摘要：随着我国经济与科学技术的快速发展，随之而出现的用电设备越来越多，这就要求相关部门务必要积极提升电力系统的运行质量。10kV架空输电线路是实现电源输送与分配的主要途径，对整个电力系统的正常运转发挥着积极的作用。因此，相关单位必须要积极优化该线路的方案设计，力求确保供电状态的可靠性以及稳定性。
关键词：架空输电线路；方案设计；优化策略
引言：
架空输电线路是电力系统的重要构成单位，当前社会对用电量已呈现出供不应求的形势。因此，线路设计单位在设计方案时务必要考虑到可靠性、经济性以及环保性以全面优化设计线路，从而确保电力领域的可持续发展。基于此，笔者针对某10kV架空输电线路的实际设计方案进行了总结，以期为输电线路设计单位提供有价值的参考。
一、材质与相关技术
（一）杆塔选择聚氨酯复合材料
杆塔是架空输电线路中的主要支撑组件，对输电线路起着关键作用。传统的10kV架空输电杆塔常常使用角铁塔、混泥土以及钢筋混泥土材料，而由此类材质构成的杆塔具有明显的缺陷，当其使用时间一长便会受到腐蚀，继而引起开裂、锈蚀等现象，给输电线路埋下了许多安全隐患。聚氨酯复合材料具有良好的使用强度、耐腐蚀性以及抗老化性，选用有此种材质构成的杆塔不仅能够解决掉此前所有杆塔不耐腐蚀的缺点，而且也使得故障出现的几率大大降低。
（二）杆塔基础优化
此线路采用JKLGYJ-240/30型号的供电导线。先全面分析杆塔的受力情况，然后再对其施工区域的地质条件进行研究，据此来合理设计杆塔基础，力求既可以确保杆塔的稳固性，又能减少土地使用面积，从而降低对城市交通情况以及绿化景观所造成的影响。
（三）电杆金具优化
在对输电线路进行架设时，务必要严格遵守线路规划的技术规范与要求，确保输电线路与各类建筑物之间留有一定的安全距离，此过程要结合风偏情况进行综合考虑。在架设10kV架空输电线路时至少要确保电杆与房屋相距1.5m，若实际施工中电杆与房屋相距不足1.5m时便需将架空替换为电缆形式，然后再进行入地敷设。然而，这种方法不仅会极大地增加工程造价，而且也提高了施工难度[1]。因此，可以采取相应措施来优化处理电杆金具，使其与电杆中心之间的长短呈现出差异性，从而确保输电线路与房屋之间的距离可以达到要求规范。
二、施工设计方案
对某新建10kV架空输电线路进行分析研究，严格按照当地电力线路设计的相关标准规范来进行设计，之后优化调整杆塔材料，修改双回路直线横担，最后针对设计性能予以比较。
（一）原有设计方案
该输电线路总长958m，于出站区域敷设192m的10kV交联电缆，再架设300m单回架空线路与466m双回架空线路。共建15座杆塔，包括11根电杆与4座铁塔。选用JKLGYJ-240/30型号的供电导线。依据当地架设线路的模块要求来选择杆塔类型，电杆采用GDP-10K-S2-Z2型号，铁塔采用GDP-10K-H2J69-11型号。电杆与铁塔选择如下：（1）电杆选择：强度计算：根据强度公式
Wx=αμs（D+d）LvWo对电杆强度予以计算，结合最大风速状况与双回路架设导线进行计算，算出Wx=1.1kN；再计算电杆杆身必须满足的风载荷
Ws=βμsμ2AWo=0.79kN；最后，依据上述结果来计算出电杆必须达到的弯矩
ΣWx×H+ΣF×H+0.45×Ws×（Hall-Hm）=83.4kN·m。为了去其强度能够达到实际使用要求，设计方案取安全系数为1.4，算出弯矩强度为
83.4×1.4=116.76kN·m，因此选用φ190×15m×125kN·m型号的电杆。（2）铁塔选择：依据导线张力与塔身风载来选择铁塔，该工程中的直线耐张塔与终端塔所需承受的载荷分别为10kN、56kN。为了达到铁塔的荷载要求，故而选择了GDP-10K-H2J69-11型号的铁塔。依据上述载荷数值来完成铁塔基础还是个中的参数设计。原有铁塔基础设计如图1所示。选用Z215A-190M-15型号的直线杆附件，原有电杆安装设计如图2所示。
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图1 原有铁塔基础设计 图2 原有电杆安装设计
（二）设计方案优化
以聚氨酯复合材料替换掉先前设计的电杆材料，并将主柱承台标准降低，铁塔基础优化设计如图3所示。直线杆金具在优化前与房屋之间未能达到安全距离，故而选择埋地敷设，优化后安全距离符合标准，故而采取架空线路模式，电杆安装优化设计如图4所示。
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图3 铁塔基础优化设计 图4 电杆安装优化设计
三、施工方案比较
（一）电杆附件性能
原有设计中选用混泥土电杆，易于出现开裂以及腐蚀等缺陷，难以确保长久使用，同时混泥土电杆运输不便，极易在施工过程中引起安全隐患。此外，若施工区域为高寒地带，则极易使混泥土遭受冻融损坏，且铁塔也会因低温冷脆而受到损坏。原有设计方案中使用了φ190×15m×125kN·m型号的电杆，这种电杆只能选择Z215A-190M-15型号的双回路金具，而选择这种型号的金具时会使得架空导线与房屋之间的距离仅有1.2m，未能达到国家标准，故而只能对房屋侧的架空线路进行电缆敷设。而选择聚氨酯复合材料的电杆，不仅能够显著地减轻电杆重量，而且也可以大幅度地提升电杆强度及其使用寿命[2]。同时，由于此种材料绝缘性好，故而能够减少雷击事故。此外，这种材料性能稳定，可以减少后期维护的投入成本。本研究中，在改变电杆材质之后，对电杆金具也做了相应调整，建议选择具备杆上横担的Z315A-190M-15型号金具，以此来增加电杆与房屋侧线路之间的距离，测量发现其距离可达1.65m，达到了更加标准，故而今天实现双回路架设线路。
（二）投资成本
原有设计方案中的电杆及其金具总造价达到了125.61万元，而对设计方案进行优化以后，聚氨酯复合材料的电杆与金具的造价总值为77.45万元，使其投资成本足足节约了48.16万元。
四、结束语
10kV架空输电线路是实现电源输送与分配的主要途径，对社会生活的正常用电发挥着重要作用。然而，传统的线路设计中往往会选用混凝土材质的电杆，加之技术不到位，难以确保架空导线与房屋之间的安全距离，故而多采取电缆敷设。这样一来，不仅施工量大，且投资金额较多。而聚氨酯复合材料的投入应用很好地解决了这一问题，经济环保，值得推广。
参考文献：
[1]于静.某10 kV架空输电线路方案设计优化[J].电工技术,2019,11(12):55-56.
[2]符春. 浅谈高压架空输电线路设计的优化[J]. 低碳世界,2019,24(30):82-83.