（广西送变电建设有限责任公司）
摘要：现如今，随着我国社会经济水平的全面发展，电子技术的普及，电力在人们的生活当中开始扮演了更为重要的角色，通常情况下人们在生活与生产当中都无法离开对于电力的需求；而与此同时，由于更多的大功率电器进入寻常百姓家，不少仪器对于电力稳定性的需求也有所提高，这就对我国的电网建设提出了严峻的挑战；为了更好的面对这一挑战，本文将针对高压架空输电线路的钢管杆结构的优化进行深入的研究分析，以供参考。
关键词：高压架空输电线路；钢管杆结构；优化设计
由于我国城市化的速度正在快速提高，经济发展水平成果喜人，人们对于电力的需求越来越大，对于城市电网的要求也越来越高，对于电网的建设活动也大范围的兴办了起来。可是因为城市自身的开发程度较高，致使城市内部可用的土地资源较少，对于城市内部的高压架空输电线路走廊的占地面积也因此提出了缩小的要求。那么，应当如何满足占地面积减小的新要求呢？很明显，对于最占面积的杆塔造型就需要有一个全新的设计了。
1我国高压架空输电线路钢管杆使用现状
在最近的几年当中，越来越多的城市开始选择使用钢管杆作为输电线路的杆塔，当然是源自于其得天独厚的优势了——相比普通的角钢与水泥杆来说，钢管杆不但因为科学的受力造型与选材使得其强度更高，并且占用面积更小、服役寿命更长，在具体安装的时候也十分方便，而且造型也较为美观，其主要缺点就是因为其独特的制造工艺而使得造价相对于其他管杆较为昂贵，但是在寸土寸金的城市当中，很显然这份成本是十分值得的。
作为电网的主要部分，高压输电线路是极为重要的载体，其传输效率将直接的影响电网的电力传播效率与电力质量，对于电力供应的影响是十分重大的。一般情况下，高压输电线路都应当符合国家对于基础设施建设的相应安全标准，并符合技术经济政策的需求，从而达到质量安全值得信赖、科技使用较为成熟、经济效益较为合理、对于资源消耗较少、对于环保没有副作用等要求。随着社会的快速发展，电网的建设速度正在逐渐加快，并且随着我国整体经济实力的提高，钢管杆也开始得到了越来越广泛的使用。
因此，为了节约空间降低造价，从而使得钢管杆的到进一步的推广，对于钢管杆的设计就显得格外重要了。对于钢管杆的设计一定要综合诸多方面进行考虑，对于其各项指标的影响以及相应的设计考量都要融入设计理念当中，进而使得设计合理、科学、有效，从而为我国的电网建设实现经济社会效益的双丰收。
2相关理论
2.1高压架空输电线路
随着我国电力工程的快速发展，高压输电线路变得越来越普及，特别是高压架空线路的施工已经开始成为电力工程的主要部分，对于电力工程的作用显得格外重要。由于其自身的技术含量较高，因此在其施工中对于相关人员的技术素养有着较高的要求。总的来说，高压架空输电线路施工难度较大，属于基建中的特殊行业。
高压架空输电杆塔在整个输电线路中的作用是十分巨大的，它不仅将导线与地线悬挂起来减少危险，更使得各个线路之间保持着一定的安全距离，从而保证整个输电线路的安全，使得输电功能得以正常运行。使用架空输电线路的优势是显而易见的，首先是由于其结构简单，所以相对的造价低廉且维修较为简易便于长期使用，并且实际运作效果也是十分良好的。
作为架空输电线路中最重要的一部分，塔杆的设计与使用是十分重要的；如何保证塔杆的结构科学合理，将直接决定输电线路的运行效果、施工时间、消耗金额以及日后的维护问题。通常情况下应用与架空输电线路的塔杆类型多样各有千秋，为了更好的发挥其功效，节约资金且保证效果，应该根据实际情况对选用的类型做出正确的选择，以此来保证电网系统的性价比。
2.2钢管杆
常见的钢管杆分为横截面为圆形以及多边形的两种型号，而从其结构上来看又分别有单杆与双杆之分。通常情况下，由于圆形钢管杆的形状所致决定了圆形钢管杆在安装的过程中需要进行分段焊接，而由于是焊接而成的，因此在焊接部分存在着强度不足的问题；而相比之下由于多边形钢管杆可以通过模块化套接，并且可以进行分段热侵镀锌技术，因此不但整体的强度更高，防腐的效果也得到了很大程度上的提升；并且从审美的角度来看，多边形钢管杆相比圆形钢管造型硬朗、结构紧凑且美观，因此综合各个方面的判断，使用多边形钢管杆是最为明智的选择。相比之下，关于单双管的选择就要很据导线的强度与负荷来进行判断了，通常情况下我国的高压架空输电线路中使用单杆结构较多。
3高压架空输电线路钢管杆结构优化设计
通常情况下钢管杆的设计都应当高于实际可能承受的物理极限进行设计的，因此其可靠程度一般较高；在常规的各种外力作用下钢管杆都应该保持规定限度内的稳定性，并且在常规外力作用下不应该出现变形等问题，从而保证整个电网的顺利运行，维持线路安全。对于钢管杆的设计不仅仅要考虑到外部环境影响，更要注意制造工艺的选择，以及对于之后的安装、维护方法进行事先计划，以此来保证钢管杆不但经久耐用而且在人工维护的过程中也足够人性化。
3.1气象条件
通常情况下气象条件都应该根据铺设线路上的气象资料统计结果以及附近的线路运行经验来进行了解进而制定相应的管理计划，在输电线路为220KV的情况下，其大跨越重现期应该取为30年，在实际的使用过程中应当尽力去避免过大取用的现象。
3.2关于塔杆的结构重要性系数的选取
一般情况下，对于塔杆的结构重要性系数选取要求如下：临时线路取γ0=0.9，一般重要的线路取γ0=1.0，特别重要的线路取γ0=1.1。这样一来，通过对于其重要性系数的合理选择，可以有效地维护其运行安全并节约成本。
3.3区分杆塔种类
为了合理的区分线路中的直线杆和耐张杆，应当尽量避免直线杆承受导地线的拉力。通过对于杆塔的使用转角度数进行科学的设计管理，使得实际的使用角度在设计角度范围之内，能够显著地降低杆塔所承受的负担，从而确保其强度。
3.4杆头高度
为了满足电气间隙的要求，应该尽可能的减少线路走廊的宽度，这样还可以节约空间；通过对于杆头高度进行优化，同时考虑对城区10kV线路、路灯和路边树木的交叉跨越高度的要求，以杆塔重量最轻为优化目标兼顾根径尺寸，单、双回路杆塔的呼称高的极差按3m考虑，多回路杆塔按照2m考虑，可以减少杆塔高度，进而降低杆塔重量。
3.5杆塔结构的优化
一般情况下，对于杆塔多选用正多边形的单杆设计，只有在整体张力过大，转角超乎寻常的情况下才会考虑使用双杆的设计。更为合理有效的布置双杆与导地线在水平面上的投影交叉角度，可以有效的在承受较大张力的方向增大宽度，从而保证整个结构强度；通过控制合适的挠度，优化锥度，杆身合理分段，可以减少各段壁厚，并且通过在横担与杆身的连接处局部补强，将大大降低杆塔重量。
结语
电力是社会进步的象征，随着国力的日益强盛，对于电力的需求也随之增加，可以说人类已经完全无法离开电力的使用了，如果说高压输电方式降低了输电损耗，压缩了成本，提高了供电稳定性和可靠性，那么钢管杆的应用，则进一步提高了供电质量；通过对于高压架空输电线路的钢管杆结构进行优化设计研究，一定可以维护我国输电线路安全，使之更好的运转。
参考文献
[1]侯伟.高压架空输电线路钢管杆结构优化设计研究[J].科技传播,2016,8(05):184-185.
[2]陶冶.高压输电线路钢管杆结构的优化设计[J].科技创新导报,2016,13(15):49-50.
[3]欧阳南岳.浅谈高压输电线路钢管杆结构优化设计[J].中国建筑金属结构,2013,(02):16+24.
[4]高贺男.浅谈高压输电线路钢管杆结构优化设计[J].黑龙江科技信息,2014,(34):40.