高壓架空輸電線路鋼管桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

李輝

摘 要：電力對人們正常生活有著關(guān)鍵性作用，特別是經(jīng)濟的建發(fā)展過程中，需要不斷滿足人們對電能的基本需求，從而提高電能供應(yīng)質(zhì)量。因此，工作人員應(yīng)當(dāng)重視電網(wǎng)的構(gòu)架工作，通過優(yōu)化高壓架空輸電線路鋼管桿結(jié)構(gòu)，滿足電能供應(yīng)的基本要求，依托安全性、經(jīng)濟適應(yīng)性、可持續(xù)發(fā)展的理念要求確定結(jié)構(gòu)的優(yōu)化重心，消除鋼管桿性能不穩(wěn)定的問題?；诖?，文章就高壓架空輸電線路鋼管桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：高壓架空輸電線路;鋼管桿;結(jié)構(gòu);桿塔

0 前言

新型鋼管桿塔應(yīng)用相對廣泛，它具備輸送電能的作用，占地面積相對較小、美觀度較高，有利于滿足輸配電的核心要求。另外，高壓架空輸電線路鋼管桿設(shè)計過程中還需要充分考慮桿塔的造價要求，尤其是要確定桿塔設(shè)計的預(yù)算，消除電力輸送成本過高的不利因素，這對提高電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟效益是有利的。

1 高壓架空輸電線路施工中的安全原則

高壓架空輸電線路大多處于開放性的環(huán)境當(dāng)中，并且會受到環(huán)境、生態(tài)、降水、溫濕度等因素的影響，故對高壓輸電線路日常運行維護(hù)中，工作人員應(yīng)當(dāng)參照現(xiàn)有的法律規(guī)定、技術(shù)文件等內(nèi)容，通過對輸電線路運行風(fēng)險進(jìn)行測試，評估出高壓輸電線路使用過程的風(fēng)險問題，再結(jié)合有效的干預(yù)措施進(jìn)行預(yù)防與監(jiān)控，提高高壓架空輸電線路施工的有效性。要注意的是，相關(guān)機構(gòu)也需要從多個角度考慮施工運行，通過預(yù)測出結(jié)構(gòu)設(shè)計的潛在問題，了解分包、設(shè)計、施工環(huán)節(jié)的重點和難點，可降低風(fēng)險問題的發(fā)生概率?？傊O(shè)計人員應(yīng)當(dāng)對可能出現(xiàn)的安全隱患問題進(jìn)行預(yù)測，在明確管理重點、設(shè)計重點的基礎(chǔ)上吸取相關(guān)經(jīng)驗，尤其是要做好責(zé)任的劃分工作，方便在安全管理過程中改正現(xiàn)階段設(shè)計的問題。同時，高壓輸電線路現(xiàn)場管理中，項目經(jīng)理也要做好責(zé)任的劃分工作，通過必要的監(jiān)督、評價，消除不科學(xué)的設(shè)計問題，以期提高安全管理的有效性。

2. 高壓架空輸電線路鋼管桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計措施

為了提高高壓加高壓架空輸電線路鋼管桿的功能性，需要工作人員結(jié)合已有理論基礎(chǔ)進(jìn)行極限狀態(tài)分析，從而提高鋼管桿的質(zhì)量。其中，工作人員要測定載荷狀態(tài)下元件的變形情況，通過保證線路的安全運行要點，考慮制造工藝、施工方式、運行維護(hù)與環(huán)境管理的關(guān)系，再使用信息化技術(shù)評估材料的強度、剛度、穩(wěn)定性指標(biāo)，提高鋼管桿結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計的有效性。具體而言，工作人員應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面要求確定優(yōu)化設(shè)計重點。

2.1 氣象條件

工作人員應(yīng)當(dāng)利用氣象監(jiān)測設(shè)備評估出氣象資料數(shù)據(jù)，通過評估出當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)，其中110kV～330kV 輸電線路的重視期應(yīng)當(dāng)控制在30年左右，500kV～750kV輸電線路的重視期應(yīng)當(dāng)控制在50年左右，消除氣象對高架架空線路的直接影響。

2.2 桿塔結(jié)構(gòu)

桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)確保桿塔臨時線路的y=0.9，常規(guī)線路的y=1.0左右，保證重要線路的y=1.1，確保鋼管桿結(jié)構(gòu)重要系數(shù)在可控的范圍之內(nèi)。要注意的是，桿塔的總造價相對較高，故工作人員應(yīng)當(dāng)重視評價高壓輸電線路的重要性系數(shù)指標(biāo)，再結(jié)合有效的安裝依據(jù)確定桿塔的安全性功能。通過控制建設(shè)造價成本，明確桿塔造價的效益，滿足相關(guān)設(shè)計需求。

2.3 桿塔類型

確定桿塔的類別，確定正確的施工策略，了解直線桿和耐張桿的功能性，可消除直線桿承受壓力過大的問題。其中，要注意以下要點：第一，工作人員要評估出直線桿的直接承受導(dǎo)、地線拉力性能。第二，確定桿塔的轉(zhuǎn)角系數(shù)指標(biāo)，確定出桿塔的設(shè)計角度，再評估出桿塔的承載水平。其中，工作人員可結(jié)合進(jìn)線檔的設(shè)計、分支、T接線線路、J接線線路的特點進(jìn)行評估，了解桿塔的載荷要求，可消除桿塔性能不穩(wěn)定的影響。

2.4 檔距優(yōu)化設(shè)計

檔距優(yōu)化設(shè)計額重點是對高壓架空線路所使用的地線、導(dǎo)線的張力性能進(jìn)行評估，通過鞏固導(dǎo)線的安全系（K=6.0～8.0）和地線的安全系數(shù)（K=10.0～11.0），再確定出水平檔距參數(shù)，確保水平、豎直檔距長度在120米、200米的區(qū)間。桿頭高度設(shè)計中，工作人員要評估出電氣間隙指標(biāo)，通過控制線路走廊寬度系數(shù)，再對桿頭的長度、寬度進(jìn)行測量，再評估出10KV線路、路燈的高度設(shè)計要求，再使用相關(guān)技術(shù)測定桿塔的重量，確保桿塔的長度、寬度、高度尺寸滿足相關(guān)應(yīng)用要求。單、雙回路桿塔高度評估中，工作人員要確保極差高度為3m，多回路可控制在2m左右。通過控制桿塔的高度指標(biāo)，可降低桿塔的核心質(zhì)量。

2.5 桿塔結(jié)構(gòu)型式設(shè)計

桿塔結(jié)構(gòu)可使用正多邊形單桿結(jié)構(gòu)，再結(jié)合導(dǎo)線的壓力指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。如果導(dǎo)線本身的張力過大，會增加線路的回路數(shù)量，提升轉(zhuǎn)角角度，此時要利用可過度張力性能的桿塔結(jié)構(gòu)，利用雙桿進(jìn)行布設(shè)管理。完成雙桿結(jié)構(gòu)的布設(shè)處理后，工作人員要理清雙桿、導(dǎo)線在地面上投影的交叉角度，通過提高桿塔的承受能力，確定桿塔的設(shè)計寬度和撓度指標(biāo)。最后，工作人員要對桿塔的錐度進(jìn)行優(yōu)化，側(cè)重對桿塔的桿身進(jìn)行評估，采用分段處理方式，降低各段壁厚參數(shù)，再對桿身的連接區(qū)域進(jìn)行補強處理，可控制桿塔重量參數(shù)。

2.6 桿塔材料選擇

桿塔材料選擇要參照已有的技術(shù)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計監(jiān)控，通過評估出桿塔的質(zhì)量、外觀和型號，再從根源角度確定結(jié)構(gòu)的優(yōu)化的要求，可消除桿塔損壞問題的直接影響。由此可見，工作人員要確定高壓輸電線路的設(shè)計因素，通過評估桿塔的設(shè)計水準(zhǔn)，了解高壓輸電線路的運行環(huán)境，統(tǒng)計影響輸電線路性能的因素。比如工作人員要分析山區(qū)或者郊區(qū)區(qū)域的外界環(huán)境特征，確定出桿塔的周圍是否存在導(dǎo)電水源，將桿塔承受負(fù)荷控制在既定的范圍之內(nèi)。因此，工作人員可選擇Q420、Q460強度的鋼材，注意分析出導(dǎo)線的回路及橫截面積指標(biāo)，也能一定程度控制材料優(yōu)化設(shè)計不合理方面問題的不利影響。

3 結(jié)束語

綜上所述，為全面提高高壓架空輸電線路鋼管桿的功能性及穩(wěn)定性，需要工作人員確定桿塔結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重點，通過確定桿頭高度、桿塔結(jié)構(gòu)形式、桿塔材料使用等要求，尤其是要確定桿塔的美觀度及安全性，有利于提高鋼管桿的基本性能，消除高壓架空輸電線質(zhì)量的隱患。

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