新输电线路设计规范对杆塔设计的影响性分析

岳晓龙

摘要：随着对电网的认知水平和对电网可靠性要求逐渐提高，110kV～750kV（GB5045-2010）输电线路设计规范不再能满足当前社会经济发展的要求。修订后的输电线路设计准则（DL/T5582-2020）、架空输电线路荷载规范（DL/T5551-2018）和架空输电线路杆塔结构设计技术规程（DL/T5486-2020）共同构成了新的输电线路杆塔设计标准框架。根据国家电网基础设施建设的要求，新建工程杆塔必须按照新标准设计和审查输电线路项目。但目前，新规范对塔结构的影响分析较少，本文通过对新输电线路设计对杆塔设计的影响。为今后成功杆塔设计实施奠定了理论基础。

关键词：新输电线路;设计规范;杆塔设计;影响性

引言

高压电塔线是通常对风敏感的结构，需要研究输电线路的设计，以确保输电线路结构在风荷载作用下安全可靠地运行。目前，一些研究人员比较了我国输电线路的风荷载与一些主要外国的风荷载，总的结论是，我国输电线路的风荷载比其他国家的标准高度变化敏感，只有在塔高较低时，风荷载和塔线荷载较接近其他国家的标准结算结果，而高度较高（大于60米）时，国家标准计算结果较高。由于采用了新输电线路设计标准，直接输电线路风荷载计算中直接参考其相关规定的某些参数已发生变化，对输电线路风荷载设计值产生了重大影响。在此基础上，研究新输电线路设计规范对塔设计的影响分析。

1架空输电线路设计规范体系

架空输电线路设计标准体系分为国家标准、行业标准和企业标准等。架空输电线路设计国家标准主要包括GB 50545-2010和GB 50061-2010《66kv以下架空电力线路设计规范》，其他架空输电线路设计行业标准主要包括DL/T 5154-2002《架空输电线路杆塔结构设计技术规程》DL/T 5130-2001《架空输电线路钢管》DL/T 5219-2005《架空输电线路设计技术规范》DL/T 5440-2005架空输电线路的企业标准主要有Q/gdw 178-2008《1000kV交流架空输电线路设计暂行技术规定》、Q/gdw 179-2008《110 ～ 750kV架空输电线路设计技术规定》、Q/gdw 180-2008《66kv以下架空電力线路设计技术规定》、Q/gdw 181-2008《500kV DC架空输电线路设计技术规范》、Q/GDW182-2008。

2新旧规范荷载计算的差异性分析

风偏角风荷载。由于对风荷载分布计算公式进行了较大的调整，特别是对于风速范围27～31m/s，因此，从新规范下的摆动角度一般比旧规范大1～2°，并且由于绝缘损失的变化而增大了头部大小。（2）风荷载的影响。新的规格使35kv线路塔的转向角略有增加，并使线路风荷载和塔体风荷载增加。应当指出，输电塔结构是一个空间农场系统，并不意味着风荷载的增加将影响输电塔结构的承载能力，而该结构也受试点地线电压和净重的影响，后者的风荷载只是其中的一部分。随着电压水平的提高，风荷载对塔结构的影响会因使用大型截面和多重碎裂准则而减小。

3新规范对杆塔设计的影响性分析

新旧规范塔脚板计算公式对比：不同点在于旧规范中塔脚板厚度受主材相邻区隔尺寸影响，认为塔脚板厚度仅由主材所在区隔尺寸来控制;且不考虑加劲板对塔脚板承载力的加强作用，加劲板不参与计算，制图时加劲板尺寸及规格仅根据设计人员常规经验进行布置。而新规范中认为塔脚板厚度受主材对角区隔尺寸影响，新规中对于工程中常用的靴板式有加劲塔脚板的计算考虑了加劲板的加强作用;且对加劲板的构造给出了具体要求，即加劲板的长高比为0.5～1.0，厚度取靴板厚度的0.6～0.7倍。同时，新规认为靴板式塔脚板受压时，由于靴板及加劲板的竖向刚度较大而底板的竖向刚度相对较小，底板和基础间的底板和基础间的压力并非均匀分布，而是主要分布在靴板和加劲板附近;因此底板承受的弯矩相对较小，受压工况一般不控制底板的厚度;故新规并不考虑靴板式塔脚板的受压计算。对于靴板式有加劲塔脚板计算公式，虽然旧规范相对较为保守，但因加劲板不参与计算，仅作为塔脚板构造的加强措施，制图时加劲板尺寸可按照设计经验灵活取值。这种处理方法非常简便，不仅能保证工程安全，还大大减少了设计人员的计算工作。但对于新规范计算公式，因山地塔为适应地形需要须做长短腿设计，这就导致不同接腿斜材与塔脚板平面夹角不同，受该夹角构造影响，进而引起同一塔型下不同接腿的塔脚加劲板尺寸不同;即接腿越短，加劲板尺寸越小。这对于根开较小的直线塔影响尤为明显，部分加劲板需做成倾斜处理才能满足构造要求;但这与规范给出的计算模型图示又有出入，且加劲板倾斜处理后，其对塔脚板是否有足够的加强作用不得而知，这时规范公式的适用性又需进一步考虑。若根据不同接腿计算不同的塔脚坂，因每个塔型长短腿合计有数十个之多，这不仅会大大增加设计人员的计算工作量，不符合铁塔通用设计理念。

结束语

综上所述，得出以下结论：（1）新规程会引起风偏转角度普遍增大，然后考虑绝缘协调的变化，使原有的整体设计塔的头部间隙一般不符合新规程的要求，大部分不符合要求。（2）结构设计规程可能导致某些元素，特别是单个螺栓联接的斜材料和辅助材料强度不足。（3）合并新的规格将增加原有塔和基本力量的重量，从而增加工作量。应在施工初期阶段考虑到修订标准的影响，特别是在施工时间和总费用方面，并建议加强对整个施工过程的管理。

参考文献：

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