潘永杰
广西鸿泰勘察设计有限公司 广西玉林 537000
摘要：随着我国经济实力的快速提升，我国迎来了高速发展的全新时代，在2020年国家电网基建部发布了一系列电网工程设计建设的技术标准。目前关于新规范对杆塔结构的影响分析较少，相关研究人员对国内外铁塔风荷载的计算原理进行了对比分析，相关研究人员对新版荷载规范的主要修编内容作了浅略解析，相关研究人员研究发现新版荷载规范计算出的风荷载要高于原规范，另有相关人员探讨了新规范中的风荷载调整系数取值是否合理的问题。
关键词：新输电线路；设计规范；杆塔设计；影响性
引言
电力工程在社会发展进程中扮演着重要角色，并且在社会经济发展的推动下，其建设规模和数量不断扩增，而杆塔设计及施工是电力工程中的重要内容。
1新规范对杆塔设计的影响
1.1杆塔校核分析
杆塔校核主要包括塔头间隙和承载力校核两方面，校核结果表明，塔头间隙不合格率约为90%，杆塔综合不合格率约为93%。
1.2塔重和基础作用力分析
由于样本数据量较大，仅列出部分具有代表性的塔型，表明新规范引起塔重约增加3%～10%，基础作用力平均增大20%以上。由于铁塔和基础在输电线路本体造价中占比很大，必须在工程建设中考虑其带来的影响。
2杆塔设计措施
2.1杆塔选择的基本要求
不同电力工程项目施工现场对于杆塔设施具有不同的要求，具体选择何种类型的杆塔设施还需要综合考虑施工现场的地形。例如，陡坡地形上的杆塔设施应考虑到雨水冲刷因素，为了防止在雨水的冲刷作用下导致杆塔受力畸形，那么，在确立杆塔施工方案时，应避免出现档距孤立现象；而山地地形或丘陵地形的杆塔设施开展建设施工时，不仅要做好当地稳固边坡位置的测量作用，还需要充分考虑紧线拉线、立杆、排杆等方面的因素，以便于后续的焊接施工能够顺利开展；而对于重冰区的杆塔施工，要确保档距设置的均匀性，避免出现档距过小或过大的情况。针对拉线杆塔设施，应对杆塔的实际位置予以明确，防止杆塔出现在池塘边、路边区域，防止出现平线打入的情况。总的来说，对于不同地理地貌特征的输变电送电线路的杆塔施工，应充分考虑当地的地理条件，从而选择具有针对性的杆塔设施。这就要求施工人员在正式开展施工前，综合考虑当地的地理地貌条件，选择满足要求的杆塔设施，确保其运行稳定性，防止在实际运行中受到自然环境的影响，从而保证整个送电工作的安全可靠性。
2.2进行杆塔基础工程设计
为了将投资成本控制在理想范围内，可将铁塔或混合土杆当作基础结构进行设计，从而推动高压输电线路更加安稳。进行杆塔设计时，重点考虑以下方面：（1）做好基础开挖与浇筑设计，对于基础开发设计，设计人员务必深入勘查施工区域的地形及地质结构，将勘查结果作为科学依据，保证开挖方法的合理性，不断增强岩石结构的完整性；对于浇筑设计，要选择优质的浇筑材料和基础，通过以混凝土浇筑为主，浇筑材料的选择可以根据施工现状进行确定；（2）做好基础排水和回填设计，将基坑内的积水排除干净，从而有效避免坑壁含水量过高导致的塌陷或下滑现象，回填设计时应注重提升回填土的密实度，保证后续浇筑工作的顺利实施，为后续线路架设工作及其他工序的实施创造有利条件。
2.3选择绝缘子串
输电线路塔头绝缘的组成主要有绝缘子串和空气间隙，线路绝缘子串的选择应考虑满足绝缘和机械强度的要求。
除了考虑绝缘子串在工频电压下不发生污闪、在操作过电压下不发生湿闪外，还应具备足够的雷电冲击绝缘强度，满足耐雷水平与雷击跳闸率的规范要求。线路绝缘子根据受力情况一般分为悬垂绝缘子串和耐张绝缘子串，通常按悬垂绝缘子来选择绝缘子数量，而耐张绝缘子串受力较大，受电场分布的影响，容易出现耐压为零的零值绝缘子。为了补偿零值绝缘子，耐张绝缘子一般适当增加绝缘子片数，对于电压等级为110kV至330kV的高压输电线路，应增加1片绝缘子；对于电压等级为500kV的高压输电线路，应增加2片绝缘子，对于电压等级为750kV的输电线路则不需要增加绝缘子片数。输电线路均设置有防雷措施，除大跨越线路外（大跨越线路易发生绕击），雷电过电压一般不作为选择悬垂绝缘子片数的决定条件。悬垂绝缘子串的绝缘子数量，一般按照耐受长时间工频电压下不发生污闪、在操作过电压下不发生湿闪来确定。具体选择方法为:（1）根据绝缘子所受机械力和环境条件，选取悬式绝缘子的型号；（2）按照工频电压所要求的泄漏距离，采用爬电比距法选择绝缘子串中的绝缘子片数；（3）按操作过电压水平选择绝缘子串中绝缘子片数；（4）选取（2）（3）所计算绝缘子片数中的较大者，同时校核线路的耐雷水平与雷击跳闸率是否符合规范要求。
2.4直线杆塔带转角的问题
现在国网通用设计的杆塔的设计转角均为0°，直线杆塔在设计阶段也都是按转角0°进行定位，然而在工程实施过程中，受征地问题和现场地形条件限制，直线杆塔很难实现设计的0°角，尤其是沿道路建设的杆塔，因受已建管线影响，直线杆塔普遍存在需要带转角的情况，此种情况存在两个问题：1个是一侧悬垂绝缘子串向杆身偏移，造成安全空气间隙问题；另1个是导线张力因转角而产生的角度合力增加了杆塔的水平荷载造成的杆塔安全问题。（1）针对第一个问题，结合上1点讲的直线杆塔的安全空气间隙问题，只是水平力多了个角度合力，及分子需增加一个角度合力，把角度合力设为F，则公式变为：解决方法一样，不再重复叙述。（2）针对第二个问题则需要比较导线造成的杆塔的水平荷载的原设计值和现设计值，必须要强调的是这不是结构专业的问题，以作者工作的南方沿海地区为例（无覆冰地区），由导线造成的直线杆塔的水平荷载的原设计值F1=g4*S*LH1（LH1为该塔型的水平档距设计值），而工程中的现设计值F2=g4*S*LH2+F（LH2为该塔在工程中的水平档距，本文不讨论塔型以大代小的情况，假定实际工程气象条件和原塔型设计气象条件一致，导线及安全系数一致即两式中导线风压比载g4和导线截面S相同），式中F为导线的角度合力，设工程中的导线张力为F′，则F=2F′*sin(θ/2)（θ为线路转角）。比较F1和F2，F1>F2则受力安全，否则危险，必须更换塔型。（3）综上所述，如果直线杆塔出现需要带角度的情况下，必须同时满足安全空气间隙和塔身受力两个条件才能保留原塔型，否则必须更换塔型。此方法还可以推广到转角塔的实际转角超过其设计转角的情况下的验算。
结语
近年来，我国电力工业的发展迅速，电力行业已成为促进我国经济发展的一个非常重要的产业。但在发展过程中，也应看到中国的电力设施建设中还存在许多不足，需要采取相关措施，不断完善。输电塔是输电线路的重要组成部分，因此其设计质量直接影响到输电线路的正常运行，因此，塔的优化设计也应引起有关人员的重视。
参考文献
[1]赵勇，孙月焕．新旧输电线路荷载规范对风荷载计算结果影响的探讨［J］．国网技术学院学报，2020，23(1):25－27．
[2]能源行业电网设计标准化技术委员会．架空输电线路电气设计规程:DL/T 5582—2020［S］．北京:中国电力出版社，2020．
[3]吴海洋，王松涛，叶爱民等．基于可靠度理论的输电线路基础设计中的风荷载调整系数取值研究［J］．电力勘测设计，2020(4):45－50．
[4]能源行业电网设计标准化技术委员会．架空输电线路杆塔结构设计技术规程:DL/T 5486—2020［S］．北京:中国电力出版社，2020．
[5]赵峥，薛春林，袁志磊．架空输电线路荷载规范修编浅析［J］．电力勘测设计，2020(增刊1):61－65．