高压架空输电线路钢管杆结构优化设计

李辉

摘 要：电力对人们正常生活有着关键性作用，特别是经济的建发展过程中，需要不断满足人们对电能的基本需求，从而提高电能供应质量。因此，工作人员应当重视电网的构架工作，通过优化高压架空输电线路钢管杆结构，满足电能供应的基本要求，依托安全性、经济适应性、可持续发展的理念要求确定结构的优化重心，消除钢管杆性能不稳定的问题。基于此，文章就高压架空输电线路钢管杆结构优化设计措施进行了分析。

關键词：高压架空输电线路;钢管杆;结构;杆塔

0 前言

新型钢管杆塔应用相对广泛，它具备输送电能的作用，占地面积相对较小、美观度较高，有利于满足输配电的核心要求。另外，高压架空输电线路钢管杆设计过程中还需要充分考虑杆塔的造价要求，尤其是要确定杆塔设计的预算，消除电力输送成本过高的不利因素，这对提高电网建设的经济效益是有利的。

1 高压架空输电线路施工中的安全原则

高压架空输电线路大多处于开放性的环境当中，并且会受到环境、生态、降水、温湿度等因素的影响，故对高压输电线路日常运行维护中，工作人员应当参照现有的法律规定、技术文件等内容，通过对输电线路运行风险进行测试，评估出高压输电线路使用过程的风险问题，再结合有效的干预措施进行预防与监控，提高高压架空输电线路施工的有效性。要注意的是，相关机构也需要从多个角度考虑施工运行，通过预测出结构设计的潜在问题，了解分包、设计、施工环节的重点和难点，可降低风险问题的发生概率。总之，设计人员应当对可能出现的安全隐患问题进行预测，在明确管理重点、设计重点的基础上吸取相关经验，尤其是要做好责任的划分工作，方便在安全管理过程中改正现阶段设计的问题。同时，高压输电线路现场管理中，项目经理也要做好责任的划分工作，通过必要的监督、评价，消除不科学的设计问题，以期提高安全管理的有效性。

2. 高压架空输电线路钢管杆结构优化设计措施

为了提高高压加高压架空输电线路钢管杆的功能性，需要工作人员结合已有理论基础进行极限状态分析，从而提高钢管杆的质量。其中，工作人员要测定载荷状态下元件的变形情况，通过保证线路的安全运行要点，考虑制造工艺、施工方式、运行维护与环境管理的关系，再使用信息化技术评估材料的强度、刚度、稳定性指标，提高钢管杆结构的优化设计的有效性。具体而言，工作人员应当从以下几个方面要求确定优化设计重点。

2.1 气象条件

工作人员应当利用气象监测设备评估出气象资料数据，通过评估出当地的气象数据，其中110kV～330kV 输电线路的重视期应当控制在30年左右，500kV～750kV输电线路的重视期应当控制在50年左右，消除气象对高架架空线路的直接影响。

2.2 杆塔结构

杆塔结构设计过程中，工作人员应当确保杆塔临时线路的y=0.9，常规线路的y=1.0左右，保证重要线路的y=1.1，确保钢管杆结构重要系数在可控的范围之内。要注意的是，杆塔的总造价相对较高，故工作人员应当重视评价高压输电线路的重要性系数指标，再结合有效的安装依据确定杆塔的安全性功能。通过控制建设造价成本，明确杆塔造价的效益，满足相关设计需求。

2.3 杆塔类型

确定杆塔的类别，确定正确的施工策略，了解直线杆和耐张杆的功能性，可消除直线杆承受压力过大的问题。其中，要注意以下要点：第一，工作人员要评估出直线杆的直接承受导、地线拉力性能。第二，确定杆塔的转角系数指标，确定出杆塔的设计角度，再评估出杆塔的承载水平。其中，工作人员可结合进线档的设计、分支、T接线线路、J接线线路的特点进行评估，了解杆塔的载荷要求，可消除杆塔性能不稳定的影响。

2.4 档距优化设计

档距优化设计额重点是对高压架空线路所使用的地线、导线的张力性能进行评估，通过巩固导线的安全系（K=6.0～8.0）和地线的安全系数（K=10.0～11.0），再确定出水平档距参数，确保水平、竖直档距长度在120米、200米的区间。杆头高度设计中，工作人员要评估出电气间隙指标，通过控制线路走廊宽度系数，再对杆头的长度、宽度进行测量，再评估出10KV线路、路灯的高度设计要求，再使用相关技术测定杆塔的重量，确保杆塔的长度、宽度、高度尺寸满足相关应用要求。单、双回路杆塔高度评估中，工作人员要确保极差高度为3m，多回路可控制在2m左右。通过控制杆塔的高度指标，可降低杆塔的核心质量。

2.5 杆塔结构型式设计

杆塔结构可使用正多边形单杆结构，再结合导线的压力指标进行监控。如果导线本身的张力过大，会增加线路的回路数量，提升转角角度，此时要利用可过度张力性能的杆塔结构，利用双杆进行布设管理。完成双杆结构的布设处理后，工作人员要理清双杆、导线在地面上投影的交叉角度，通过提高杆塔的承受能力，确定杆塔的设计宽度和挠度指标。最后，工作人员要对杆塔的锥度进行优化，侧重对杆塔的杆身进行评估，采用分段处理方式，降低各段壁厚参数，再对杆身的连接区域进行补强处理，可控制杆塔重量参数。

2.6 杆塔材料选择

杆塔材料选择要参照已有的技术依据和标准进行设计监控，通过评估出杆塔的质量、外观和型号，再从根源角度确定结构的优化的要求，可消除杆塔损坏问题的直接影响。由此可见，工作人员要确定高压输电线路的设计因素，通过评估杆塔的设计水准，了解高压输电线路的运行环境，统计影响输电线路性能的因素。比如工作人员要分析山区或者郊区区域的外界环境特征，确定出杆塔的周围是否存在导电水源，将杆塔承受负荷控制在既定的范围之内。因此，工作人员可选择Q420、Q460强度的钢材，注意分析出导线的回路及横截面积指标，也能一定程度控制材料优化设计不合理方面问题的不利影响。

3 结束语

综上所述，为全面提高高压架空输电线路钢管杆的功能性及稳定性，需要工作人员确定杆塔结构优化的重点，通过确定杆头高度、杆塔结构形式、杆塔材料使用等要求，尤其是要确定杆塔的美观度及安全性，有利于提高钢管杆的基本性能，消除高压架空输电线质量的隐患。

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