为什么冰雪会压倒电线塔？

1.基础知识

首先，架空电力线路必须有两种杆塔，即线性杆塔和张力杆塔。简单的比喻是，你需要擦干衣服，拉一根绳子，两端固定在墙上，中间用竹竿支撑。好的，这里会有一个直塔，竹竿是一个直塔，它的作用是搅动电线，一般只承受电线的重量，专业上讲是承受垂直载荷。

与此同时，还有一个张力塔，也就是用来烘干衣服的墙。因此，张力塔对电力线路来说是最危险的。由于导线的张力是架空的，沿导线纵向的张力全部挂在张力塔上，即张力塔承受架空后的电力线路的张力负荷，即作为一面墙承受导线的张力。

2.专业术语和计算公式

导线的标称横截面为400/35，即400表示导线的铝绞线部分的横截面积为400平方毫米，35表示钢芯部分的横截面积为35平方毫米。目前，大多数500千伏高压输电线路都是这种类型，然后每相有4根导线，一根导线为三相，共12根导线，还有两根避雷线。一般线路是建筑物，总共有14条架空线路。

(1)钢丝的自重，1米400/35钢丝重量为1.511公斤

(2)根据南方多年的气象条件，设计时的冰厚为10毫米，导线覆以10毫米厚的冰后的附加重量为1.04公斤，计算公式为Y2 =[3.14 *(D/2+B)2-3.14 *(D/2)2)* 1000 * 0.9 B为冰厚，D为导线直径，A为导线截面积，冰密度为0.9。

(3)由此可知，每米导线覆冰后的重量为:1.511+1.04 = 2.551千克

(4)张力塔在正常设计时应承受的张力G为:2.55 * 1000米*4根导线*3相= 30.6吨。以1000米的平均水平跨度(主要是500-700米，考虑山区连续上坡台阶等因素，取1000米)为准，张力塔的高度一般为20米左右。这个30吨的纵向拉力挂在塔上，基础的扭转力距离为20米，所以基础是根据这个不利的受力情况选择的。受拉塔体承受的扭力为抗30吨扭矩。

(5)当冰厚为50毫米时，替换公式:y2 = 10.85G=(10.85+1.511)*1000*4*3=148.3吨。当冰厚为100毫米时，代入公式:y2 = 35.83G=(35.839+1.51)*1000*4*3=448.2吨。

(6)由此可见:50毫米冰产生148.3/30.612=4.85倍于10毫米冰的张力。100毫米冰产生的张力是448.2/30.612=16.6倍于10毫米冰。虽然在线路设计中采用了2.5倍的安全系数。然而，由于冰厚产生的载荷的平方关系的增长，不可能根据几十年未见的天气条件来设计张力塔。

如果抗拉塔被设计成能抵抗100毫米的冰，那么塔体的强度和基础的强度是不可想象的。铁塔投资占线路工程成本的20%。然而，从三峡到上海的线路是2000公里，塔容量超过2000个基地，总成本为40亿元。单位成本是200万元/公里。如果每座塔都增加投资来与50 ~ 100毫米的冰竞争，输电线的总投资将增加约10倍。也就是400亿元。根据这一计算，目前正在电力建设中修建的输电线每年约5000公里。按照10倍的关系，即光电力线的建设将达到1000亿元。*三峡工程只有2000亿元。此外，电网投资是由电力公司自己进行的。仅仅为了保护冰层而进行这种投资是不合理和不经济的。这会造成巨大的浪费。

对其中一个疑问的解释是，为什么钢丝会不断下落的问题是众所周知的，因为张力塔必须承受不利的力矩效应(塔的高度是20米)，而钢丝只承受纵向张力。所有导体中心都由钢绞线支撑。当踩在冰上时，张力塔必须首先倒塌，然后倒置的塔的冲击力使导体断裂。

这就像把绳子绑在树上，用力拉绳子，断了的绳子一定是树根。因为绳子只受到纵向拉力，所以树先断了。树被折断后，它会撞击绳子，然后折断绳子。

疑问2解释:塔在北方没有倒塌的原因是:天气干燥寒冷，塔身不会结冰，导线上只有雪，没有大量的冰挂，设计时冰厚很大，一般在30毫米左右。在湖南和贵州的事故中，导线上的冰都是50 ~ 100毫米，塔身和绝缘子都是做成桶形的。铁塔承受了如此多的额外负荷，远远超出了国家规定的使用条件。