110kV输电线路直线杆塔结构设计

彭飞　刘流

【摘 要】我国电网工程建设速度逐年加快，高压输电线路是电网工程中的重点项目，因此输电线路的设计工作与电网输电质量密切相关。电网工程建设中需要对输电线路进行综合分析，从稳定性、安全性，以及经济性多个角度对输电线路进行整体评價，另外在输电线路设计中还需要综合考虑外部环境的影响。复杂多样的环境因素会对输电线路工程设计工作产生直接影响。所以在设计高压输电线路时要把控好设计控制要点才能做好高压输电线路的设计工作。

【关键词】110kV输电线路;直线杆塔;结构设计

中图分类号：TM75;文献标识码：A

引言

我国电网工程建设速度逐年加快，高压输电线路是电网工程中的重点项目，因此输电线路的设计工作与电网输电质量密切相关。电网工程建设中需要对输电线路进行综合分析，从稳定性、安全性，以及经济性多个角度对输电线路进行整体评价，另外在输电线路设计中还需要综合考虑外部环境的影响。复杂多样的环境因素会对输电线路工程设计工作产生直接影响。所以在设计高压输电线路时要把控好设计控制要点才能做好高压输电线路的设计工作。

1电力工程高压输电线路的设计管理

1.1高压输电线路设计管理工作必要性

高压输电线路的设计工作与电力工程关系密切。因此，需要电力的高压输电线路设计者对线路进行合理设计。首先，电力项目的高压输电线路设计者在电力项目高压输电线路的设计过程中，必须对建筑环境进行实地访问。其次，电气项目高压传输线的设计者必须考虑到不同地区和气候条件因素对电力工程项目安全的影响，需保证工程质量的提高。最后，在设计过程中，线路设计者必须检查电力项目的高压输电线路是否安全，以确保电力工程项目的整体电力安全，从而保障用户的生命和财产安全。通过管理电力工程的高压输电线路和解决建筑过程中可能出现的问题，有助于整个电力工业的发展和进步。

1.2高压输电线路设计中存在的主要问题

在线路路径选择时，由于意识形态和其他方面的限制，设计人员没有充分做好施工地区的考察分析工作，这会对工程设计的效率和质量产生重大影响。甚至一些项目的设计工作因为没有充分考虑到雷电、防雾、降雨、低温等问题，而将输电线路路径选择在环境比较恶劣的地区，会直接造成严重的经济和社会损失。在线路设计中存在不按输电线路电压等级、导/地线型号、气象条件、转角度数等条件选择杆塔型号，出现以大代小或乱用乱代的情况，此时高压输电线路就会有严重的安全隐患，导致线路无法安全稳定运行。

2110kV输电线路直线杆塔结构设计要点

2.1杆塔基础加固设计

根据地形条件及杆塔基础布置，导流方式采用围堰围挡束窄后的原河床及扩挖明渠联合过流方式进行导流。施工导流标准采用枯水期5年一遇设计洪水标准，相应水位336.50m。围堰超高取1.50m，堰顶高程为337.50m，堰体采用砂砾石填筑，堰顶宽度5.0m，最大堰高7.5m，迎水面坡比1∶1.75，背水面坡比1∶1.75，迎水面采用钢筋笼护坡，厚度1.0m。扩挖明渠宽度为50.0m，明渠中心线长度151.48m，明渠采用梯形断面，左侧坡比1∶1.75，右侧开挖坡比1∶2.0。

2.2电网输电线路状态监控系统规划设计

目前，对系统进行规划设计的过程中，地理信息系统（GIS）技术被应用的最广泛。借助此技术能够提高系统监测的准确性，且可以实现对系统数据的综合性、科学性分析，进而为决策的准确性提供相应的保证。电力系统的主站是电力可以稳定运行的重要场所，因此依据状态差异程度、相关环境参数等确保电力系统更为精确地运行。基于此，应该扩大对主站的监控范围，使其处于一个相对稳定的状态，保证了电力系统状态的合理性，特别是对于超高压和输变电企业，更要提高对于系统规划和设计的重视程度。此外，确保系统功能的全面性也是十分必要的。（1）提高信息数据的关联性。当安全隐患发生时，有关人员可以及时了解主要信息，进而做好相应的有效预防工作。（2）打破相应状态信息把握的时空限制。系统设计时，通常运用的是上述模块设计，借助此设计使状态信息更加直观地呈现。同时，智能化系统在监控输电线路时，也可以更为直观地呈现。

2.2做好输电线路基础设计工作

塔杆设计工作是高压输电线路设计工作中一个关键的组成部分，通常设计人员选择最常用的管道条和塔结构进行基础设计。但是，由于地区差异和影响因素的不同，为了有效控制塔杆施工过程中的成本，需要对基地进行合理选择，防止出现结构之间相互作用的问题。此外，需要使用辅助部件保证塔杆整体结构的安全稳定。在设计中，要考虑到对基本挖掘和钻机建造的控制。在此项工作开展前，需要确定本次施工需要使用的挖掘方法，保证塔杆施工工作的顺利完成。在施工前，需要及时勘测地质情况，以选择最合适的施工材料和施工技术。基础设施部分应以混凝土结构为基础，在灌注过程中应设计适当的排水系统，以确保井坑内的正常排水，避免水的浸出对钻机基础设施产生影响。在装料的过程中，要确保紧凑操作的效率，并提高塔柱的总体建筑质量。

2.3做好输电线路防雷设计工作

避雷针是高电压传输线的一部分，但许多设计者没有注意到这一点。这对高压输电线路的设计和施工构成了威胁，甚至会造成严重后果。在避雷针设计中，地雷防护线是一条非常重要的线路，工作人员在设计中通常不会特别重视防护线设计工作。此项工作的疏忽会给高压输电线路设计工作带来不利影响，在一定情况下会直接影响到高压输电线路的正常工作，直接影响电力能源的传输和使用。因此，在避雷设计工作中，需要提前对线路和环境进行勘察和选择。除了地雷防护线外，需要在塔顶位置安装避雷器，以有效降低发生雷击的可能性，从而确保传输线的稳定运行。

2.4输电线选型设计

电缆是电力传输的一个重要组成部分。在设计过程中，特别是在大型的电气工程中，对于高压输电线路的设计必须仔细考虑高压输电线和地面线的选择。导电材料必须具有良好的导电性能，综合各种不同的传导材料，并对技术的经济效益进行比较分析。此外，高压输电线和地面线必须具有抗震能力和强大的机械复原力，以满足各种日常电力供应需求。

2.5输电线路杆塔控制要点

杆塔是输电线路的支柱，直接关系到工程造价及运行安全。因此，选好杆塔型式是输电线路工程设计的主要内容之一。杆塔设计时应从荷载方面入手，细化荷载，选取合适的高空风压系数、风振系数，合理判断埃菲尔效应对结构的影响。根据给定荷载和电气间隙条件优化塔头尺寸、坡度、铁塔根开、节间布置和节点构造。从工程实际出发进行钢材种类和强度选择，根据塔身各部分的受力特点，结合施工组塔工艺，设置合理的施工用孔。

结束语

综上所述，随着电力网的规模和数量不断扩大，作为电力系统一个重要组成部分，高压输电线路发挥了多方面的作用，保障了我国社会经济发展和人们的生产生活安全。目前，由于影响输电线路设计过程的因素较为复杂，因此在设计过程中会出现大量问题。工作人员在设计过程中要对各项关键要素进行科学合理分析，以有效提高电力传输水平。

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（作者单位：国网安徽省电力有限公司建设分公司）