舒冬

中煤科工重慶設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，中國(guó)·重慶 400042

1 引言

對(duì)于同塔多回高壓輸電而言，其實(shí)際應(yīng)用非常廣泛，尤其是在一些發(fā)達(dá)國(guó)家。對(duì)于中國(guó)而言，針對(duì)鐵塔的安全設(shè)計(jì)，仍然處于進(jìn)一步研究階段，主要原因，就是多回路高壓輸電線路是最為重要的承載基礎(chǔ)，若遇到了一些惡劣天氣，或者是整體的高壓電輸出率進(jìn)一步增加，這對(duì)于電塔本身的承受力要求更高，所以在開(kāi)展電塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要滿足最基礎(chǔ)的承壓要求，符合安全標(biāo)準(zhǔn)，但是中國(guó)在這一方面的經(jīng)驗(yàn)，明顯不足，因此有待進(jìn)一步深入研究和探索。

2 其他國(guó)家的應(yīng)用

對(duì)于一些發(fā)達(dá)國(guó)家而言，其電力建設(shè)，已經(jīng)走在了整個(gè)世界的前列。舉例來(lái)講，對(duì)于德國(guó)而言，由于其電力工業(yè)發(fā)展速度的加快，相應(yīng)的電力線路通道建設(shè)規(guī)模也相對(duì)較大，而且該國(guó)家的最高電壓，已經(jīng)可以達(dá)到了380V。根本原因，就是對(duì)比其他國(guó)家，德國(guó)本身的國(guó)土面積并不是很大，因此為了使土地資源的利用率得到有效地增加，并且實(shí)現(xiàn)使用的針對(duì)性和有效性，就將電力線路走廊通道建立了進(jìn)來(lái)，而且國(guó)家也明確規(guī)定，若對(duì)新的線路進(jìn)行建立，必須以同塔為基礎(chǔ)，進(jìn)行兩回或者兩回以上的建立，但是對(duì)于德國(guó)而言，整體的高壓線路基本都是同塔四回，甚者還有四回以上，此種線路在建設(shè)過(guò)程中，需要投入較大的財(cái)力。對(duì)于同塔四回電力線路而言，其在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，可以充分滿足最大高壓380V 運(yùn)行兩次。對(duì)于日本而言，其國(guó)土面積，更是小之又小，因此，基于用地如此緊張的背景下，最為常見(jiàn)的就是同塔多回路電力線路建設(shè)[1]。

3 同塔多回路成本

3.1 鐵塔鋼材

根據(jù)相關(guān)比較，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)比同塔四回路要比同塔雙回路的塔基明顯重得多，相應(yīng)的耐張力也要相對(duì)較重。這根本原因，就是鐵塔本身的高度，所以成本會(huì)有很大的支出。

3.2 鐵塔基礎(chǔ)材料

在開(kāi)展高壓多回路的電力鐵塔建設(shè)過(guò)程中，水泥和鋼筋屬于最為重要的基礎(chǔ)材料，由于在建設(shè)過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)多回路線路的架空，所以不論是對(duì)于電力鐵塔本身的重量，還是對(duì)高壓電力的實(shí)際承受力要求，都會(huì)有很大程度的增加，因此相應(yīng)需要建設(shè)的材料，也要同步增加。正常情況下，對(duì)比兩個(gè)同塔雙回路建設(shè)，電力鐵塔建設(shè)的工作量相對(duì)較多，因此對(duì)于電力鐵塔本身而言，其實(shí)際耗費(fèi)的成本非常高。

3.3 電氣材料

在實(shí)際開(kāi)展電力線路建設(shè)工作的過(guò)程中，還要對(duì)其中的電氣材料成本費(fèi)用進(jìn)行充分地考慮。在電氣材料中，主要包含了兩大類(lèi)，首先就是導(dǎo)線類(lèi)，其次就是通信線類(lèi)，將同塔雙回輸電線路和同塔四回輸電線路進(jìn)行對(duì)比，這兩者本身不論是導(dǎo)線的耗電量，還是通信線的耗電量，均是同樣的。但是對(duì)于同塔四回輸電線路而言，其可以節(jié)省兩根線路，不僅如此，又在絕緣的部分上增加一些，因此實(shí)際的電氣資金耗費(fèi)是相同的。在該方面，針對(duì)電氣成本的調(diào)整，基本是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的[2]。

3.4 施工

在開(kāi)展電塔輸電線路建設(shè)工作的過(guò)程中，需要對(duì)資金進(jìn)行合理地利用，并且最大化地節(jié)約投資成本，因此必須考慮工程中的施工費(fèi)用，這與整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)有著密切的關(guān)聯(lián)。對(duì)于線路施工費(fèi)用而言，不但將相關(guān)人員的費(fèi)用包含了進(jìn)來(lái)，還包含了眾多的施工材料費(fèi)用等。其實(shí)際的影響因素也眾多，既有施工工期，又有施工技術(shù)和施工難度。若整體的施工非常復(fù)雜，且耗費(fèi)的工期相對(duì)較長(zhǎng)，那么實(shí)際的施工總費(fèi)用，也就相對(duì)較高。

3.5 征地

在輸電線路施工的過(guò)程中，還需要考慮的一類(lèi)費(fèi)用，就是征地費(fèi)用。電力線路走廊通道的實(shí)際覆蓋面積，就是征地費(fèi)用，在具體應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)比同塔雙回輸電線路和同塔四回輸電線路，后者的征地費(fèi)用相對(duì)較少，節(jié)省了大約有百50%。所以，針對(duì)征地費(fèi)用上的成本，是可以實(shí)現(xiàn)有效節(jié)省的。

4 鐵塔設(shè)計(jì)及應(yīng)用

4.1 鐵塔荷載

中國(guó)在建設(shè)電力鐵塔工程過(guò)程中，要求不論是任何一種塔型的使用，還是相應(yīng)電力鐵塔荷載量的計(jì)算，都必須遵循《塔型規(guī)劃及技術(shù)條件》中的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，確保后續(xù)施工，可以具備科學(xué)的依據(jù)。

4.2 日常運(yùn)行

電力在日常運(yùn)行的過(guò)程中，一般情況下，需要對(duì)以下三種情況進(jìn)行考慮：第一種情況，就是涉及的風(fēng)速，實(shí)際線路并未斷，沒(méi)有冰；第二種，就是相對(duì)風(fēng)速，線路未斷，覆蓋冰；第三，就是溫度最低，且沒(méi)有風(fēng)也沒(méi)有冰，線路也未斷。

4.3 斷線

對(duì)于輸電線路而言，其實(shí)際斷線主要會(huì)存在以下兩種情況：第一種情況，就是懸垂型的桿塔斷線，實(shí)際的溫度為-5℃，呈現(xiàn)冰態(tài)，無(wú)風(fēng)，基于同一檔，任意一導(dǎo)線斷開(kāi)，地線都不會(huì)斷開(kāi)，同樣，對(duì)任意一地線斷開(kāi)，相應(yīng)的導(dǎo)線也未斷；第二種情況下，就是耐張型的桿塔斷線，實(shí)際的溫度同樣為-5℃，呈現(xiàn)有冰的狀態(tài)，無(wú)風(fēng)，在同一檔背景下，對(duì)任意一地線進(jìn)行斷開(kāi)，相應(yīng)的但導(dǎo)線也會(huì)任意斷一根。所以，桿塔不同，實(shí)際的斷線情況也有很大的差異性。

4.4 不均勻荷載

對(duì)于懸垂型桿塔和耐張型桿塔而言，其雖然處于同樣的條件下，但是荷載卻有很大的不同。以未斷線路，存在不均勻的冰，且溫度均為-5℃，整體的風(fēng)速完全相同，但是兩側(cè)覆冰存在差異性為重要依據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于第一種桿塔導(dǎo)線而言，對(duì)比最大使用張力，其縱向不平衡張力是10%；對(duì)于第二種桿塔而言，基于同樣情況和背景，對(duì)比使用張力，不平衡張力是30%。由此可見(jiàn)，就這兩種桿塔而言，其存在的不均勻荷載要相對(duì)較大。所以，在建設(shè)各類(lèi)桿塔的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)導(dǎo)線和地線的不平衡張力進(jìn)行充分的考慮，簡(jiǎn)而言之，就是對(duì)于桿塔本身而言，其可以承載的最大荷載力[3]。

4.5 安裝

第一點(diǎn)，在安裝懸垂型桿塔的過(guò)程中，針對(duì)實(shí)際的荷載量情況，需要對(duì)以下兩個(gè)方面進(jìn)行充分的考慮。

一方面，就是導(dǎo)線和地線以及具備相關(guān)荷載量的物體，會(huì)造成什么樣的影響。其中，還要將各種電線本身的重量包含進(jìn)來(lái)，還有一些使用工具等荷載量的提升涵蓋進(jìn)來(lái)。在整個(gè)過(guò)程中，需要對(duì)動(dòng)力系數(shù)1.1 進(jìn)行充分考慮。

另一方面，就是實(shí)際進(jìn)行的各類(lèi)電線錨線作業(yè)可能會(huì)帶來(lái)的影響。對(duì)于錨線而言，其與地之間的夾角，應(yīng)不大于20°，實(shí)際的動(dòng)力系數(shù)也是一樣，在具體應(yīng)用的過(guò)程中，匯總錨線張線的各種因素，即垂直分量和地線重力以及附加荷載等，簡(jiǎn)而言之，就是掛線點(diǎn)垂直荷載量，與此同時(shí)，導(dǎo)線與地線張力和錨線張力的實(shí)際縱向之差，實(shí)際代表的就是縱向不平衡張力的具體值。

第二點(diǎn)，對(duì)于耐張型桿塔安裝而言，需要對(duì)以下幾點(diǎn)內(nèi)容，進(jìn)行重點(diǎn)考慮，不但有導(dǎo)線和錨線的架設(shè)，還有錨導(dǎo)線的架設(shè)和地線荷載等。實(shí)際導(dǎo)線本身與地的夾角應(yīng)不大于45°。此外，還需要特別注意一點(diǎn)，就是導(dǎo)線本身的拉線若與平衡張力標(biāo)準(zhǔn)值完全相同，定為30kN 進(jìn)行后續(xù)的計(jì)算，則要以5kN 為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算地線的拉線。

第三點(diǎn)，正常情況下，對(duì)于線牽引繩和地夾角而言，不能大于20°。不論是導(dǎo)線本身與地線的初始長(zhǎng)度和誤差，還是整體的牽引力影響，都要涵蓋在緊線張力的計(jì)算之中，然后對(duì)同塔四回電力線路進(jìn)行施工的過(guò)程中，確保第一步開(kāi)展為地線施工，然后再進(jìn)行其他施工步驟。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)如今中國(guó)對(duì)于電力的需求與日俱增，因此對(duì)于輸電塔的涉及要求也越來(lái)越高。在開(kāi)展輸電塔設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，相關(guān)人員必須要對(duì)物美價(jià)廉的建筑塔新型材料進(jìn)行考慮，確保資源和成本不被浪費(fèi)，可以對(duì)高負(fù)荷電量進(jìn)行承載，最終實(shí)現(xiàn)既安全又合理。