摘要：在110kV及以上输电线路的施工中，杆塔的组立是一个非常关键环节，紧凑型杆塔在实际应用中具有明显的应用优势，但是，在运行维护管理方面还有一定的弊端，对此，应该继续深入研究紧凑型杆塔施工技术，提升施工工艺水平。
关键词：110kV线路工程；紧凑型杆塔；应用
1 110kV紧凑型杆塔优势分析
1.1塔头优势
1.1.1一层横担布置
目前双回路铁塔的常用形式有垂直排列和三角形排列，垂直排列方式布置4层横担，三角形排列方式布置3层横担，塔头高度均较高。充分考虑窄基塔特点，从降低塔头高度，减少塔材的原则出发，利用紧凑型线路相间导线无接地构件的特点，提出一层横担布置的大胆尝试。一层导线塔头如图1所示。
1.1.2与常规塔头比较
在110kV杆塔设计中，常用的直线塔塔头排布方式有：导线的垂直排列、水平排列和三角形排列。现将本次设计的紧凑型塔头与常规塔头，在塔头高度，导线边距上进行建模比较，比较结果如表1所示。根据塔头布置方式得知，垂直排列较水平，三角形排列节约走廊宽度，但塔型整体偏高，计算弯矩增加，不利于铁塔塔件及基础受力。且塔型高度过高，形成了高空屏障，不利于相同及以上等级线路交叉跨越。而水平排列，较垂直排列、三角形塔头，虽在高度上有大大优化，但导线布置由于相间水平位移关系，必然造成横担过长，占用线路走廊过大。而三角形排列，综合了垂直与水平排列的优缺点，减少了相间距离，塔高小于导线垂直排列，铁塔整体宽度小于导线水平布置。紧凑型塔头较三角形塔头，因减小导线间距，只设计了一层横担，故在三角形排列的基础上，塔头高度与横担宽度进一步缩小，优势更加明显。
1.2节省塔材优势
1.2.1优化因素分析
（1）降低铁塔导线高度
在相同天气，地理环境中，使用相同型号，相同分裂数导线时，导线的风压荷载直接取决于导线高度的大小。降低塔头高度可明显减小塔身作用力。
（2）减少相间距离
对于直线塔来说，导线的挂线方式直接决定了相间距的大小，同时也就决定了塔头尺寸的大小，进而影响到铁塔的钢材耗量和线路走廊宽度。一般来说，直线塔塔重随着相间距的增大而相应增大，主要原因在于相间距的增大导致了横担增长，增加了横担的弯矩，使得横担规格加大，重量增加，另一方面相间距的增大还导致铁塔横向弯矩和断线时的扭力臂增大，影响到塔身主斜材的变化，而使得塔重也增大。所以，如何尽可能减小相间距是直线线路控制铁塔技术指标的关键。
1.2.2紧凑型杆塔有效减轻塔重
考虑方便优化比较，在相同呼高下，对常规三种塔型分别建模计算。各塔头形式比较如表2所示。
由表2可知，垂直排列由于导线相对高度较高，风荷载相对较大，塔身重量较重，水平排列塔头略显臃肿，造成横担主材，与塔身连接位受力较大，塔头重量比大，三角形排列在继承水平和垂直排列优点的基础上，也部分带有两者的不足之处，杆塔重量虽有部分减轻，仍不为最优方案，紧凑型在横担数量上的减少，带来塔头高度降低，导线间距的减小，使得一层横担较水平排列更为合理，故在紧凑型杆塔能有效减轻塔重14.7~31.0%。
1.3塔身坡度、窄基根开优势
一般输电铁塔的高度与根开比在4~6之间，而小根开塔是指高度与根开比大于10的铁塔，小根开铁塔的优点在于节约土地资源，减小线路基础宽度，节省青苗赔偿，但根开越小，塔身坡度越小，塔身受力也越不合理，杆塔的综合造价也将大幅上升，故当塔重相当，尽可能的减小根开也是窄基塔研究的一个方向。
1.4节省基础优势
基础力的优化，是体现在设计施工材料量的减少，现对以上基础作用力作进一步分析，以灌注桩基础为例。根据竞赛资料塔材按市场价8200元/t、钢筋按4700元/t、水泥按455元/t、黄砂按100元/t、碎石按48元/t直接进本体，不计价差。紧凑型排列无论在铁塔造价，还是基础上有巨大的优势。相同条件，本工程线路单基直线塔方面，紧凑型的杆塔就比普通的垂直，水平，三角形排列铁塔节省材料造价1.96万元、1.02万元、2.05万元。
1.5发展规划优势
现城乡电网发展迅速，不同电压等级，同电压等级之间交叉跨越越来越频繁，所以，塔头高度的降低，在节省本工程的材料量，降低导地线高度和塔的整体高度以外，为其它同等级、高等级电压跨越存在便利，间接降低跨越工程造价，对此，以24m呼窄基塔被跨越为例，对跨越本工程线路进行模拟分析（为方便比较及取值，模拟双回路110kV跨越本工程直线塔，根据规范要求交叉跨越安全距离为3m，跨越处弧垂取5m）。当跨越相同呼高铁塔时，紧凑型铁塔更便于跨越，付出成本相对较低，占用土地也较小。以往在线路规划中，合理跨越高压线路是路径选择一个特别需要注意的关键点，紧凑型杆塔为电网路径规划提供了更多选择性，在减小基本投资同时，间接减少被跨线路过高，路径绕行带来的额外费用，最大程度的减少今后跨越线路的投资成本，实现了电网建设的可持续发展。
2 110kV紧凑型杆塔不足探讨
220kV及以上紧凑型线路在国内已经有相应的设计规程和维护方法，工程实际中，也在逐步完善；而110kV及以下紧凑型，国内未大范围推广，由于经验缺乏，势必带来相应不足之处。（1）维护经验不足，对未知恶劣运行情况，可能存在估计不足。（2）线路部分金具较复杂，缺乏通用性，相间间隔棒仅适用于紧凑型线路。（3）相间导线间加装间隔棒，增加运行部门相应维护、探测工作，增加线路运行故障点。
3结语
现如今，企业发展以及人们的日常工作和生活对于电力系统的依赖程度越来越高，对于电力系统电能供应和传输的要求也在逐渐提升。输电线路杆塔是输电线路建设的重要基础，通过优化杆塔组立方式，能够保障输电线路电能输送的顺利进行。因此，对电力系统杆塔施工工艺进行详细探究至关重要。
参考文献：
[1]李峰，袁骏，侯建国，等.我国输电线路铁塔结构设计可靠度研究[J].电力建设，2010，31（11）：18~23.
[2]王麦锋，吴亮，鞠浩.750kV输电线路铁塔选型和规划[J].电网与清洁能源，2012，28（11）：45~51.
论文作者:李兴华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/31
标签：杆塔论文; 导线论文; 排列论文; 铁塔论文; 线路论文; 角形论文; 紧凑型论文; 《电力设备》2018年第1期论文;