输电铁塔为高耸构筑物,对倾斜变形非常敏感,对地基不均匀沉降要求也高。输电铁塔基础常用的结构形式有立基础、扩大基础和桩基础,输电铁塔的结构形式主要采用钢结构。常规输电铁塔及基础结构难以适应煤矿采空区的地表移动变形,有可能造成输电铁塔偏斜甚至倾覆。
目前,国内对处于煤矿采空区输电线路铁塔可靠性的研究较少。山西省电力勘测设计院在长期的设计、工代过程中不断总结经验,在通过煤矿采空区及计采区时,根据输电线路的设计和运行经验,采取了一定的技术措施。中国电力科学研究院采用有限元软件关于煤矿采空区基础沉降与倾斜变形对特高压杆塔承载能力的影响进行了数值分析。
支持高压或压架空送电线路的导线和避雷线的构筑物。按其形状一般分为:酒杯型、猫头型、上字型、干字型和桶型五种,按用途分有:耐张塔、直线塔、转角塔、换位塔(更换导线相位位置塔)、终端塔和跨越塔等。
输电线路塔的尺寸和档距须满足电路要求:导线与地面、建筑物、树木、铁路、公路、河流以及其他架空线路之间,导线与导线、导线与避雷线之间,均应保持必要的小安全距离。避雷线对导线的保护角及使用双避雷线时两根避雷线之间的水平小距离应满足有关规定。
线路杆塔按结构形式可分为自立塔和拉线塔两类。自立塔是靠自身的基础来稳固的杆塔。拉线塔是在塔头或塔身上安装对称拉线以稳固支撑杆塔,杆塔本身只承担垂直压力。这种杆塔节约钢材近40%,但是拉线分布多占地,对农林业的机耕不利,使用范围受到限制。由于拉线塔机械性能良好,能抗风暴和线路断线的冲击,结构稳定,因而电压越高的线路应用拉线塔越多。加拿大魁北克在735千伏线路上又新创出一种悬链塔,经济效益很好。各国在研究1000千伏以上线路时,多以这种塔型为主要对象。
杆塔按用途分为以下7种:
(1)直线杆塔:用于支持导线,绝缘子,金属重量,承受侧面风压。直线杆塔的数量约占全部杆数量的80%以上,通常用符号“Z”表示。
(2)跨越杆塔:用于设施或与公路,铁路,河流,电力,弱电线路相互交叉跨越,并交叉跨越距离符合设计规程的要求。用符号“K”表示跨越杆塔。
(3)耐张杆塔:用于承受导线水平张力,以便施工与检修,并在断线,倒杆的情况下限制事故范围。用符号“N”表示耐张杆塔。
(4)转角杆塔:用于线路转角地点,分直线转角和耐张转角2种。用符号“J”表示转角杆塔。
(5)T接杆塔:用于线路分支点,用符号“T”表示。
(6)终端杆塔:用于线路起点或受电端的线路终点,它的一侧要承受线路侧耐张段的导线拉力。用符号“D”表示终端杆塔。
(7)换位杆塔:中性点直接接地的电力网中,当长度超过100km时,为了使各相电感,电容相等,减少对邻行通讯线路的干扰,以平衡不对称电流,而设置的换位杆塔。换位杆干塔用符号“H”表示。