（广东电网有限责任公司佛山供电局输电管理所 广东佛山 528000）
摘要：近年来，我国电力网络系统随着社会经济的发展也不断完善。但是在电力传输设备的建设过程中也存在一定的问题。架空高压输电作为电力运输网络的主干，其建设的质量和安全性就十分重，杆塔结构的建设又是架空高压输电建设中的重中之重。目前我国输电线路杆塔结构建设存在一定的问题，本文就结合杆塔结构建设的现状，对于输电线路杆塔结构优化设计的方法进行探讨。
关键词：架空输电线路；杆塔；结构；优化设计
输电线路杆塔是支撑架空输电线路导线和地线，使它们之间以及与大地之间保持一定距离的杆形或塔形构筑物，它的安全稳定对于整个电路的稳定运行至关重要，其结构设计要具有安全可靠性、经济性和环保性等。在进行输电线路杆塔设计时，要因地制宜，根据具体情况不断优化其结构的科学性和稳定性，保证电力安全的同时，兼顾经济性与美观性。
1架空输电线路杆塔特点分析
架空输电线路为电网建设常用方式之一，可以良好的适应不同地理环境，而杆塔结构作为其重要组成部分，其设计效果如何，将会在根本上影响线路建设可靠性与经济性。尤其是现在电网建设中，逐渐有更多新型输电技术被应用，输电线路杆塔设计将要面临更多挑战，需要在现有基础上进行分析，确定技术要点，合理选择杆塔结构形式，提高其设计效果。
对于不同地理环境，所对应最合适的杆塔结构不同，在选择时需要从实际需求出发，并兼顾经济性原则，确保其建设具有较高的综合性效果。其中应用较多的拉线塔，具有最高的经济效益。而城市周边、山区等拉线与运输难度大的地区，则可以选择用自立式铁塔。一般特高压线路应选择用拉线塔结构，比较特殊的地区则可以选择用自立式铁塔。其中，常规自立式铁塔包括单回线路与双回线路两种，机械强度裕度比较大，在运行过程中很少会出现故障。拉线塔所具有的型式更多，且一般重量都比较轻，其中以拉V塔应用最为广泛。拉线-拉索杆塔为相间无构架的一种拉线塔，可以有效缩小相间距离，使得线路更为紧凑，适用于高压输电线路建设。
2架空输电线路杆塔设计存在的问题分析
2.1杆塔结构型选择
在选择架空输电线路杆塔结构的时候，应该在这其中考虑到所获得的经济利益是否合理，是否和成本投入成正比。在正常情况下，人们都会使用拉线塔，因为这种杆塔被业内人士认为是架空输电线路杆塔结构中最能够获得经济收益的结构。但是这种输电线路杆塔并不适用于山区，大多都是使用自立式铁塔进行替代。我国在架空输电线路杆塔结构方面，大多选择拉线塔，其次是自立式铁塔。在拉线塔中，有不同的形式，分别是绝缘型、拉索、拉V塔。其中绝缘式杆塔成本投入过大，而且制造较为复杂，并没有被广泛应用。拉索杆塔能够最大程度上紧凑线路，有效缩短相间距离，主要适用于特高压线路工程中，最早由国外使用，缺点就是宽度较大。拉V塔，多用于超高压线路中。
2.2杆塔强度问题
杆塔的强度会受到很多因素影响，主要有杆塔制作材料、受力形式等方面，为了能够让输电线路在运行时更加稳定、持续输电，就需要保证输电线路杆塔的强度符合要求。就经济性、强度条件而言，输电线路杆塔多采用环形截面混凝土构件，不仅能够保证施工质量，而且并不需要大量的材料，具有较高的强度，但在施工过程中，必须要对钢筋进行张拉处理，这样才能够保证输电线路杆塔的使用效果。
3架空输电线路杆塔优化结构方法
3.1考虑海拔影响
在设计架空输电线路杆塔过程中，需要充分地考虑到海拔问题，因为这会影响到输电线路杆塔的电气间隙，严重的影响杆塔的耗钢量。还需要在这过程中优化输电线路杆塔的挂线方法，对其传统挂线方式进行调整，缩短塔头尺寸，根据经验来说，超高压直线塔更加适合中相V串悬挂方式，这样才能够减少杆塔构件尺寸，降低耗钢量。在杆塔结构优化设计过程中，要根据不同的海拔情况，来选择合理的挂线方法。
3.2优化杆塔曲臂k节点方式
通常单回路杆塔大多使用曲臂方法，这种方法构造较为简单，而且能够很好地进行受理，受力位置较为明确。因为杆塔塔头体积较大，使用弯折曲臂方法能够缩小杆塔塔头体积，使杆塔情况变得更加科学、合理。
3.3优化杆塔塔身坡度
杆塔塔身的材料和规格会受到杆塔坡度的影响，也会直接影响到杆塔的外形和体积。合理运用杆塔坡度不仅能够减少不均匀受力的状况，还能确保杆塔材料和杆塔受力更加合理，在杆塔结构优化设计过程中，可以根据杆塔的体积为标准，来设计杆塔坡度，根据实际情况来选择杆塔材料受力性能。
3.4保证斜材布置合理
在杆塔斜材设计时，让腹杆的角度在35°左右，这样才能够保证腹杆受力合理。还有就是为了能够避免腹杆在受力过程中超出合理范围，工作人员可以在杆塔适合部位设计k型腹杆，或者是增加腹杆的数量来达到受压合理的效果。在使用斜材过程中，要保证斜材布置的合理，并且线路不复杂，分布较为均匀，这样才能够减少受力不合理的情况，保证能够分清主斜材的受力情况，还需要对其斜材的坡度进行合理调整，根据不同材料的实际情况，选择适合的布置方案，以达到最大程度上减少杆塔体积。
3.5优化节点构造
在设计架空输电线路杆塔结构时，最主要环节中就包括节点构造，只有充分的考虑到节点构造的合理布置，才能够减少对架空输电线路杆塔的破坏。在优化节点构造过程中，应该对其实际情况进行分析，然后使用合适的计算方法，在满足构造实际需求的基础上，优化节点构造，最大程度上减少杆塔体积，还能够避免出现次应力。在对节点构造进行设计时，应该减少两面连接杆的实际布置情况，这样能够减少杆塔杆件的断面，还需要避免出现节点板受弯和偏心连接的情况。减少节点板面积和杆塔种类，多利用一些螺丝来布置相应的材料，通过这些方法不仅能够减少资源的使用，还能够保证施工效率，保护环境。
3.6采用圆截面钢管
圆截面钢管自身的刚度大，合理运用空气动力学，使之更加适用于杆件较长的大型架空输电线路。这种材料能够提高架空输电线路杆塔的稳定性，还能够缩短杆件的长度，保证杆塔受到合理风载。
3.7优化塔头坡度
输电线路杆塔在使用过程中，要保证塔头的坡度，这样才能够让杆塔的刚度符合需求，塔头坡度的选择要符合输电线路的需求。除此之外，还需要考虑到杆塔的头部连接，让杆塔的头部能够和身体进行协调工作。现阶段，常见的塔身有两种，分别是梯形塔身和直塔身两种。梯形塔身自身的灵活性较强，能够根据实际情况进行调整。直塔身能够合理布置电气间隙，更加方便加工。
3.8优化塔身坡度
塔身坡度会影响到占用土地大小和基础作用力，其中基础作用力会受到塔身坡度变化的影响，所以说塔身坡度就是架空输电线路架构优化的关键，铁塔在设计时都需要铁塔重量设计合适的塔身坡度。塔身坡度会影响到铁塔的体积，在满足相应需求的情况下，不应该选择过大的塔身宽口，这样会消耗材料，要保证在基础作用力合理的情况下，选择适合的塔身坡度，这样不仅能够保护环境，还能够减少土地的使用。
结语
对架空输电线路杆塔结构进行设计，需要总结以往经验，针对线路施工环境，确定杆塔结构设计要点，从专业角度出发，做好每个环节控制，提高节点设计合理性与科学性，保证结构具有良好的性能，且耗钢量在允许范围内，提高其综合设计效果。
参考文献：
[1]闫小峰.关于输电线路杆塔结构优化设计分析[J].黑龙江科技信息，2016，20（3）：43.
[2]刘广登.110kV输电线路直线杆塔结构设计[J].科技与创新，2017，25（1）：76-77.