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【摘要】随着整个社会现代化进程和城市化建设进程的迅速加快，我国在电力工程相关的建筑设计方面的技术水平得到了极大的提升，因此，合理地掌握电力工程及其相关的设施在建筑领域内的多种应用，对相关的技术人员将会有很大的帮助。本文基于此，通过介绍电力工程中电力铁塔设计的相关理论，对电力铁塔设计及制造工艺改进提出了些许方法，希望能对相关的设计工程人员带来一定的帮助。
【关键词】电力铁塔；工艺改进；设计及制造；改进措施
一、从电力铁塔设计图纸改进入手
目前，相关的电力铁塔的施工部门提供的多是分段装配形式组装的电力铁塔图纸，这种图纸的优势是使得相关的设计部门可以减小在设计和施工中的工程量，但同样也或多或少地在不同方面引起了一系列的问题。例如，电力铁塔的图纸设计性质属于基础制造过程，这就对相关装配图的组装和质检提出看非常严格的要求，但这种分段装配形式组装的图纸往往难以保证这种高要求。而且由于电力铁塔的体积往往比较巨大，使得相关的装配图纸不可能按照1：1的比例完全绘制，而多是以缩小的比例进行标注，这就导致图纸中往往会在标注尺寸中出现一定的问题，给铁塔的设计及制造带来了很大的困难。除此以外，由于设计图纸的不完善，通常还会给电力铁塔的设计和制造方面带来下列的问题：
（1）缺少大型平面作为铁塔设计和建设的基准。包括电力铁塔在内的一系列大型建筑物对于大型平面的划线标准往往有着较高的要求，但在图纸中想绘制出大型平面的平面图由于实际操作程度较高多不易完成。（2）按比例缩小的电力铁塔相关设计图纸对直线距离的测量精确度要求过高。（3）大型建筑物的手工划线的精准度多会产生较大的误差。（4）相关小型设计零件的实际尺寸是经过模拟放样后进行初步测量所得的，多会在实际的工程图纸中引起一定的测量误差。
出于上述不同原因，在设计图纸中出现的误差往往会给电力铁塔的设计与制造带来大量的影响，同样，设计图纸中出现的误差如果经过进一步放大，无形之中就使得铁塔的整体修建水平有所下降，如果导致了装配质量问题不能过关，还可能为将来的使用埋下了隐患。对此，从电力铁塔设计图纸改进入手是电力铁塔设计及制造工艺改进的有效方法之一，近年来，一部分的生产厂家已经渐渐采取通过AUTOCAD或是计算机辅助制图等高科技手段来绘制，从源头上保证了绘图的高质量性与有效性，也避免了投资商投资的盲目性。
二、分段联接部位结构的改进
当今电力工程使用的电力铁塔多是使用角钢进行分段和多段联接的，为了提高铁塔的整体刚度和使用寿命，角钢进行连接的部位有着严格的要求。由于角钢的本身形状和自身结构的限制，必须对联接角钢进行加工，相关的工程人员可以去掉角钢内侧面与塔身相交处的圆弧段，才能使联接角钢与塔体的联接部位紧密接触，如果保留联接角钢内侧面相交处的圆弧，则可提高联接强度，但此时必须把塔体联接部位的相应部分加工成与联接角钢吻合的圆弧。同时，在宽基塔及跨越范围较大的铁塔设计中尽可能使用K型结构，同时加强相关结合面的螺栓连接和角钢联接的使用监测，及时对发现问题的联接处进行修理和更换，进一步提高连接部位与电力铁塔接触的牢固程度，增长电力铁塔的使用寿命，最大程度减少相关安全事故的产生。
通过大量的电力铁塔设计实例考察，经常会发现铁塔中所使用的链接角钢与铁塔的基层核心部位不能很好地接触或是吻合状况不佳。这往往会导致螺丝固定后，联接部位产生剧烈震荡导致变性，影响铁塔的使用寿命。在设计过程中，塔重还受到材料规格的影响，结合当前我国国内角钢生产情况及角钢截面的特性，通常选用宽肢薄臂角钢作为稳定控制的构建。在选用厚壁角钢对强度或孔壁挤压进行控制时，既要保证杆件足够大的刚度，又要保持尽量小的挡风面积。在进行稳定控制时，选用L56X4角钢要比选用L50X5具有更好的稳定承载力和重量轻度；而进行强度控制时，则应优先考虑肢厚的杆件。同时，本文也对这种分段联接部位结构还提出了另一种改进措施，相关操作人员可以考虑采用比联接角钢厚度更高的焊接结构进行铁塔基层核心部位的整合与联接，相关的实际案例表明，采用焊接结构进行加工的联接角钢可以大幅度提高铁塔联接部位和基层部位的稳固性和整体刚度。
三、电力铁塔联接螺栓的改进
相关的实际案例表明，我国的电力铁塔在使用过程中，因为联接螺栓出现问题导致的整体电力缺失或损坏占了使用事故了60%左右。据调查，电力铁塔中如果损坏的螺栓不能得到及时的修复或更换，往往会带来不容忽视的安全隐患。对此，可以考虑对所使用的螺栓采用螺栓抗剪连接加以解决。抗剪连接后的螺栓示意图如图1所示，其结构与当今电力铁塔中使用普通的螺栓结构大体相同，只是多了一个受剪平键，增强了其孔壁的承受压力的能力。在安装时，先将主螺栓拧紧并固定，然后将受剪平键打入抗剪螺栓的凸出键槽内（键与键槽为过盈配合），在安装过程中，如果对可拆卸式的受剪连接结构安全问题存在担忧的话，相关操作人员也可考虑将螺母的螺纹破坏，进一步形成不可拆卸的受剪联接。
四、结语
随着电力工程在21世纪中的不断发展，随着顶尖高科技领域的迅速进步，在电力工程领域中，电力铁塔的设计与应用面将会越来越广阔，而该方面领域由于其自身的特点，对于相关的操作人员也有了更多的综合素质能力要求，既要求相关的操作人员能够掌握一定的设计和制造的基础理论，还要求其对电力铁塔结构本身有一定的了解。本文简要概述了电力工程中电力铁塔的设计和制造工艺的相关理论及现状，重点探讨了电气工程领域中电力铁塔设计及制造工艺的改善方法，希望可以对有关人员提供一定有价值的参考意见，促进电力工程将其功能广泛应用在相关的不同领域能够更好地进一步发挥其作用。
参考文献
[1]刘大卫，郭铁桥.电力铁塔设计及制造工艺改进措施的相关探讨[J].电力工程及相关理论，2013，11（20）：190-191.
[2]李著，何方项.超大型钢锭翻转装置和电力铁塔設备设计及制造工艺的改进[J].中国电力设备理论研究，2007，9（11）：67-68.
[3]张佳玉.关于输电铁塔结构优化设计的研究[J].中国高新建筑新型理论探究（中国高新技术企业院报），2011，2（45）：147-148.
[4]宋梅寒，薛金桂.输电线路铁塔结构设计的基本原则理论探讨[J].中国电力设计创新理论探究.2003，12（115）：247-248.
作者简介
张俊（1979-），男，本科，助理工程师，主要从事电力输电铁塔的加工制造方面的工作。
潘硕（1987-），男，本科，助理工程师，主要从事电力输电铁塔的加工制造方面的工作。
【关键词】电力铁塔；工艺改进；设计及制造；改进措施
一、从电力铁塔设计图纸改进入手
目前，相关的电力铁塔的施工部门提供的多是分段装配形式组装的电力铁塔图纸，这种图纸的优势是使得相关的设计部门可以减小在设计和施工中的工程量，但同样也或多或少地在不同方面引起了一系列的问题。例如，电力铁塔的图纸设计性质属于基础制造过程，这就对相关装配图的组装和质检提出看非常严格的要求，但这种分段装配形式组装的图纸往往难以保证这种高要求。而且由于电力铁塔的体积往往比较巨大，使得相关的装配图纸不可能按照1：1的比例完全绘制，而多是以缩小的比例进行标注，这就导致图纸中往往会在标注尺寸中出现一定的问题，给铁塔的设计及制造带来了很大的困难。除此以外，由于设计图纸的不完善，通常还会给电力铁塔的设计和制造方面带来下列的问题：
（1）缺少大型平面作为铁塔设计和建设的基准。包括电力铁塔在内的一系列大型建筑物对于大型平面的划线标准往往有着较高的要求，但在图纸中想绘制出大型平面的平面图由于实际操作程度较高多不易完成。（2）按比例缩小的电力铁塔相关设计图纸对直线距离的测量精确度要求过高。（3）大型建筑物的手工划线的精准度多会产生较大的误差。（4）相关小型设计零件的实际尺寸是经过模拟放样后进行初步测量所得的，多会在实际的工程图纸中引起一定的测量误差。
出于上述不同原因，在设计图纸中出现的误差往往会给电力铁塔的设计与制造带来大量的影响，同样，设计图纸中出现的误差如果经过进一步放大，无形之中就使得铁塔的整体修建水平有所下降，如果导致了装配质量问题不能过关，还可能为将来的使用埋下了隐患。对此，从电力铁塔设计图纸改进入手是电力铁塔设计及制造工艺改进的有效方法之一，近年来，一部分的生产厂家已经渐渐采取通过AUTOCAD或是计算机辅助制图等高科技手段来绘制，从源头上保证了绘图的高质量性与有效性，也避免了投资商投资的盲目性。
二、分段联接部位结构的改进
当今电力工程使用的电力铁塔多是使用角钢进行分段和多段联接的，为了提高铁塔的整体刚度和使用寿命，角钢进行连接的部位有着严格的要求。由于角钢的本身形状和自身结构的限制，必须对联接角钢进行加工，相关的工程人员可以去掉角钢内侧面与塔身相交处的圆弧段，才能使联接角钢与塔体的联接部位紧密接触，如果保留联接角钢内侧面相交处的圆弧，则可提高联接强度，但此时必须把塔体联接部位的相应部分加工成与联接角钢吻合的圆弧。同时，在宽基塔及跨越范围较大的铁塔设计中尽可能使用K型结构，同时加强相关结合面的螺栓连接和角钢联接的使用监测，及时对发现问题的联接处进行修理和更换，进一步提高连接部位与电力铁塔接触的牢固程度，增长电力铁塔的使用寿命，最大程度减少相关安全事故的产生。
通过大量的电力铁塔设计实例考察，经常会发现铁塔中所使用的链接角钢与铁塔的基层核心部位不能很好地接触或是吻合状况不佳。这往往会导致螺丝固定后，联接部位产生剧烈震荡导致变性，影响铁塔的使用寿命。在设计过程中，塔重还受到材料规格的影响，结合当前我国国内角钢生产情况及角钢截面的特性，通常选用宽肢薄臂角钢作为稳定控制的构建。在选用厚壁角钢对强度或孔壁挤压进行控制时，既要保证杆件足够大的刚度，又要保持尽量小的挡风面积。在进行稳定控制时，选用L56X4角钢要比选用L50X5具有更好的稳定承载力和重量轻度；而进行强度控制时，则应优先考虑肢厚的杆件。同时，本文也对这种分段联接部位结构还提出了另一种改进措施，相关操作人员可以考虑采用比联接角钢厚度更高的焊接结构进行铁塔基层核心部位的整合与联接，相关的实际案例表明，采用焊接结构进行加工的联接角钢可以大幅度提高铁塔联接部位和基层部位的稳固性和整体刚度。
三、电力铁塔联接螺栓的改进
相关的实际案例表明，我国的电力铁塔在使用过程中，因为联接螺栓出现问题导致的整体电力缺失或损坏占了使用事故了60%左右。据调查，电力铁塔中如果损坏的螺栓不能得到及时的修复或更换，往往会带来不容忽视的安全隐患。对此，可以考虑对所使用的螺栓采用螺栓抗剪连接加以解决。抗剪连接后的螺栓示意图如图1所示，其结构与当今电力铁塔中使用普通的螺栓结构大体相同，只是多了一个受剪平键，增强了其孔壁的承受压力的能力。在安装时，先将主螺栓拧紧并固定，然后将受剪平键打入抗剪螺栓的凸出键槽内（键与键槽为过盈配合），在安装过程中，如果对可拆卸式的受剪连接结构安全问题存在担忧的话，相关操作人员也可考虑将螺母的螺纹破坏，进一步形成不可拆卸的受剪联接。
四、结语
随着电力工程在21世纪中的不断发展，随着顶尖高科技领域的迅速进步，在电力工程领域中，电力铁塔的设计与应用面将会越来越广阔，而该方面领域由于其自身的特点，对于相关的操作人员也有了更多的综合素质能力要求，既要求相关的操作人员能够掌握一定的设计和制造的基础理论，还要求其对电力铁塔结构本身有一定的了解。本文简要概述了电力工程中电力铁塔的设计和制造工艺的相关理论及现状，重点探讨了电气工程领域中电力铁塔设计及制造工艺的改善方法，希望可以对有关人员提供一定有价值的参考意见，促进电力工程将其功能广泛应用在相关的不同领域能够更好地进一步发挥其作用。
参考文献
[1]刘大卫，郭铁桥.电力铁塔设计及制造工艺改进措施的相关探讨[J].电力工程及相关理论，2013，11（20）：190-191.
[2]李著，何方项.超大型钢锭翻转装置和电力铁塔設备设计及制造工艺的改进[J].中国电力设备理论研究，2007，9（11）：67-68.
[3]张佳玉.关于输电铁塔结构优化设计的研究[J].中国高新建筑新型理论探究（中国高新技术企业院报），2011，2（45）：147-148.
[4]宋梅寒，薛金桂.输电线路铁塔结构设计的基本原则理论探讨[J].中国电力设计创新理论探究.2003，12（115）：247-248.
作者简介
张俊（1979-），男，本科，助理工程师，主要从事电力输电铁塔的加工制造方面的工作。
潘硕（1987-），男，本科，助理工程师，主要从事电力输电铁塔的加工制造方面的工作。