新輸電線路設計規范對桿塔設計的影響性分析

李冰

（國網浙江杭州市富陽區供電有限公司，浙江 杭州 311400）

2020 年國家電網基建部發布了一系列電網工程設計建設的技術標準，為探討新規范對桿塔的影響，首先對輸電線路工程影響較大的如電氣、荷載等設計規范進行了分析，闡述其修訂要點;接著對原桿塔通用設計采用數理統計分析方法，給出新規范對桿塔的影響。基于當時的認知水平與電網安全可靠性需求，我國的《110kV～750kV 架空輸電線路設計規范》(GB50545—2010)已不滿足當前社會經濟發展的需要，也不利于我國的電網基建技術走向國外。對此，設計人員首先要明確高壓輸電線路設計管理的意義所在，掌握設計流程和要點，根據電力工程實際建設情況進行差異化設計，不僅可以滿足電力工程的輸電需求，還可以提升供電穩定性，對社會的良好發展起到推動作用。

一、分析輸電線路設計管理過程中的意義

由于輸電線路在整個電力系統中占據著不可忽視的重要地位，尤其是線路設計品質和電力工程建設質量存在著密切的聯系，所以相關設計人員要制定出科學合理的手段，保證線路設計具有合理性，符合電力工程在建設中的需求，充分的為人們打造比較安全穩定的用電環境，所以在對設計線路的過程中，要做好以下內容：對于設計人員而言，需要到施工現場對環境進行全面勘察，掌握施工條件等相關因素，只有這樣才能提高電力工程在建設中的質量，另外全面勘查輸電線路的安全性，為設計工作設好相應的鋪設，保證施工安全行的基礎上，還能對后期線路運行穩定性進行維護。將準備工作做好的基礎上，還能對施工中的安全風險進行規避，提前制定出突發狀況的處理策略，對可能出現的安全問題進行提前預判，提高輸電線在運行中的可靠性。

二、輸電線路設計流程

（一）前期準備工作

輸電線路設計自身存在著一定的特殊性，由于項目規模以及內容、因素等方面存在的差異，如果設計不合理的話就會對輸電線路的安全運行帶來嚴重影響，為了能夠保證設計效果，在線路設計前，要對前期的準備工作進行做好，這樣做的目的能夠保證準備工作的安全性，提高其完整性，最大限度上發揮出輸電線路的最大作用。在輸電線路設計過程中，要結合當地的實際地形以及氣象條件等研究結果，促進設計工作的積極開展。另外，相關設計人員還要根據自身豐富、優秀的經驗，將科學技術作為主要依托，制定出切實可行的線路設計方案，設計初步完成后，重視方案的可行性研究，對設計方案中的不足進行及時的分析，制定合理的處理策略，對設計過程中的安全風險進行有效降低，在一定程度上保證輸電線路施工的安全性。

（二）初期工作

設計初期通常情況下指的就是對初步設計方案實施更加深層次的研究，結合線路設計的具體目標和標準，根據工程建設動態變化形式，對草圖方案實施不斷的優化以及調整，進一步為加強輸電線路在運行中的質量提供良好保障。與此同時在設計的過程中，要充分考慮高壓輸電線路運行過程中各方面影響因素，對施工區域進行系統化勘查，對輸電線線路施工中需要的所有使用材料以及設備等進行精心準備，保證工作得到有效落實的基礎上，對設計方案積極完善，最后在日常工作的過程中注重完善防護系統設計，嚴格監控高壓輸電線路的運行風險，提升其運行效益，在一定程度上推進電力工程的快速發展。初期準備工作的充分性是輸電線路建設的重要途徑之一，設計人員應該將電力工程全局作為主要出發點，對輸電線路施工前期工作內容和相關標準等進行規劃好，這樣才能更好地為線路的實施做好鋪墊，對施工安全風險進行規避的主要策略。

三、分析現階段新舊規范荷載計算的差異性分析

（一）風偏角風荷載分析

對于風偏角荷載而言，其計算公式存在比較大的調整，特別是對27-31m/s 風速區間影響是非常大的，例如220kV 在大風工況下的搖擺角計算而言，應該按照新規范所計算出的搖擺角通常情況下要比之前舊的規范要大1-2°，另外由于絕緣配合變化，就會在一定程度上加大塔頭尺寸。

（二）風荷載的影響分析

由于在新規范的背景下，其35-330kV的線路桿塔搖擺角出現一些增大現象，進一步致使地線條風荷載以及塔身風荷載也會進一步增加，但需要注意的是，輸電塔自身結構屬于空間桁架體系，但并不代表風荷載水平的增加就會對桿塔結構承載力帶來影響，結構承載力也會受到導地線張力和自重的影響，風荷載只占其中一部分。由于電壓等級的進一步加大，大截面以及多分裂導地線的使用，就會導致風荷載對桿塔結構帶來的影響程度得到減弱。

四、分析新規范對桿塔設計的影響

通過充分的收集“十四五”規劃過程中35-330kV 輸電線路工程，以常用的桿塔通用設計模塊為分析樣本。

（一）分析桿塔校核分析

真對于桿塔校核工作而言，主要包括塔頭間隙以及承載力校核兩個方面的結果，在實際進行校核的過程中，依然存在著間隙不合格率較高的情況，這些情況的存在必然會對整體的設計帶來影響，同時也會對后期使用存在一定的限制，因此在實際進行設計中，要充分結合規范的內容，避免設計出現落后，提高設計的整體質量。

（二）分析塔重和基礎作用力分析

在實際進行采集的過程中，要保證采集的數量，并且采集完成后還要列出具體的代表性塔型，使其能夠對相關塔型進行綜合性分析，在分析完成之后，還需要考慮鐵塔和基礎在輸電線路本體造價中的占比，還要充分的結合實際的情況，從而保證其塔重和基礎作用力能夠得到詳細的分析，在此基礎上避免對桿塔設計出現較大的影響，使其能夠提高桿塔的整體建設，滿足電力工程的實際需要。

總結：總而言之，在新的規范進行修訂的過程中，其修訂內容相對比較多，主要是對35-330kV 桿塔的影響很大，主要表現在以下幾個方面:一是電氣規程將引起風偏角普遍增大一度到兩度，之后在考慮到絕緣配合的變化，使其原來鋼鐵的設計塔頭間隙普遍存在著不滿足新規范的要求，其不合格率相對比較高。二是荷載規范將引起導地線線條風荷載增大百分之十五以上，引起塔身風荷載增大百分之二十以上，這一變化將引起塔重和基礎作用力的增加。三是結構設計規程將引起部分桿件強度不夠，尤其是單顆螺栓連接的斜材和輔材。四是新規范綜合將引起原典設塔重增加百分之三到百分之十，其重基礎作用則增加百分之二十以上，這樣將會導致其工程量出現增加，特別是前期建設階段，還要充分考慮規范修訂所帶來的影響，在工程和綜合造價過程中提高對工程全過程管理。