110kV输电线路杆塔基础设计的技术要点

110kV输电线路杆塔基础设计的技术要点

马鹏飞

呼和浩特市电力勘察设计院 内蒙古呼和浩特市 010010

摘要：作为国民经济的重要组成部分，电力企业在可靠的技术支持下取得了较好的经济效益，为社会的不断进步提供重要保障。目前，在设计中采取有效的措施优化输电线路，逐渐成为了电力企业战略部署的工作重点。本文将对110kV输电线路杆塔基础设计的技术要点进行必要地探讨，以便为相关的研究工作开展提供一定的参考信息。

关键词：110kV；输电线路；杆塔；基础设计；技术要点；

前言

输电线路杆塔结构是电力架空线路设施中特殊的支撑结构件，是导线、地线、绝缘子串和基础的联结纽带，其基础设计将直接影响到整个电网线路的正常、稳定、安全运行。因此，对于输电杆塔的基础设计应给予重视。

一、优化杆塔设计方案对于110kV输电线路正常工作的重点

输电塔的性能是否得到充分利用，关系到输电线路的服务功能和经济效益。在输电线路建设工程中，塔的造价占整个工程总造价的三分之一，这在一定程度上决定了选择合适的塔，优化塔设计方案的正常运行的重要性。在杆塔基础设计过程中，设计师应该考虑到110千伏输电线路的实际需要，并对设计过程进行细化的处理，确保设计塔在后期正常使用时能够满足工程施工的要求。因此，设计师需要明确下面几点：首先要确定整个线路施工的实际情况，保证杆塔数量在设计过程中的合理性；第二，在设计过程中，必须与施工要求相结合，选用达到电力系统运行要求的杆塔；第三，在设计过程中，需要全方位考虑杆塔的不利因素和使用寿命，采取有效措施进行控制，尽量减少杆塔的使用占用面积。

二、110kV输电线路杆塔基础设计要点

1.图纸设计

110kV输电线路工程的工作前，我们必须先进行图纸工程的设计，然后经过层层审核，最终运用到实际的施工中。在进行图纸的设计过程中，设计者必须要与工作人员和监管者共同完成图纸的设计工作，目的是在于让施工者详细了解设计的重要目标，然后施工者才能在施工过程中注意到小的细节，才能更深层次的提高施工的质量，保证施工过程中的技能的完美，设计者与施工人员在讨论的过程中，可以发现并提出存在的问题，共同商讨完成输电线路的工程。

2.杆塔设计

在设计杆塔的过程中，我们首先要注意的就是要做定位模板曲线，定位模板曲线是指根据一定的气象条件，然后描绘成的曲线，定位模板曲线是指根据具体的气象条件下的比例，判断具体的天气状况，然后利用临界温度法判断最大垂直弧下的具体的天气状况，然后取得定为模板曲线，进行具体的操作。然后选择具体塔位，挑选杆的类型，并详细研究与档之间的距离。我们在选择使用杆塔的过程中，应该尽量选择经济型的杆塔的高度，减少占用耕地和农田的占地面积。

三、技术要点

1.运用信息化技术优化杆塔结构

110kV输电线路正常运行过程中对于各项基础设施的工作性能及安全性能的要求非常高，需要相关的技术人员在其中杆塔设计的过程中能够合理地运用信息化技术，优化杆塔结构，确保杆塔在10kV输电线路应用中能够达到线路生产活动的具体要求，提高输电线路的安全性能，实现电力企业发展过程中效益最大化的战略目标。合理运用信息化技术优化杆塔结构时，需要做到：在可靠的理论支持下，结合110kV输电线路的实际建设要求，通过计算机网络中杆塔三维立体化模型的有效模拟，对杆塔的结构稳定性进行综合性评估，延长杆塔的使用寿命；对杆塔的尺寸规格及其它参数进行有效地分析，在信息化技术的支持下对杆塔设计中存在的问题进行及时地解决，加强对相邻杆塔之间距离的合理控制；对杆塔的实际设置方式及分布状况进行合理地分析，运用计算机网络为杆塔绝缘性能的提高提供必要的设计思路，提高110kV输电线路工作效率的同时减少电力基础设施的减少成本；由于杆塔在实际的应用中可能会受到自然因素的影响，需要在三维立体化模型的模拟过程中选择出材料可靠的杆塔，确保电力工程建设中110kV输电线路的正常投入使用。

2.加强对不同类型杆塔的有效选择

结合现阶段我国110kV输电线路整体的发展现状，可知选择不同类型的杆塔对于输电线路供电稳定性起着重要的保障作用。常用的输电线路杆塔有：混凝土或预应力混凝土杆、钢管混凝土杆、钢管杆和角钢铁塔等，其中角钢结构的铁塔一般用于受力较大、高电压等级和施工条件困难的地方。结合110kV输电线路的建设要求，可知选择FRP材料制成的杆塔实际应用效果良好。这种材料作为一种复合型材料，有着一定的脆性，适用于110kV及其以下输电线路杆塔选择中。从杆塔的建设成本、老化程度、抗压性能、使用效果等方面进行综合地评估，促使110kV输电线路建设中能够在杆塔等不同基础设施的支持下，不断完善其服务功能，为现代化电力系统生产水平的提高及安全事故发生率的降低提供可靠地保障，促进我国经济社会的不断向前发展。因此，在110kV输电线路的杆塔选择过程中，技术人员应该结合输电线路的功能特点增强杆塔选择的合理性，逐步完善电力系统的服务功能，实现110kV输电线路建设过程中的更多发展目标。

3.建立输电杆塔结构构件的失效模型

（1）建立较为合理的构件失效模型，是建立较为合理的结构体系失效模式的判别准则的基础。对于输电杆塔结构体系，在判断每根构件是否破坏时，是通过其极限承载力是否达到规范规定的限值来进行判别。在输电杆塔结构体系中，拉杆和压杆的破坏模式是不同的，一般情况下，拉杆为强度破坏，压杆大多为稳定破坏。在很多有关结构构件失效模式识别的文献中，一般是假设失效后杆件的应力-应变曲线为一个平台或突降为零。

（2）在输电杆塔结构体系中，较为合理的构件失效模型是拉杆采用弹-塑性单元失效模型，构件屈服后保持其屈服点应力不变，但该构件对结构体系刚度矩阵已无贡献；而压杆则可采用半弹-塑性单元失效模型，假定构件失稳后仍有一定的继续承载的能力，其所承担的内力将有部分内力需分配到其余未失效的构件上。通过对轴力杆单元常用模型的承载力与位移关系曲线的有效分析，有利于优化杆塔的服务功能，增强杆塔结构的稳定性。 4.突出节能环保理念

110kV输电线路实际应用中为社会各行业整体生产力水平的不断提高带来了重要的保障作用，客观地加大输电线路相关基础设施实际应用效果的要求。其中，在输电线路杆塔基础设计的过程中，为了增加110kV输电线路使用过程中的环境效益，应采用可靠的设计理念增强杆塔的节能环保效果，促使输电线路在实际的应用中能够对周围生态环境质量的改善产生积极的影响，实现智能电网建设的发展目标。110kV输电线路杆塔基础设计过程中节能环保理念的突出，需要在杆塔的技术指标设置中充分考虑新型材料的功能特性，利用可靠的技术手段扩大新型材料制成的输电线路杆塔的应用范围，促使110kV输电线路杆塔在未来的应用中能够满足可持续发展战略的具体要求：提高输电线路运输效率的同时增强电力系统的生态效果，加快我国资源节约型及环境友好型社会的建设步伐。

结束语

总的来说，杆塔基础设计的稳定性可以保证整个输电线路运行的稳定性。一旦杆塔设计出现问题，就很容易导致安全事故，维修困难，耗时长，还会造成巨大的经济损失。输电线路杆塔是作为当代电网中无法缺少的关键支撑点。所以，输电线路杆塔的设计是否正确合理、科学规范，给输电线路的安全、经济性和运行可靠性带来很大的影响。

参考文献：

[1]安利强，赵东东，默增禄，杨勃.纤维增强复合材料输电杆塔研究进展[J].智能电网，2014（05）.

[2]陈友慧，尹冉.110kV纤维增强复合塑料材质电杆的结构设计探讨[J].华东电力，2012（09）