桿塔
ZJ——直線轉角桿塔
F——分支桿塔
N——耐張桿塔
K——跨越桿塔
J——轉角桿塔
H——換位桿塔
輸電線路塔基礎的種類很多,并隨塔的類型、地形、地質、施工及運輸的條件而異,常見的有:
①整體式剛性基礎;
②整體式柔性基礎;
③立式剛性基礎;
④立式柔性基礎;
⑤立式金屬基礎;
⑥拉線地錨;
⑦卡盤及底盤;
⑧樁基礎。
上述①、②類基礎主要用于窄塔身用地小的情況,③、④、⑧類基礎用于軟土地基,⑤類則適用于山區或搬運及取水較困難的地區,⑥類只用于拉線塔,⑦類只用于鋼筋混凝土塔。除應考慮地基和基礎的強度外,尚需核算基礎的上拔與傾覆穩定性。根據長期使用經驗,對一般塔基礎可以不必驗算地基的變形。