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【摘 要】近年来我国各地区的城市建设取得了飞跃发展，输电线路的建设成了摆在电力建设部门面前的头等大事。如何在电力建设中取得既经济又实惠的成绩，不能不考虑钢管电杆在实际工作中的经济效益，文章重点就钢管电杆占地少、维护方便、强度高、新颖美观、防腐能力强的特点进行了阐述和分析。
【關键词】110KV；钢管电杆；经济效益
在我国东北地区使用比较多的钢管杆很多都是锥形的自立单杆，通常很少用到一些荷载较大的杆塔用多杆或双杆结构。钢管杆的特点就是细长、薄壁的构件，属于一种受弯、受压或压弯的特殊构件，存在一定的受压区，所以在设计上一定要合理科学的进行安排，否则就可会直接导致结构出现局部失稳或者整体的失稳。通常情况，在钢管杆的稳定性的设计中都包含有两个方面的内容，即局部稳定与整体稳定。构件的局部失稳一般都是指在实际钢管结构所能承受的压力达一个临界值的时候，构件局部就会改变继续维持整个平面的平衡状态，从而出现了凹曲等现象，不过构件还能继续维持珍整个整体稳定平衡。在设计过程中通常都是利用相应限制实际钢管的径厚比，已达到确保钢管壁的出现局部屈曲而不先于整个构件的整体屈曲，所以说整体稳定是整个控制设计荷载的最为关键的技术。
1.水泥双杆与钢管电杆的设计比较
1.1水泥双杆
在东北地区，水泥双杆是110KV线路上经常使用的一种电杆，无论是在设计上还是在运行上都已有有着相当成熟的经验，其具体的技术经济指标已经被业内人士所掌握。所以，横担和吊杆的计算、砼电杆的内力计算、叉梁计算不作相应的分析和计算。下面重点就气象、设计、设计荷载几方面的条件作一探讨。我们把设计气象的条件标示为温度范围-40-380C，在-100C以下，没有覆冰的时候最大风速为30m/s，而如果出现5mm覆冰的情况下，最大风速设计为10m/s。设计条件是，一般情况下设计的水平档距离是300m，垂直档的间距是400m，立杆通过离心进行制造，采用固定横杆和线夹。选用的直径一般都是230mm,园锥度1/75的拔梢杆段、垂直档的间距是400m，用Ⅱ级钢筋，C40级混凝土，壁厚500mm，按9m+9m分段，全长18m，立杆接头用电焊连接。设计荷载，电杆内力的计算通常只是考虑出现意外事故的情况下，确保根部弯矩和杆头横担处最大，据设计值横担处立杆弯距M1=15366N?m，杆根弯矩M4=45750N?m。经验算均满足立杆强度要求。
1.2钢管电杆
钢管电杆在线路中是用作直线段的主杆型，全部为单杆结构。其设计气象条件同前。其一，杆头尺寸：地线距杆顶0.00m，担长0.30m；上担距杆顶2.50m，担长1.90m；下担距上担3.50m，担长2.60m；上导线保护角为22.310、19.360；地线对导线的保护角满足规程要求的300及250。其二，导线、避雷线数据：导线、避雷线的计算数据见表1。
表1导线、避雷线计算表
其三，电杆的高度与档距：设计选择电杆高度分别为18m和21m。其四，钢管电杆直径、厚度、应力及允许弯矩的计算，最大扭矩的计算：
计算公式
当选用导线型号为LGJ-185/30时，断线张力Q=0.35x σdxS=0.35x216.76x11.6=880kg。选用直径S=(D2-d2) π/4=41.6cm2，厚度σ=0.5m的A3钢管，钢管截面积S=(D2-d2) π/4=(272-262)π/4=41.6m2，σ=1257kg/cm2＜[σ]=1600kg/cm2，故可选用最小梢径D=27cm,最大厚度0.5cm的拨梢钢管。
最大允许弯矩M及允许应力[σ]计算公式：
M=[σ].W=x[]
当选用A3优质普通钢材，[σ]=1600kg/cm2，分别计算如下：18m钢管电杆分为两段，上段是梢径为27cm，厚度为0.5cm，长度为9m的拨梢钢管，符号是S27-9，下段是梢径为39cm，厚度为0.5cm，长度为9m的拨梢钢管，符号是X89-9。21m钢管电杆分为两段，上段是梢径为27cm，厚度为0.5cm，长度为12m的拨梢钢管，符号为S27-9，下段是梢径为43cm，厚度为0.7cm，长度为9m的拨梢钢管，符号是X43-9。据大风情况下电杆的最大弯矩计算出公式计算18m、21m钢管电杆各段未端的值。并以此选择和验证各种杆高的各段长度及各段未截面的最大允许弯矩是否满足要求。
2.经济性比较
表2 水泥双杆与钢管电杆经济性比较
注1：导线、绝缘子、金具用量相同，表中未列出
钢管电杆与水泥双杆每千米投资数据比较见上表。从表中具体数据可以看出，钢管电杆如果是使用18m钢管电杆，经济档的间距大约是200m，具有相当可观的优越性。钢管电杆重量较轻，外形美观，结构简单，架空地线少，施工方便，走廊窄占地少，工程的实际造价和水泥双杆相差无几。钢管杆属于柔性结构，在可变荷载（风载）作用下，就有可能会产生大的瞬间弹性变形，当卸荷之后，弹性变形恢复，虽然可能产生一定的塑性变形，但与弹性变形相比是极其微小的，并不影响结构的正常使用，这一点是钢管结构的优越性，在设计中应充分利用。
3.结束语
因为钢管电杆回输电线路通常都是位于耕地中，所以如果选用双杆带拉线或水泥单杆的杆型，这样不但耕种不便、占地面积比较大，而且还容易产生拉线受损伤，所以不属于优胜方案。如果选用猫头型直线铁塔或上字型直线铁塔的塔型，虽然已有标准的设计，但是其用钢材的数量过多，投资相对比较大，经常也不被采用。而东北沿海地区的土质盐碱度相对比较大，盐碱对水泥电杆有一定的腐蚀性，流沙往往会导致施工的时候杆坑挖不下去而需采用埋桩基础。基于以上原因，对水泥双杆不带拉线和钢管电杆2种杆型的地上部分进行了计算分析，以择优选择。参考文献
[1]廖宗高,张克宝.关于输电钢管塔设计有关问题的探讨[J].电力勘测设计,2005(4):55- 58
[2]应建国,叶尹.大跨越输电线路钢管塔结点分析[J].电力建设,2003,24(9): 30-32
【關键词】110KV；钢管电杆；经济效益
在我国东北地区使用比较多的钢管杆很多都是锥形的自立单杆，通常很少用到一些荷载较大的杆塔用多杆或双杆结构。钢管杆的特点就是细长、薄壁的构件，属于一种受弯、受压或压弯的特殊构件，存在一定的受压区，所以在设计上一定要合理科学的进行安排，否则就可会直接导致结构出现局部失稳或者整体的失稳。通常情况，在钢管杆的稳定性的设计中都包含有两个方面的内容，即局部稳定与整体稳定。构件的局部失稳一般都是指在实际钢管结构所能承受的压力达一个临界值的时候，构件局部就会改变继续维持整个平面的平衡状态，从而出现了凹曲等现象，不过构件还能继续维持珍整个整体稳定平衡。在设计过程中通常都是利用相应限制实际钢管的径厚比，已达到确保钢管壁的出现局部屈曲而不先于整个构件的整体屈曲，所以说整体稳定是整个控制设计荷载的最为关键的技术。
1.水泥双杆与钢管电杆的设计比较
1.1水泥双杆
在东北地区，水泥双杆是110KV线路上经常使用的一种电杆，无论是在设计上还是在运行上都已有有着相当成熟的经验，其具体的技术经济指标已经被业内人士所掌握。所以，横担和吊杆的计算、砼电杆的内力计算、叉梁计算不作相应的分析和计算。下面重点就气象、设计、设计荷载几方面的条件作一探讨。我们把设计气象的条件标示为温度范围-40-380C，在-100C以下，没有覆冰的时候最大风速为30m/s，而如果出现5mm覆冰的情况下，最大风速设计为10m/s。设计条件是，一般情况下设计的水平档距离是300m，垂直档的间距是400m，立杆通过离心进行制造，采用固定横杆和线夹。选用的直径一般都是230mm,园锥度1/75的拔梢杆段、垂直档的间距是400m，用Ⅱ级钢筋，C40级混凝土，壁厚500mm，按9m+9m分段，全长18m，立杆接头用电焊连接。设计荷载，电杆内力的计算通常只是考虑出现意外事故的情况下，确保根部弯矩和杆头横担处最大，据设计值横担处立杆弯距M1=15366N?m，杆根弯矩M4=45750N?m。经验算均满足立杆强度要求。
1.2钢管电杆
钢管电杆在线路中是用作直线段的主杆型，全部为单杆结构。其设计气象条件同前。其一，杆头尺寸：地线距杆顶0.00m，担长0.30m；上担距杆顶2.50m，担长1.90m；下担距上担3.50m，担长2.60m；上导线保护角为22.310、19.360；地线对导线的保护角满足规程要求的300及250。其二，导线、避雷线数据：导线、避雷线的计算数据见表1。
表1导线、避雷线计算表
其三，电杆的高度与档距：设计选择电杆高度分别为18m和21m。其四，钢管电杆直径、厚度、应力及允许弯矩的计算，最大扭矩的计算：
计算公式
当选用导线型号为LGJ-185/30时，断线张力Q=0.35x σdxS=0.35x216.76x11.6=880kg。选用直径S=(D2-d2) π/4=41.6cm2，厚度σ=0.5m的A3钢管，钢管截面积S=(D2-d2) π/4=(272-262)π/4=41.6m2，σ=1257kg/cm2＜[σ]=1600kg/cm2，故可选用最小梢径D=27cm,最大厚度0.5cm的拨梢钢管。
最大允许弯矩M及允许应力[σ]计算公式：
M=[σ].W=x[]
当选用A3优质普通钢材，[σ]=1600kg/cm2，分别计算如下：18m钢管电杆分为两段，上段是梢径为27cm，厚度为0.5cm，长度为9m的拨梢钢管，符号是S27-9，下段是梢径为39cm，厚度为0.5cm，长度为9m的拨梢钢管，符号是X89-9。21m钢管电杆分为两段，上段是梢径为27cm，厚度为0.5cm，长度为12m的拨梢钢管，符号为S27-9，下段是梢径为43cm，厚度为0.7cm，长度为9m的拨梢钢管，符号是X43-9。据大风情况下电杆的最大弯矩计算出公式计算18m、21m钢管电杆各段未端的值。并以此选择和验证各种杆高的各段长度及各段未截面的最大允许弯矩是否满足要求。
2.经济性比较
表2 水泥双杆与钢管电杆经济性比较
注1：导线、绝缘子、金具用量相同，表中未列出
钢管电杆与水泥双杆每千米投资数据比较见上表。从表中具体数据可以看出，钢管电杆如果是使用18m钢管电杆，经济档的间距大约是200m，具有相当可观的优越性。钢管电杆重量较轻，外形美观，结构简单，架空地线少，施工方便，走廊窄占地少，工程的实际造价和水泥双杆相差无几。钢管杆属于柔性结构，在可变荷载（风载）作用下，就有可能会产生大的瞬间弹性变形，当卸荷之后，弹性变形恢复，虽然可能产生一定的塑性变形，但与弹性变形相比是极其微小的，并不影响结构的正常使用，这一点是钢管结构的优越性，在设计中应充分利用。
3.结束语
因为钢管电杆回输电线路通常都是位于耕地中，所以如果选用双杆带拉线或水泥单杆的杆型，这样不但耕种不便、占地面积比较大，而且还容易产生拉线受损伤，所以不属于优胜方案。如果选用猫头型直线铁塔或上字型直线铁塔的塔型，虽然已有标准的设计，但是其用钢材的数量过多，投资相对比较大，经常也不被采用。而东北沿海地区的土质盐碱度相对比较大，盐碱对水泥电杆有一定的腐蚀性，流沙往往会导致施工的时候杆坑挖不下去而需采用埋桩基础。基于以上原因，对水泥双杆不带拉线和钢管电杆2种杆型的地上部分进行了计算分析，以择优选择。参考文献
[1]廖宗高,张克宝.关于输电钢管塔设计有关问题的探讨[J].电力勘测设计,2005(4):55- 58
[2]应建国,叶尹.大跨越输电线路钢管塔结点分析[J].电力建设,2003,24(9): 30-32