电力线路架设中倒塔原因分析

苗文静+李伟

摘 要：对近年来电力线路假设过程中所存在的一些倒塔事故的持续爱你原因进行分析，并根据铁塔的设计力学原理，得出了部分输电线路倒塔主要原因是因为螺栓松动而导致杆件细长比增加等情况，从而导致结构的失稳情况。

关键词：电力线路；倒塔；螺栓

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.186

1 倒塔形式

在电力线路的架设过程之中，其多存在有线路走廊外侧横向倾倒、沿线路走廊纵向倾倒以及整体错误垮塌这三种形式。

其中导致横向倾倒出现的主要原因在于水平荷载，如风荷载。就电力线路架设的施工现场进行分析，发现实际风速很少出现超过杆塔设计风速这一情况。而在设计过程中也要求110～330KV的输电线路其基本抗风速需要达到23.5m/s以上，在经过相关的高度折算之后，发现在实际运营过程中其铁打设计标准的基本风速需要大于30m/s，其所对应的风力等级大约为11级。就几次倒塔现场进行分析，发现周边的其他杆塔并未受到损坏，其房屋等建筑物也基本保持完好。

此外在电力线路假设过程中，因为不平衡张力所产生的扭力荷载或者垂直荷载的影响，也会导致该杆塔出现整体错位垮塌的情况。导致该情况发生的原因一般存在特殊地形或者导线自身的风压差等，但也有可能是因为导线覆冰情况过于严重而导致的。该模式下的塔杆会出现局部严重破坏，其到她方向也多趋于横向或者纵向倾倒中间。通常整体错误坍塌的破坏形式是因为辅材受压破坏或者螺栓的剪切破坏，并导致整个塔体的部分主材出现了扭曲以及变形情况，并因为局部强度过差而使得杆塔出现破坏。

2 失稳倒塔机理分析

一旦铁塔所承受的荷载大于设计条件时，其就会直接表现为强度不足以被破坏、破坏点出现在承载能力过于薄弱的位置。现阶段在电力线路假设过程中所使用的钢材多为细长构件，当其压力超过了欧拉的临界力之后，钢材的内部抵抗力以及外力就会处于一种不稳定的平衡状态下，并导致整个塔体出现比较严重的变形现象，并会在二阶弯矩的叠加影响下使得相关构件出现了破坏现象，本文就对图1所示的主材破坏现象进行了研究，并在此基础上对电力线路假设过程中倒塔现象出现的原因进行了分析研究。

（1）塔材的屈服情况。就塔材的破坏情况进行分析，发现受压区主材屈服变形严重的情况比较常见，并且出现了多处的大尺度变形情况，其具体变形点也多处于该塔材的中部。当杆塔出现了螺栓松动的情况时，会因为自身辅材支撑约束能力过差等原因，使得该受压区域中的主材因为细长比增大等因素而导致出现了变形加剧等情况发生，并使得该杆塔出现局部失稳破坏的情况，从而出现了倒塔现象。此外因为塔材自身结构被破坏，其带着螺栓孔的部位强度也就会得到进一步降低，应力状况也变得相对集中，并导致该区域更加容易出现变形破坏的情况。而对于受压区主材则多只表现为被动的手拉屈服变形破坏。

（2）受力计算。铁塔通常会受到垂直荷载以及水平荷载两个部分的共同作用，在一些特殊的情况下还会受到扭曲荷载作用。此外导线、覆冰以及绝缘子等都会对该杆塔造成垂直的荷载。水平荷载出现多是因为风力而产生的，并且会在单侧断线或者三相受力不均衡的情况下出现一定成都的扭曲荷载状况。而作为空间桁架结构，塔材可以通过拉、压构件来作为其主要的表现，而同一种钢材其拉、压应力也是基本保持一致的。此外受压构件的稳定计算还可以借助于下述公式来进行：

（3）规范要求。为了有效防止铁塔铁塔出现失稳破坏的现象，其设计规程对铁塔构件的容许细长进行了明确的规定。

此外，受压区的失稳破坏作为铁塔出现破坏的一个主要原因，而螺栓破坏作为引发失稳的一个重要原因，这也就要求在架設施工的过程中，必须确保螺栓的加固程度。而在相关的施工以及验收标准中也对螺栓的紧固扭紧力矩进行了明确的规定：

3 结束语

在进行电力线路的架设工作中，螺栓的松动感也是导致倒塔现象出现的一个重要原因，因此相关的建设人员在具体施工之前也就需要对导致倒塔现象出现的原因进行仔细的分析，并需要严格遵循相应的施工标准来进行施工，这样才能够有效避免倒塔现象现象的出现，并为该施工企业带来良好的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]胡晓光，崔智婕，李清华等.330 kV 输电线路倒塔事故分析[J].工业建筑，2016，46（8）：50-55.

[2]郑世平.220kV输电线路倒塔事故原因分析及措施[J].内蒙古电力技术，2013，31（5）：28-30.endprint