许皓
四川电力设计咨询有限责任公司，四川 成都 610041
摘要：随着国家各领域的快速发展和进步，促进电力工程的发展越来越好，在电力工程中的主要任务是进行电能的生产与运输，因此输电线的效率将直接影响工程的质量。电能是一种较为危险的能源物质，在对其运输的过程中要注意保证安全性。一般情况下，输电线路处于较高的位置，在进行设计时，需要考虑稳定性，大跨越铁塔结构就是一种较为常见的支撑结构，在输电线路中有着较好的应用。在工程设计过程中，要根据现实情况对这一结构进行简单调整，使其在发挥作用的同时，降低所需成本。
关键词：输电线路；大跨越；铁塔结构设计
引言
输电线路铁塔可以视作立体构造的建筑形式，一般多用于架空高压或者超高压电力传输线路导线的设置中，有时也应用于避雷线的设置当中。在正式应用过程中，工作人员可以根据回路以及电压数值的差异性表现，对铁塔结构进行准确划分，并且结合现场实际情况进行合理的选择与应用。在实际建设过程中，相关工作人员应该对铁塔架构性能的应用问题与问题的改善予以高度重视。最好可以主动立足于当地区域的天气情况以及地质情况，对输电线路大跨越铁塔结构设计问题进行统筹规划与合理部署。
1输电线路大跨越铁塔结构设计的发展概况
1.1输电线路大跨越铁塔结构设计的原理
与其他结构类型不同，输电线路大跨越铁塔结构可以保证高空中的稳定性，因此，重视该结构设计的原理至关重要。输电线路具有一定的重量，在进行远距离传输的过程中，输电线自身的重量及环境因素都会影响其稳定性，要想保证输电线得到有效支撑，就需要设计合理的结构。铁塔结构能够较好地改变输电线自身受力情况，在遇到较恶劣天气等环境因素干扰时，可以通过受力的合理分配减少危险情况的发生。在采用输电线路大跨越铁塔结构时，还存在一些问题，尤其是施工成本较高。该结构的施工较为复杂，在整个工程中耗时较长，导致其资金投入较高。输电线路大跨越铁塔结构的设计也需要有待加强，目前一些电力工程不能根据实际情况以及基本条件进行设计。
1.2重视输电线路大跨越铁塔结构设计的必要性
在日常生活及生产过程中，电能的使用已经渗透到方方面面，我们对于电能的依赖逐渐加强，因此，要进一步促进我国电力工程的发展。首先，要从电能的生产及电能的传输两方面入手。输电线路大跨越铁塔结构是电能传输过程的研究重点，在现有的基础上，对这一设计进行完善不仅可提升电力工程的整体质量，还能节约设计所需成本，为我国现代化经济建设起到积极的推动作用。
2输电线路大跨越铁塔容易出现的问题
2.1覆冰危害
在输电线路大跨铁塔运行过程中，如出现覆冰情况，导线覆冰及塔身构件覆冰会增加铁塔的承载负荷，在极端条件下，会出现铁塔构件破坏的情况。在覆冰工况下铁塔破坏型式主要包括三种：（1）因竖向荷载引起的破坏。随着导地线覆冰加大,挂点处垂直荷载不断增加,当主材或小材应力达到屈服强度时，横担主材出现弯折或纵向平面失稳，从而导致输电线路破坏。此类破坏型式一般发生在铁塔覆冰阶段。（2）因不均匀冰弯矩引起的破坏。当铁塔前后侧档距或高差相差较大时,铁塔两侧会产生不均匀张力，材覆冰条件下此张力更易使铁塔主材应力逼近极限区分强度，导致横担或塔头主材出现破坏。此类破坏型式一般出现在覆冰或脱冰阶段。（3）因不均匀冰扭矩引起的破坏。在脱冰阶段，如输电线路纵向左右侧出现不均匀融冰时，将引起张力差，使塔身主材及隔面小材受扭，极端情况下引起受力材屈服。
2.2雷击危害
大跨越铁塔通常定位于河、湖开阔地带或江岸高耸坡地，相对于一般线路其微气象条件更复杂，从频遇期考虑，由于其设计高度更高，更易遭受雷电冲击。当击中输电线路大跨铁塔某一重要部位时，会导致其产生短路的问题，故设计人员需要考虑对输电线路大跨铁塔进行避雷设计。
2.3环境腐蚀
输电线路大跨铁塔是电力系统中的重要部分，主要在室外建设，在长期使用过程中，会受环境因素的影响，产生腐蚀的情况，其中的主要原因是，输电线路大跨越铁塔的主要材料为钢材，在运用过程中会产生氧化反应，尤其在南方地区，空气的湿度大，会加速铁塔的腐蚀。此外，部分地区酸雨频现，对铁塔的腐蚀作用尤为突出。故设计人员在进行输电线路大跨铁塔结构设计过程中，应积极寻找能够防止材料锈蚀的方法，尤其针对螺栓连接部分，如果该部位产生锈蚀，则会对铁塔的安全性产生不良影响。
3输电线路大跨越铁塔的主要技术
3.1合理设计塔头铰结点的位置
铁塔的铰结点也就是杆系结点，当杆系结点变为刚性节点后，虽然不会对铁塔的正常工作造成影响，但是会浪费掉一部分的原材料。从对我国的铁塔结构分析可以得出，大部分铁塔在中间铰位置都会添加平连杆，但是在一些发达国家中并没有采取这种做法。在此方面，可以利用三铰拱的方式解决，这样不会对铁塔的稳定性造成影响。因此在铁塔设计的过程中，要保证计算图和加工图的一致性，这样才能保证铁塔的结构优化，提高铁塔的安全性。
3.2布置合理的导线横担下平面斜材
交叉斜材一般都会安排在横担的主材上，而这很可能产生纵向压力，从而导致节点出现变形的情况。为了避免这种情况，设计时一般都会在这个结构上添加短角钢，但这种方法属于临时的应急措施。因此为了对铁塔结构进行优化，需要对纵向压力进行处理，例如将交叉钢材安装到横担根部，从而将纵向压力传递到主塔上。
3.3曲臂传递纵向荷载
曲臂铁塔不仅可以提高铁塔的美化程度，同时也增加了铁塔的实用性。通过曲臂结构的铁塔，能够很好地平衡纵向荷载，将其传递到臂内外侧斜材，但是这种方法需要考虑的层面较多。因此设计师在设计的过程中，要考虑到各个零部件的作用，对于不能安装杆件的区域，一定要严格控制。同时在力的传导方向上，还要通过适当的杠件来保证纵向荷载的正确转移。在布置杆系时要保证其合理性，根据纵向荷载的方向进行调整。
3.4大坡度塔身
大坡度塔身的这种设计方式，能够减少大跨越铁塔建造所消耗的材料，但同时也会导致铁塔出现不同程度的倾斜。这种设计方式在实际中运用较为广泛，效果也比较好，但是塔身的弯曲也可能为铁塔带来一系列安全问题。所以在设计时，要对斜材进行相应的完善，在一些关键的环节添加支撑或者用双排螺栓对主材进行固定。此外，在钢管塔上使用大坡度塔身，虽然需要投入大量的成本，但由于其符合物理学原理，因此也有一定的可行性。
3.5偏心问题
偏心问题属于铁塔的核心问题，导致铁塔偏心的因素有很多，总的来说可以总结为以下四方面：第一，施工中采用单包铁接头的方式，导致主材力线偏心；第二，竹材和斜材连接不当导致的偏心；第三，主材接头的型号、规格不同引发的偏心；第四，横隔面材连接上的偏心。针对不同的偏心问题，要采取不同的解决措施。
结语
随着我国社会的发展、科学技术的不断进步，输电线路也有较大的发展空间，必然会呈现越来越密集的趋势，输电线路大跨越铁塔也会面临更大的挑战，因此必须要不断对铁塔的结构设计进行完善，开展深入研究，才能适应时代发展趋势，保证大跨越输电线路的稳定运行。
参考文献
[1]肖雨桐.输电线路大跨越铁塔结构设计[J].商品与质量，2020（33）：87.
[2]崔顺心.浅析输电线路大跨越铁塔结构设计[J].新商务周刊，2019（20）：187-188.
[3]杨浩浩，石钦渭.输电线路大跨越铁塔结构设计研究[J].建筑工程技术与设计，2019（15）：1330.
[4]张泽徐.输电线路大跨越铁塔结构设计[J].黑龙江科学，2020，9（20）：54-55.