新输电线路设计规范对杆塔设计的影响性分析

李冰

（国网浙江杭州市富阳区供电有限公司，浙江 杭州 311400）

2020 年国家电网基建部发布了一系列电网工程设计建设的技术标准，为探讨新规范对杆塔的影响，首先对输电线路工程影响较大的如电气、荷载等设计规范进行了分析，阐述其修订要点;接着对原杆塔通用设计采用数理统计分析方法，给出新规范对杆塔的影响。基于当时的认知水平与电网安全可靠性需求，我国的《110kV～750kV 架空输电线路设计规范》(GB50545—2010)已不满足当前社会经济发展的需要，也不利于我国的电网基建技术走向国外。对此，设计人员首先要明确高压输电线路设计管理的意义所在，掌握设计流程和要点，根据电力工程实际建设情况进行差异化设计，不仅可以满足电力工程的输电需求，还可以提升供电稳定性，对社会的良好发展起到推动作用。

一、分析输电线路设计管理过程中的意义

由于输电线路在整个电力系统中占据着不可忽视的重要地位，尤其是线路设计品质和电力工程建设质量存在着密切的联系，所以相关设计人员要制定出科学合理的手段，保证线路设计具有合理性，符合电力工程在建设中的需求，充分的为人们打造比较安全稳定的用电环境，所以在对设计线路的过程中，要做好以下内容：对于设计人员而言，需要到施工现场对环境进行全面勘察，掌握施工条件等相关因素，只有这样才能提高电力工程在建设中的质量，另外全面勘查输电线路的安全性，为设计工作设好相应的铺设，保证施工安全行的基础上，还能对后期线路运行稳定性进行维护。将准备工作做好的基础上，还能对施工中的安全风险进行规避，提前制定出突发状况的处理策略，对可能出现的安全问题进行提前预判，提高输电线在运行中的可靠性。

二、输电线路设计流程

（一）前期准备工作

输电线路设计自身存在着一定的特殊性，由于项目规模以及内容、因素等方面存在的差异，如果设计不合理的话就会对输电线路的安全运行带来严重影响，为了能够保证设计效果，在线路设计前，要对前期的准备工作进行做好，这样做的目的能够保证准备工作的安全性，提高其完整性，最大限度上发挥出输电线路的最大作用。在输电线路设计过程中，要结合当地的实际地形以及气象条件等研究结果，促进设计工作的积极开展。另外，相关设计人员还要根据自身丰富、优秀的经验，将科学技术作为主要依托，制定出切实可行的线路设计方案，设计初步完成后，重视方案的可行性研究，对设计方案中的不足进行及时的分析，制定合理的处理策略，对设计过程中的安全风险进行有效降低，在一定程度上保证输电线路施工的安全性。

（二）初期工作

设计初期通常情况下指的就是对初步设计方案实施更加深层次的研究，结合线路设计的具体目标和标准，根据工程建设动态变化形式，对草图方案实施不断的优化以及调整，进一步为加强输电线路在运行中的质量提供良好保障。与此同时在设计的过程中，要充分考虑高压输电线路运行过程中各方面影响因素，对施工区域进行系统化勘查，对输电线线路施工中需要的所有使用材料以及设备等进行精心准备，保证工作得到有效落实的基础上，对设计方案积极完善，最后在日常工作的过程中注重完善防护系统设计，严格监控高压输电线路的运行风险，提升其运行效益，在一定程度上推进电力工程的快速发展。初期准备工作的充分性是输电线路建设的重要途径之一，设计人员应该将电力工程全局作为主要出发点，对输电线路施工前期工作内容和相关标准等进行规划好，这样才能更好地为线路的实施做好铺垫，对施工安全风险进行规避的主要策略。

三、分析现阶段新旧规范荷载计算的差异性分析

（一）风偏角风荷载分析

对于风偏角荷载而言，其计算公式存在比较大的调整，特别是对27-31m/s 风速区间影响是非常大的，例如220kV 在大风工况下的摇摆角计算而言，应该按照新规范所计算出的摇摆角通常情况下要比之前旧的规范要大1-2°，另外由于绝缘配合变化，就会在一定程度上加大塔头尺寸。

（二）风荷载的影响分析

由于在新规范的背景下，其35-330kV的线路杆塔摇摆角出现一些增大现象，进一步致使地线条风荷载以及塔身风荷载也会进一步增加，但需要注意的是，输电塔自身结构属于空间桁架体系，但并不代表风荷载水平的增加就会对杆塔结构承载力带来影响，结构承载力也会受到导地线张力和自重的影响，风荷载只占其中一部分。由于电压等级的进一步加大，大截面以及多分裂导地线的使用，就会导致风荷载对杆塔结构带来的影响程度得到减弱。

四、分析新规范对杆塔设计的影响

通过充分的收集“十四五”规划过程中35-330kV 输电线路工程，以常用的杆塔通用设计模块为分析样本。

（一）分析杆塔校核分析

真对于杆塔校核工作而言，主要包括塔头间隙以及承载力校核两个方面的结果，在实际进行校核的过程中，依然存在着间隙不合格率较高的情况，这些情况的存在必然会对整体的设计带来影响，同时也会对后期使用存在一定的限制，因此在实际进行设计中，要充分结合规范的内容，避免设计出现落后，提高设计的整体质量。

（二）分析塔重和基础作用力分析

在实际进行采集的过程中，要保证采集的数量，并且采集完成后还要列出具体的代表性塔型，使其能够对相关塔型进行综合性分析，在分析完成之后，还需要考虑铁塔和基础在输电线路本体造价中的占比，还要充分的结合实际的情况，从而保证其塔重和基础作用力能够得到详细的分析，在此基础上避免对杆塔设计出现较大的影响，使其能够提高杆塔的整体建设，满足电力工程的实际需要。

总结：总而言之，在新的规范进行修订的过程中，其修订内容相对比较多，主要是对35-330kV 杆塔的影响很大，主要表现在以下几个方面:一是电气规程将引起风偏角普遍增大一度到两度，之后在考虑到绝缘配合的变化，使其原来钢铁的设计塔头间隙普遍存在着不满足新规范的要求，其不合格率相对比较高。二是荷载规范将引起导地线线条风荷载增大百分之十五以上，引起塔身风荷载增大百分之二十以上，这一变化将引起塔重和基础作用力的增加。三是结构设计规程将引起部分杆件强度不够，尤其是单颗螺栓连接的斜材和辅材。四是新规范综合将引起原典设塔重增加百分之三到百分之十，其重基础作用则增加百分之二十以上，这样将会导致其工程量出现增加，特别是前期建设阶段，还要充分考虑规范修订所带来的影响，在工程和综合造价过程中提高对工程全过程管理。