新輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范對桿塔設(shè)計(jì)的影響性分析

李冰

（國網(wǎng)浙江杭州市富陽區(qū)供電有限公司，浙江 杭州 311400）

2020 年國家電網(wǎng)基建部發(fā)布了一系列電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)建設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為探討新規(guī)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(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行了分析，闡述其修訂要點(diǎn);接著對原桿塔通用設(shè)計(jì)采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法，給出新規(guī)范對桿塔的影響?；诋?dāng)時(shí)的認(rèn)知水平與電網(wǎng)安全可靠性需求，我國的《110kV～750kV 架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50545—2010)已不滿足當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，也不利于我國的電網(wǎng)基建技術(shù)走向國外。對此，設(shè)計(jì)人員首先要明確高壓輸電線路設(shè)計(jì)管理的意義所在，掌握設(shè)計(jì)流程和要點(diǎn)，根據(jù)電力工程實(shí)際建設(shè)情況進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)，不僅可以滿足電力工程的輸電需求，還可以提升供電穩(wěn)定性，對社會的良好發(fā)展起到推動(dòng)作用。

一、分析輸電線路設(shè)計(jì)管理過程中的意義

由于輸電線路在整個(gè)電力系統(tǒng)中占據(jù)著不可忽視的重要地位，尤其是線路設(shè)計(jì)品質(zhì)和電力工程建設(shè)質(zhì)量存在著密切的聯(lián)系，所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員要制定出科學(xué)合理的手段，保證線路設(shè)計(jì)具有合理性，符合電力工程在建設(shè)中的需求，充分的為人們打造比較安全穩(wěn)定的用電環(huán)境，所以在對設(shè)計(jì)線路的過程中，要做好以下內(nèi)容：對于設(shè)計(jì)人員而言，需要到施工現(xiàn)場對環(huán)境進(jìn)行全面勘察，掌握施工條件等相關(guān)因素，只有這樣才能提高電力工程在建設(shè)中的質(zhì)量，另外全面勘查輸電線路的安全性，為設(shè)計(jì)工作設(shè)好相應(yīng)的鋪設(shè)，保證施工安全行的基礎(chǔ)上，還能對后期線路運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行維護(hù)。將準(zhǔn)備工作做好的基礎(chǔ)上，還能對施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避，提前制定出突發(fā)狀況的處理策略，對可能出現(xiàn)的安全問題進(jìn)行提前預(yù)判，提高輸電線在運(yùn)行中的可靠性。

二、輸電線路設(shè)計(jì)流程

（一）前期準(zhǔn)備工作

輸電線路設(shè)計(jì)自身存在著一定的特殊性，由于項(xiàng)目規(guī)模以及內(nèi)容、因素等方面存在的差異，如果設(shè)計(jì)不合理的話就會對輸電線路的安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重影響，為了能夠保證設(shè)計(jì)效果，在線路設(shè)計(jì)前，要對前期的準(zhǔn)備工作進(jìn)行做好，這樣做的目的能夠保證準(zhǔn)備工作的安全性，提高其完整性，最大限度上發(fā)揮出輸電線路的最大作用。在輸電線路設(shè)計(jì)過程中，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地形以及氣象條件等研究結(jié)果，促進(jìn)設(shè)計(jì)工作的積極開展。另外，相關(guān)設(shè)計(jì)人員還要根據(jù)自身豐富、優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)，將科學(xué)技術(shù)作為主要依托，制定出切實(shí)可行的線路設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)初步完成后，重視方案的可行性研究，對設(shè)計(jì)方案中的不足進(jìn)行及時(shí)的分析，制定合理的處理策略，對設(shè)計(jì)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)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(shè)計(jì)初期通常情況下指的就是對初步設(shè)計(jì)方案實(shí)施更加深層次的研究，結(jié)合線路設(shè)計(jì)的具體目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)工程建設(shè)動(dòng)態(tài)變化形式，對草圖方案實(shí)施不斷的優(yōu)化以及調(diào)整，進(jìn)一步為加強(qiáng)輸電線路在運(yùn)行中的質(zhì)量提供良好保障。與此同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中，要充分考慮高壓輸電線路運(yùn)行過程中各方面影響因素，對施工區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)化勘查，對輸電線線路施工中需要的所有使用材料以及設(shè)備等進(jìn)行精心準(zhǔn)備，保證工作得到有效落實(shí)的基礎(chǔ)上，對設(shè)計(jì)方案積極完善，最后在日常工作的過程中注重完善防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，嚴(yán)格監(jiān)控高壓輸電線路的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提升其運(yùn)行效益，在一定程度上推進(jìn)電力工程的快速發(fā)展。初期準(zhǔn)備工作的充分性是輸電線路建設(shè)的重要途徑之一，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將電力工程全局作為主要出發(fā)點(diǎn)，對輸電線路施工前期工作內(nèi)容和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行規(guī)劃好，這樣才能更好地為線路的實(shí)施做好鋪墊，對施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避的主要策略。

三、分析現(xiàn)階段新舊規(guī)范荷載計(jì)算的差異性分析

（一）風(fēng)偏角風(fēng)荷載分析

對于風(fēng)偏角荷載而言，其計(jì)算公式存在比較大的調(diào)整，特別是對27-31m/s 風(fēng)速區(qū)間影響是非常大的，例如220kV 在大風(fēng)工況下的搖擺角計(jì)算而言，應(yīng)該按照新規(guī)范所計(jì)算出的搖擺角通常情況下要比之前舊的規(guī)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(fēng)荷載的影響分析

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

四、分析新規(guī)范對桿塔設(shè)計(jì)的影響

通過充分的收集“十四五”規(guī)劃過程中35-330kV 輸電線路工程，以常用的桿塔通用設(shè)計(jì)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(gè)方面的結(jié)果，在實(shí)際進(jìn)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(shè)計(jì)帶來影響，同時(shí)也會對后期使用存在一定的限制，因此在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)中，要充分結(jié)合規(guī)范的內(nèi)容，避免設(shè)計(jì)出現(xiàn)落后，提高設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。

（二）分析塔重和基礎(chǔ)作用力分析

在實(shí)際進(jìn)行采集的過程中，要保證采集的數(shù)量，并且采集完成后還要列出具體的代表性塔型，使其能夠?qū)ο嚓P(guān)塔型進(jìn)行綜合性分析，在分析完成之后，還需要考慮鐵塔和基礎(chǔ)在輸電線路本體造價(jià)中的占比，還要充分的結(jié)合實(shí)際的情況，從而保證其塔重和基礎(chǔ)作用力能夠得到詳細(xì)的分析，在此基礎(chǔ)上避免對桿塔設(shè)計(jì)出現(xiàn)較大的影響，使其能夠提高桿塔的整體建設(shè)，滿足電力工程的實(shí)際需要。

總結(jié)：總而言之，在新的規(guī)范進(jìn)行修訂的過程中，其修訂內(nèi)容相對比較多，主要是對35-330kV 桿塔的影響很大，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是電氣規(guī)程將引起風(fēng)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(shè)計(jì)塔頭間隙普遍存在著不滿足新規(guī)范的要求，其不合格率相對比較高。二是荷載規(guī)范將引起導(dǎo)地線線條風(fēng)荷載增大百分之十五以上，引起塔身風(fēng)荷載增大百分之二十以上，這一變化將引起塔重和基礎(chǔ)作用力的增加。三是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程將引起部分桿件強(qiáng)度不夠，尤其是單顆螺栓連接的斜材和輔材。四是新規(guī)范綜合將引起原典設(shè)塔重增加百分之三到百分之十，其重基礎(chǔ)作用則增加百分之二十以上，這樣將會導(dǎo)致其工程量出現(xiàn)增加，特別是前期建設(shè)階段，還要充分考慮規(guī)范修訂所帶來的影響，在工程和綜合造價(jià)過程中提高對工程全過程管理。