1、引言
近年來，天津經濟飛速發展，各工業區、開發區發展迅猛，城市用電負荷需求不斷增長，對電網要求不斷提高。由於土地開發和規劃發展，輸電線路路徑選擇難度增加，施工佔地及塔基徵地協調難度越來越大，輸電線路建設內部環境和外部空間越來越小，輸電線路中杆塔和基礎造價佔整個工程本體投資的60%～70%，合理確定杆塔設計條件對工程投資及能夠順利實施至關重要。因此對於新設的每基杆塔都應以儘量減少佔地面積、結構簡單、施工方便、美觀等特點來設計。現針對天津某110kV線路電源線工程其中一基T接鋼管杆進行設計及其優化。
2、項目條件
為適應天津經濟發展，天津某地建設一條110kV架空線路，其一回電源線接入方案定為T接現狀一條單回水泥杆線路，擬T接線路北側35米和50米處分別平行有一條35kV架空線路，T接線路需完成T接後即刻跨越上述兩條35kV架空線路，然後才能繼續向前架設，詳見圖1。
根據前期搜資、後期塔位選取及平斷面的設計，我們按以下條件設計本次鋼管杆:
（1）根據《110kV-750kV架空輸電線路設計規範GB50545-2010》要求設計本鋼管杆的電氣尺寸，並留有一定裕度；地線對導線保護角不大於15°設計。
（2）根據本項目的平斷面設計，主線側呼高按12m設計（配合現狀110kV線路），T接側呼高按24m設計（跨越現狀35kV線路）。
（3）根據本項目所在地區政府要求，由於位於規劃工業區，需按鋼管杆方案設計，不可按鐵塔設計。
（4）根據環保及當地政府要求，基礎需採用灌注樁設計，不允許採用大開挖基礎。
圖1
（5）根據本項目所批覆文件，T接側導線採用JL/G1A-300/40鋼芯鋁絞線，安全係數取8，地線採用雙根OPGW-100設計；主線側利用現狀導地線，導線型號為JL/G1A-240/30鋼芯鋁絞線，安全係數取2.9，地線為雙根GJ-50鍍鋅鋼絞線，安全係數取4.28。主線側線路加設24芯ADSS光纜一條。
（6）氣象條件
表1氣象條件
3、單杆T接方案
3.1單杆T接方案主要有以下特點
a) 主體採用一根鋼管杆；
b) 主線側橫擔與T接側橫擔在同一水平面上；
c) 杆塔按90度轉角擺位；
d) 主線側和T接側三相導線採用引線串加以連接；
e) 主線側中相導線通過在右側橫擔中部加設跳線串繞過杆身，達到主線側兩側相通；
f) 主線側和T接側地線均設計在杆頭頂部，為避免交叉，設置在橫擔端部。
g) 主線側和T接側橫擔處，中相加裝順主線路方向橫擔各一個（與兩側橫擔成45°/135°角）。
圖2
3.2優缺點分析
a) 鋼管杆總重相對較低；
b) 單杆基礎大；
c) 佔地面積相對較小，賠償相對較少；
d) 單杆重量大，杆身直徑較大，不利於運輸及組裝；
e) 主線側地線較高，對於一些切改工程來說，主線側需分別設計耐張杆塔，方能滿足要求，總體造價並不一定比其他方案低；
4、雙杆T接方案
4.1雙杆T接方案主要有以下特點
a) 主體採用兩根鋼管杆；
b) 主線側橫擔與T接側橫擔在同一水平面上；
c) 杆塔按90度轉角擺位；
d) 主線側和T接側三相導線採用引線串加以連接；
e) 主線側中相導線通過下引線加以連接；
f) 主線側地線橫擔設置在杆體中部（T接側橫擔和主線側橫擔之間），T接側地線橫擔設置在杆體頂端。
圖3
4.2優缺點分析
a) 鋼管杆總重、佔地面積高於單杆方案，低於三杆方案；
b) 電氣接線方式相對簡單；
c) 相對於單杆方案易於施工和檢修；
d) 主線側地線設置在T接側導線下方，對於主線側兩側杆塔呼高及採用直線杆塔具有一定優勢。
5、三杆設計方案
5.1三杆T接方案主要有以下特點
a) 主體採用三根鋼管杆；
b) 主線側橫擔與T接側橫擔垂直；
c) 杆塔按主線側0度擺位；
d) 主線側和T接側三相導線採用導線懸空搭接；
e) 主線側地線橫擔設置在杆體中部（T接側橫擔和主線側橫擔之間），T接側地線橫擔設置在杆體頂端。
圖 4
5.2優缺點分析
a) 鋼管杆總重、佔地面積高於單杆和雙杆方案；
b) 電氣接線方式相對簡單；
c) 三杆結構較為穩定；
d) 杆1左側橫擔與杆1、杆2未在同一水平面上，美觀度較差。
e) 採用導線懸空T接，引線由於沒有受力點，其鬆緊度較單杆和雙杆方案較差，不利於施工和檢修(如圖5所示)。
f) 存在T接線夾運行異常溫升並燒蝕導線可能性，由於T接在行線上，不利於檢修。
圖 5
6、方案比選
6.1採用引線串連接和懸空搭接的對比分析
引線串連接方式是將T接點設置在引線上；而懸空搭接受電氣間隙的影響，一般均在導線的行線上進行搭接；T接線夾運行異常溫升並燒蝕導線存在一定的可能性（如圖6所示）；當出現這種情況時，若在跳線處搭接，很易於檢修，而若在行線上搭接，則檢修難度將增大很多，因此三杆方案不佔優。
圖 6
6.2鋼管杆數量及重量對比分析
在相同設計條件下，三個方案鋼管杆總重會逐步增加，如下表所示：
表2 杆重
由於單杆方案主線側地線需要設置在杆頂，導致主線側兩側需設置耐張杆塔來平衡地線上拔的影響，特別是對一些現狀線路進行T接時候，有可能需要改造臨近杆塔，因此單杆方案不佔優。
結論：經過上述對比分析，我們推薦採用雙杆方案來設計本T接鋼管杆。
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