110kV輸電線路直線桿塔結構設計

彭飛　劉流

【摘 要】我國電網工程建設速度逐年加快，高壓輸電線路是電網工程中的重點項目，因此輸電線路的設計工作與電網輸電質量密切相關。電網工程建設中需要對輸電線路進行綜合分析，從穩定性、安全性，以及經濟性多個角度對輸電線路進行整體評價，另外在輸電線路設計中還需要綜合考慮外部環境的影響。復雜多樣的環境因素會對輸電線路工程設計工作產生直接影響。所以在設計高壓輸電線路時要把控好設計控制要點才能做好高壓輸電線路的設計工作。

【關鍵詞】110kV輸電線路;直線桿塔;結構設計

中圖分類號：TM75;文獻標識碼：A

引言

我國電網工程建設速度逐年加快，高壓輸電線路是電網工程中的重點項目，因此輸電線路的設計工作與電網輸電質量密切相關。電網工程建設中需要對輸電線路進行綜合分析，從穩定性、安全性，以及經濟性多個角度對輸電線路進行整體評價，另外在輸電線路設計中還需要綜合考慮外部環境的影響。復雜多樣的環境因素會對輸電線路工程設計工作產生直接影響。所以在設計高壓輸電線路時要把控好設計控制要點才能做好高壓輸電線路的設計工作。

1電力工程高壓輸電線路的設計管理

1.1高壓輸電線路設計管理工作必要性

高壓輸電線路的設計工作與電力工程關系密切。因此，需要電力的高壓輸電線路設計者對線路進行合理設計。首先，電力項目的高壓輸電線路設計者在電力項目高壓輸電線路的設計過程中，必須對建筑環境進行實地訪問。其次，電氣項目高壓傳輸線的設計者必須考慮到不同地區和氣候條件因素對電力工程項目安全的影響，需保證工程質量的提高。最后，在設計過程中，線路設計者必須檢查電力項目的高壓輸電線路是否安全，以確保電力工程項目的整體電力安全，從而保障用戶的生命和財產安全。通過管理電力工程的高壓輸電線路和解決建筑過程中可能出現的問題，有助于整個電力工業的發展和進步。

1.2高壓輸電線路設計中存在的主要問題

在線路路徑選擇時，由于意識形態和其他方面的限制，設計人員沒有充分做好施工地區的考察分析工作，這會對工程設計的效率和質量產生重大影響。甚至一些項目的設計工作因為沒有充分考慮到雷電、防霧、降雨、低溫等問題，而將輸電線路路徑選擇在環境比較惡劣的地區，會直接造成嚴重的經濟和社會損失。在線路設計中存在不按輸電線路電壓等級、導/地線型號、氣象條件、轉角度數等條件選擇桿塔型號，出現以大代小或亂用亂代的情況，此時高壓輸電線路就會有嚴重的安全隱患，導致線路無法安全穩定運行。

2110kV輸電線路直線桿塔結構設計要點

2.1桿塔基礎加固設計

根據地形條件及桿塔基礎布置，導流方式采用圍堰圍擋束窄后的原河床及擴挖明渠聯合過流方式進行導流。施工導流標準采用枯水期5年一遇設計洪水標準，相應水位336.50m。圍堰超高取1.50m，堰頂高程為337.50m，堰體采用砂礫石填筑，堰頂寬度5.0m，最大堰高7.5m，迎水面坡比1∶1.75，背水面坡比1∶1.75，迎水面采用鋼筋籠護坡，厚度1.0m。擴挖明渠寬度為50.0m，明渠中心線長度151.48m，明渠采用梯形斷面，左側坡比1∶1.75，右側開挖坡比1∶2.0。

2.2電網輸電線路狀態監控系統規劃設計

目前，對系統進行規劃設計的過程中，地理信息系統（GIS）技術被應用的最廣泛。借助此技術能夠提高系統監測的準確性，且可以實現對系統數據的綜合性、科學性分析，進而為決策的準確性提供相應的保證。電力系統的主站是電力可以穩定運行的重要場所，因此依據狀態差異程度、相關環境參數等確保電力系統更為精確地運行。基于此，應該擴大對主站的監控范圍，使其處于一個相對穩定的狀態，保證了電力系統狀態的合理性，特別是對于超高壓和輸變電企業，更要提高對于系統規劃和設計的重視程度。此外，確保系統功能的全面性也是十分必要的。（1）提高信息數據的關聯性。當安全隱患發生時，有關人員可以及時了解主要信息，進而做好相應的有效預防工作。（2）打破相應狀態信息把握的時空限制。系統設計時，通常運用的是上述模塊設計，借助此設計使狀態信息更加直觀地呈現。同時，智能化系統在監控輸電線路時，也可以更為直觀地呈現。

2.2做好輸電線路基礎設計工作

塔桿設計工作是高壓輸電線路設計工作中一個關鍵的組成部分，通常設計人員選擇最常用的管道條和塔結構進行基礎設計。但是，由于地區差異和影響因素的不同，為了有效控制塔桿施工過程中的成本，需要對基地進行合理選擇，防止出現結構之間相互作用的問題。此外，需要使用輔助部件保證塔桿整體結構的安全穩定。在設計中，要考慮到對基本挖掘和鉆機建造的控制。在此項工作開展前，需要確定本次施工需要使用的挖掘方法，保證塔桿施工工作的順利完成。在施工前，需要及時勘測地質情況，以選擇最合適的施工材料和施工技術。基礎設施部分應以混凝土結構為基礎，在灌注過程中應設計適當的排水系統，以確保井坑內的正常排水，避免水的浸出對鉆機基礎設施產生影響。在裝料的過程中，要確保緊湊操作的效率，并提高塔柱的總體建筑質量。

2.3做好輸電線路防雷設計工作

避雷針是高電壓傳輸線的一部分，但許多設計者沒有注意到這一點。這對高壓輸電線路的設計和施工構成了威脅，甚至會造成嚴重后果。在避雷針設計中，地雷防護線是一條非常重要的線路，工作人員在設計中通常不會特別重視防護線設計工作。此項工作的疏忽會給高壓輸電線路設計工作帶來不利影響，在一定情況下會直接影響到高壓輸電線路的正常工作，直接影響電力能源的傳輸和使用。因此，在避雷設計工作中，需要提前對線路和環境進行勘察和選擇。除了地雷防護線外，需要在塔頂位置安裝避雷器，以有效降低發生雷擊的可能性，從而確保傳輸線的穩定運行。

2.4輸電線選型設計

電纜是電力傳輸的一個重要組成部分。在設計過程中，特別是在大型的電氣工程中，對于高壓輸電線路的設計必須仔細考慮高壓輸電線和地面線的選擇。導電材料必須具有良好的導電性能，綜合各種不同的傳導材料，并對技術的經濟效益進行比較分析。此外，高壓輸電線和地面線必須具有抗震能力和強大的機械復原力，以滿足各種日常電力供應需求。

2.5輸電線路桿塔控制要點

桿塔是輸電線路的支柱，直接關系到工程造價及運行安全。因此，選好桿塔型式是輸電線路工程設計的主要內容之一。桿塔設計時應從荷載方面入手，細化荷載，選取合適的高空風壓系數、風振系數，合理判斷埃菲爾效應對結構的影響。根據給定荷載和電氣間隙條件優化塔頭尺寸、坡度、鐵塔根開、節間布置和節點構造。從工程實際出發進行鋼材種類和強度選擇，根據塔身各部分的受力特點，結合施工組塔工藝，設置合理的施工用孔。

結束語

綜上所述，隨著電力網的規模和數量不斷擴大，作為電力系統一個重要組成部分，高壓輸電線路發揮了多方面的作用，保障了我國社會經濟發展和人們的生產生活安全。目前，由于影響輸電線路設計過程的因素較為復雜，因此在設計過程中會出現大量問題。工作人員在設計過程中要對各項關鍵要素進行科學合理分析，以有效提高電力傳輸水平。

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（作者單位：國網安徽省電力有限公司建設分公司）