110kV輸電線路桿塔基礎設計的技術要點分析

方 成 井蘭花

安徽順安電力架線勞務有限公司

110kV輸電線路桿塔基礎設計的技術要點分析

方 成 井蘭花

安徽順安電力架線勞務有限公司

本文主要通過對桿塔基礎設計中相關技術要點的系統闡述，客觀地明確這些技術要點對于110kV 輸電線路安全性能及工作效率提高的重要性。

110kV輸電線路；桿塔設計；技術要點

前言

輸電線路桿塔結構是電力架空線路設施中特殊的支撐結構件，是導線、地線、絕緣子串和基礎的聯結紐帶，其基礎設計將直接影響到整個電網線路的正常、穩定、安全運行。因此，對于輸電桿塔的基礎設計應給予重視。

1 110kV輸電線路桿塔基礎設計要點

1.1 圖紙設計

110kV輸電線路工程的工作前，我們必須先進行圖紙工程的設計，然后經過層層審核，最終運用到實際的施工中。在進行圖紙的設計過程中，設計者必須要與工作人員和監管者共同完成圖紙的設計工作，目的是在于讓施工者詳細了解設計的重要目標，然后施工者才能在施工過程中注意到小的細節，才能更深層次的提高施工的質量，保證施工過程中的技能的完美，設計者與施工人員在討論的過程中，可以發現并提出存在的問題，共同商討完成輸電線路的工程。

1.2 桿塔設計

在設計桿塔的過程中，我們首先要注意的就是要做定位模板曲線，定位模板曲線是指根據一定的氣象條件，然后描繪成的曲線，定位模板曲線是指根據具體的氣象條件下的比例，判斷具體的天氣狀況，然后利用臨界溫度法判斷最大垂直弧下的具體的天氣狀況，然后取得定為模板曲線，進行具體的操作。然后選擇具體塔位，挑選桿的類型，并詳細研究與檔之間的距離。我們在選擇使用桿塔的過程中，應該盡量選擇經濟型的桿塔的高度，減少占用耕地和農田的占地面積。

2 110kV輸電線路桿塔基礎技術要點

2.1 運用信息化技術優化桿塔結構

110kV 輸電線路正常運行過程中對于各項基礎設施的工作性能及安全性能的要求非常高，需要相關的技術人員在其中桿塔設計的過程中能夠合理地運用信息化技術，優化桿塔結構，確保桿塔在10kV 輸電線路應用中能夠達到線路生產活動的具體要求，提高輸電線路的安全性能，實現電力企業發展過程中效益最大化的戰略目標。合理運用信息化技術優化桿塔結構時，需要做到：(1)在可靠的理論支持下，結合110kV 輸電線路的實際建設要求，通過計算機網絡中桿塔三維立體化模型的有效模擬，對桿塔的結構穩定性進行綜合性評估，延長桿塔的使用壽命；(2)對桿塔的尺寸規格及其它參數進行有效地分析，在信息化技術的支持下對桿塔設計中存在的問題進行及時地解決，加強對相鄰桿塔之間距離的合理控制；(3)對桿塔的實際設置方式及分布狀況進行合理地分析，運用計算機網絡為桿塔絕緣性能的提高提供必要的設計思路，提高110kV 輸電線路工作效率的同時減少電力基礎設施的減少成本。

2.2 加強對不同類型桿塔的有效選擇

結合現階段我國110kV 輸電線路整體的發展現狀，可知選擇不同類型的桿塔對于輸電線路供電穩定性起著重要的保障作用。常用的輸電線路桿塔有：混凝土或預應力混凝土桿、鋼管混凝土桿、鋼管桿和角鋼鐵塔等，其中角鋼結構的鐵塔一般用于受力較大、高電壓等級和施工條件困難的地方。結合110kV 輸電線路的建設要求，可知選擇FRP 材料制成的桿塔實際應用效果良好。這種材料作為一種復合型材料，有著一定的脆性，適用于110kV 及其以下輸電線路桿塔選擇中。從桿塔的建設成本、老化程度、抗壓性能、使用效果等方面進行綜合地評估，促使110kV輸電線路建設中能夠在桿塔等不同基礎設施的支持下，不斷完善其服務功能，為現代化電力系統生產水平的提高及安全事故發生率的降低提供可靠地保障，促進我國經濟社會的不斷向前發展。因此，在110kV 輸電線路的桿塔選擇過程中，技術人員應該結合輸電線路的功能特點增強桿塔選擇的合理性，逐步完善電力系統的服務功能，實現110kV 輸電線路建設過程中的更多發展目標。

2.3 建立輸電桿塔結構構件的失效模型

建立較為合理的構件失效模型，是建立較為合理的結構體系失效模式的判別準則的基礎。對于輸電桿塔結構體系，在判斷每根構件是否破壞時，是通過其極限承載力是否達到規范規定的限值來進行判別。在輸電桿塔結構體系中，拉桿和壓桿的破壞模式是不同的，一般情況下，拉桿為強度破壞，壓桿大多為穩定破壞。在很多有關結構構件失效模式識別的文獻中，一般是假設失效后桿件的應力-應變曲線為一個平臺或突降為零。對于受壓構件而言，這兩種失效模型可能會過高或過低地估計了受壓構件失效后所能承擔的內力，容易產生失效路徑的偏差。

在輸電桿塔結構體系中，較為合理的構件失效模型是拉桿采用彈-塑性單元失效模型，構件屈服后保持其屈服點應力不變，但該構件對結構體系剛度矩陣已無貢獻；而壓桿則可采用半彈-塑性單元失效模型，假定構件失穩后仍有一定的繼續承載的能力，其所承擔的內力將有部分內力需分配到其余未失效的構件上。通過對軸力桿單元常用模型的承載力與位移關系曲線的有效分析，有利于優化桿塔的服務功能，增強桿塔結構的穩定性。

在桿塔設計的過程中，采取有效的設計方法構建出符合110kV輸電線路建設要求的桿塔失效模型，將會為輸電線路輸電水平的提高及系統運行能力的增強奠定堅實的基礎，促進智能電網的建設步伐。同時，由于模型中桿塔的承載力折減系數與相關構件的尺寸規格有關，需要技術人員在桿塔失效模型構建中成分地考慮各種構件的技術指標。

2.4 突出節能環保理念

110kV 輸電線路實際應用中為社會各行業整體生產力水平的不斷提高帶來了重要的保障作用，客觀地加大輸電線路相關基礎設施實際應用效果的要求。其中，在輸電線路桿塔基礎設計的過程中，為了增加110kV 輸電線路使用過程中的環境效益，應采用可靠的設計理念增強桿塔的節能環保效果，促使輸電線路在實際的應用中能夠對周圍生態環境質量的改善產生積極的影響，實現智能電網建設的發展目標。

3 結束語

綜上所述，輸電線路中的桿塔是現代電網中的不可缺少的重要支點，因此，在桿塔的基礎設計上是否科學、合理、規范將直接影響著輸電線路的安全性、經濟性和運行可靠性。

[1]范玉森.淺析110kV輸電線路規劃設計中桿塔定位及路徑選擇[J].電子測試，2016，20：136-137.

[2]吳姝雯，張化昭，趙淳.110kV雙回輸電線路復合材料桿塔防雷優化設計研究[J].科技通報，2015，10：258-261.