论文部分内容阅读
摘要：架空输电线路杆塔在输电线路中占有重要地位，杆塔结构的设计是保证其正常运行的前提，对于整个电力系统的安全运行大有裨益。架空输电线杆是用绝缘子把来回输电的导线固定在地面杆塔上来传输电能的线路。其中杆塔支撑着架空的输电线路，必须具有强烈的稳定性。文中就针对架空输电线路杆塔结构设计
的相关问题进行了进一步探究。
关键词：架空输电线路；杆塔结构设计；电力系统安全
架空输电线路杆塔结构在上空高压电力运输中占有重要位置，杆塔设计结构的优劣会对电力运输的安全稳定性产生直接影响。而输电线路杆塔接地装置设计则是其中最主要的因素，输电线路杆塔接地装置设计可以当成是接地体和接地引下线的总称谓，其主要作用就是保证雷电产生的电流袭击大地时，电子流可安全的泄入大地，保护线路，减少线路遭遇雷击时跳闸的比例，保护人民的生命财产安全，这也是整个杆塔结构设计最终要达成的目标。
一、雷电因素与架空输电线路杆塔结构设计的关系
在架空输电线路的运行过程中，正是由于杆塔结构设计不规范，从而导致了一系列雷电事故，这种情况在线路故障中所占的比例非常高。当杆塔或者避雷线遭遇雷电攻击时，强大的雷电流会通过杆塔接地装置流入大地，但是由于接地电阻偏高的原因，会产生较高的反击电压力，大气过电压会导致线路破坏或者绝缘受损的情况，如果放电站的杆塔接地装置没有经过科学设计的话，就可能会对变电站的设备造成一定的破坏，甚至危及到人民的生命财产安全。
二、架空输电线路杆塔结构设计中的缺陷
（一）架空输电线路杆塔结预先设计存在差错。在实际生活中，很多输电线路的地形和土壤结构非常复杂，在一些偏僻的地区，难免有侦察不到位的情况，不能够很好的去调制杆塔结构中接地装置的电阻率。这样一来，在设计方面出了错，即使后来中规中矩的按图施工，接地装置的电阻也很难达到预定的要求。塔杆结构设计一旦出现问题，就为以后出现的输电线路事故埋下了隐患。
（二）架空输电线路杆塔结构设计后期运行维护不够。在实际的设计过程中，没有配备良好的测量仪器，最后造成结果失真。有的测量工具没有校对合格就拿来使用工作人员责任心不强，造成测量结果有误。对于那些运行年限过长的装置没有及时的进行更新，或者由于存在的工艺缺陷，维护不够，造成了设计不准确，通道被腐蚀，雷电流泄露，接触不良等等一些情况，给高压运输线路带来了隐患。
三、架空输电线路杆塔结构设计中的接地装置
（一）在《架空输电线路的技术流程》中明文要求：有地线的杆塔装置应该接入地下，在干燥的季节，每节杆塔不接地线的工频接地电阻应该符合相关规定。比如说：当土壤电阻率在100Ω以下时，工频接地电阻应为10Ω左右。当土壤电阻率在100Ω到500Ω之间时，工频接地电阻应为15Ω左右，土壤电阻率在500Ω到1000Ω时，工频接地电阻应该为20Ω左右，土壤电阻率在1000Ω到2000Ω之间时，工频电阻率应该为25Ω左右，土壤电阻在2000Ω以上时，工频电阻率应为30Ω。
（二）在土壤电阻率不一样的时间和地区，相关负责人应根据实际情况，合理调配人工接地装置和雷电防御接地装置，可适时采用钢筋混凝土和铁塔自然接地的方法，根据要求控制接地线掩埋的深度。也可考虑采用水平摆设的接地装置。类似居民区和水域较多的区域，应该考虑采用环绕杆塔的方法闭合成环形来防护。在高土壤电阻率的地区，可根据实际情况采用引外接地或者其它措施。
四、架空输电线路杆塔结构设计的优化措施
（一）架空输电线路杆塔结构设计中对杆塔接地装置选型的优化。不同的杆塔接地装置在实际的使用过程中所占的大小、费用、施工等等都不一样，接地装置在整个杆塔建设的费用中占有很大的比例。所以，选择合适的接地装置是关键的一环。在设计中，应该根据实际的线路工程地质情况选用几种经济实用的接地装置，充分利用杆塔规定的荷载条件，尽量避免特殊形式的装置，以减少工程量。相对于一些已经规划好的区域，比如说沿道路绿化带布防的地基，应尽量采用减少占地面积的方法，以免影响城市景观。在实际的工作中，经常会遇到一些狭窄的特殊情况，可选用一些紧凑型的装置。对于要跨域果木林区的地区，应该尽量采用高位塔杆横跨通过，按照相关规定合理设置接地装置的电阻。
（二）架空输电线路杆塔结构设计中对线路的运行维护。杆塔接地线路是防雷的主要设施，为了确保在以后的工作中电网能安全、稳定、合理的运行，就需要定期的针对接地装置经常出现的问题进行维护，检修和更新。比如说接地体是否出现外露的情况，地下线是否有腐蚀状况的发生，接地装置附近是否有了新的污染腐蚀源等等。另外也应该注意接地装置原先连接的螺栓是否松动，是否出现过轻微的放电痕迹。对最后测量考察的结果也应该进行综合分析，对一些不合格的接地装置，及时更换，以保证输电工作的正常运行。
（三）架空输电线路杆塔结构中的设计监督，验收工作。在杆塔结构设计中要有重点的去抓一些工作，比如说在接地装置中主要考察对象就是测量接地装置的散流电阻，挖设铺摆的深度以及施工的工艺。竣工验收的工作需要去确认施工单位是否合理正确的按照图纸施工完毕，施工的工艺是否达到合同里的标准，上报的资料是否完整准确等等。重视设计项目验收的环节是非常重要的，能够为正式投产运行后的一系列工作提供一个可行性的参考和维护，保证较好的运行质量。
（四）架空输电线路杆塔结构中圆截面钢管的使用。圆截面本身就拥有截面弯度大的特点，建造设计也符合空气动力学。在架空输电线路的杆塔机构中应用圆截面钢管，不但能够大大减少杆塔自身承载的风力，而且能够减少架杆之间连接的难度系数，增强了稳定性，尤其是在比较大的杆塔结构设计中，圆截面钢管的优越性会更加的凸显。
（五）架空输电线路杆塔结构中不同地区的杆塔结构设计。在架空输电线路中，杆塔结构设计样式的经济实用性是首要要考虑的因素，其中拉线方式的杆塔结构被广泛应用。由于一些类似山区，沟壑等偏僻地区的存在，自立式杆塔结构设计也被推行开来，并被分成单回线路和双回铁塔。我国大多数地区采用拉线杆塔，部分地区采用的是自立式杆塔。
结语：输电线路中，杆塔高稳定程度的接地对于电力系统的安全运行有非常重要的作用，某种程度上来说，架空输电线路杆塔结构设计只有降低了杆塔的接地电阻，才能有效的加大线路防雷的水平，才能有效的限制由于雷击造成的跳闸等事故，发挥出设计应有的作用。
参考文献：
[1]刘大平.浅析架空输电线路杆塔接地装置[J].技术探讨.2010（27）
[2]杨新强.浅析输电线路杆塔接地装置[J].科学之友.2011（07）
的相关问题进行了进一步探究。
关键词：架空输电线路；杆塔结构设计；电力系统安全
架空输电线路杆塔结构在上空高压电力运输中占有重要位置，杆塔设计结构的优劣会对电力运输的安全稳定性产生直接影响。而输电线路杆塔接地装置设计则是其中最主要的因素，输电线路杆塔接地装置设计可以当成是接地体和接地引下线的总称谓，其主要作用就是保证雷电产生的电流袭击大地时，电子流可安全的泄入大地，保护线路，减少线路遭遇雷击时跳闸的比例，保护人民的生命财产安全，这也是整个杆塔结构设计最终要达成的目标。
一、雷电因素与架空输电线路杆塔结构设计的关系
在架空输电线路的运行过程中，正是由于杆塔结构设计不规范，从而导致了一系列雷电事故，这种情况在线路故障中所占的比例非常高。当杆塔或者避雷线遭遇雷电攻击时，强大的雷电流会通过杆塔接地装置流入大地，但是由于接地电阻偏高的原因，会产生较高的反击电压力，大气过电压会导致线路破坏或者绝缘受损的情况，如果放电站的杆塔接地装置没有经过科学设计的话，就可能会对变电站的设备造成一定的破坏，甚至危及到人民的生命财产安全。
二、架空输电线路杆塔结构设计中的缺陷
（一）架空输电线路杆塔结预先设计存在差错。在实际生活中，很多输电线路的地形和土壤结构非常复杂，在一些偏僻的地区，难免有侦察不到位的情况，不能够很好的去调制杆塔结构中接地装置的电阻率。这样一来，在设计方面出了错，即使后来中规中矩的按图施工，接地装置的电阻也很难达到预定的要求。塔杆结构设计一旦出现问题，就为以后出现的输电线路事故埋下了隐患。
（二）架空输电线路杆塔结构设计后期运行维护不够。在实际的设计过程中，没有配备良好的测量仪器，最后造成结果失真。有的测量工具没有校对合格就拿来使用工作人员责任心不强，造成测量结果有误。对于那些运行年限过长的装置没有及时的进行更新，或者由于存在的工艺缺陷，维护不够，造成了设计不准确，通道被腐蚀，雷电流泄露，接触不良等等一些情况，给高压运输线路带来了隐患。
三、架空输电线路杆塔结构设计中的接地装置
（一）在《架空输电线路的技术流程》中明文要求：有地线的杆塔装置应该接入地下，在干燥的季节，每节杆塔不接地线的工频接地电阻应该符合相关规定。比如说：当土壤电阻率在100Ω以下时，工频接地电阻应为10Ω左右。当土壤电阻率在100Ω到500Ω之间时，工频接地电阻应为15Ω左右，土壤电阻率在500Ω到1000Ω时，工频接地电阻应该为20Ω左右，土壤电阻率在1000Ω到2000Ω之间时，工频电阻率应该为25Ω左右，土壤电阻在2000Ω以上时，工频电阻率应为30Ω。
（二）在土壤电阻率不一样的时间和地区，相关负责人应根据实际情况，合理调配人工接地装置和雷电防御接地装置，可适时采用钢筋混凝土和铁塔自然接地的方法，根据要求控制接地线掩埋的深度。也可考虑采用水平摆设的接地装置。类似居民区和水域较多的区域，应该考虑采用环绕杆塔的方法闭合成环形来防护。在高土壤电阻率的地区，可根据实际情况采用引外接地或者其它措施。
四、架空输电线路杆塔结构设计的优化措施
（一）架空输电线路杆塔结构设计中对杆塔接地装置选型的优化。不同的杆塔接地装置在实际的使用过程中所占的大小、费用、施工等等都不一样，接地装置在整个杆塔建设的费用中占有很大的比例。所以，选择合适的接地装置是关键的一环。在设计中，应该根据实际的线路工程地质情况选用几种经济实用的接地装置，充分利用杆塔规定的荷载条件，尽量避免特殊形式的装置，以减少工程量。相对于一些已经规划好的区域，比如说沿道路绿化带布防的地基，应尽量采用减少占地面积的方法，以免影响城市景观。在实际的工作中，经常会遇到一些狭窄的特殊情况，可选用一些紧凑型的装置。对于要跨域果木林区的地区，应该尽量采用高位塔杆横跨通过，按照相关规定合理设置接地装置的电阻。
（二）架空输电线路杆塔结构设计中对线路的运行维护。杆塔接地线路是防雷的主要设施，为了确保在以后的工作中电网能安全、稳定、合理的运行，就需要定期的针对接地装置经常出现的问题进行维护，检修和更新。比如说接地体是否出现外露的情况，地下线是否有腐蚀状况的发生，接地装置附近是否有了新的污染腐蚀源等等。另外也应该注意接地装置原先连接的螺栓是否松动，是否出现过轻微的放电痕迹。对最后测量考察的结果也应该进行综合分析，对一些不合格的接地装置，及时更换，以保证输电工作的正常运行。
（三）架空输电线路杆塔结构中的设计监督，验收工作。在杆塔结构设计中要有重点的去抓一些工作，比如说在接地装置中主要考察对象就是测量接地装置的散流电阻，挖设铺摆的深度以及施工的工艺。竣工验收的工作需要去确认施工单位是否合理正确的按照图纸施工完毕，施工的工艺是否达到合同里的标准，上报的资料是否完整准确等等。重视设计项目验收的环节是非常重要的，能够为正式投产运行后的一系列工作提供一个可行性的参考和维护，保证较好的运行质量。
（四）架空输电线路杆塔结构中圆截面钢管的使用。圆截面本身就拥有截面弯度大的特点，建造设计也符合空气动力学。在架空输电线路的杆塔机构中应用圆截面钢管，不但能够大大减少杆塔自身承载的风力，而且能够减少架杆之间连接的难度系数，增强了稳定性，尤其是在比较大的杆塔结构设计中，圆截面钢管的优越性会更加的凸显。
（五）架空输电线路杆塔结构中不同地区的杆塔结构设计。在架空输电线路中，杆塔结构设计样式的经济实用性是首要要考虑的因素，其中拉线方式的杆塔结构被广泛应用。由于一些类似山区，沟壑等偏僻地区的存在，自立式杆塔结构设计也被推行开来，并被分成单回线路和双回铁塔。我国大多数地区采用拉线杆塔，部分地区采用的是自立式杆塔。
结语：输电线路中，杆塔高稳定程度的接地对于电力系统的安全运行有非常重要的作用，某种程度上来说，架空输电线路杆塔结构设计只有降低了杆塔的接地电阻，才能有效的加大线路防雷的水平，才能有效的限制由于雷击造成的跳闸等事故，发挥出设计应有的作用。
参考文献：
[1]刘大平.浅析架空输电线路杆塔接地装置[J].技术探讨.2010（27）
[2]杨新强.浅析输电线路杆塔接地装置[J].科学之友.2011（07）