高壓輸電線路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)分析

摘要：文章針對(duì)我國(guó)高壓輸電線路設(shè)計(jì)中遇到的諸多問(wèn)題，分別從輸電線路的勘測(cè)、桿塔選型、桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、防雷擊等幾個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的分析和闡述。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路；設(shè)計(jì)；勘測(cè)

引言

近年來(lái)，隨著電網(wǎng)的不斷新建設(shè)及改擴(kuò)建，使電能的輸送能力得以不斷的提升。我國(guó)在不斷擴(kuò)大高壓輸電線路的規(guī)模，有些地區(qū)甚至架設(shè)超高壓輸電線路，促使我國(guó)高壓輸電線路施工技術(shù)得到快速發(fā)展，進(jìn)入一片嶄新的天地。輸電線路在整個(gè)電力工程中起著輸送、分配電能的作用，占有重要地位。在高壓輸電線路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，仍然有一些問(wèn)題存在，如何更好的解決設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，從而保證電網(wǎng)輸送的質(zhì)量已成為當(dāng)前非常重要的課題之一。輸電線路設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的好壞直接影響居民的正常生活，甚至國(guó)民經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展。

一、高壓輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

（一） 高壓輸電線路鐵塔的布置形式

高壓輸電線路鐵塔的布置形式以交叉斜材式為主，將交叉斜材布置到導(dǎo)線橫擔(dān)根部，在節(jié)點(diǎn)上增設(shè)，根短角鋼，以增強(qiáng)其抵抗縱向荷載的能力，與塔身橫隔面?zhèn)让鏅M材的中點(diǎn)相連接，使導(dǎo)線縱向荷載通過(guò)塔身橫隔材直接傳遞到塔身上去，從而解決主材和節(jié)點(diǎn)板彎曲變形的問(wèn)題。

（二）高壓輸電線路鐵塔斜材的選擇條件制約

高壓輸電線路鐵塔塔身斜材的基本條件是荷載力矩和長(zhǎng)度。其中，斜材對(duì)外荷載抵抗力矩的大小即斜材和水平面的夾角大小，將直接影響到該節(jié)間主材分段及主材選材，高壓輸電線路鐵塔塔型的選擇高壓輸電線路鐵塔選型時(shí)應(yīng)該對(duì)塔身主材、節(jié)間分段情況、接腿等多因素進(jìn)行優(yōu)化組合，高壓輸電線路鐵塔的部位和布置形式等都是高壓輸電線路鐵塔塔形選擇的要點(diǎn)。

（三） 高壓輸電線路鐵塔特別注意的問(wèn)題

首先，在高壓輸電線路鐵塔的主材和節(jié)點(diǎn)板、節(jié)點(diǎn)板和節(jié)點(diǎn)板、節(jié)點(diǎn)板和塔身斜材等關(guān)鍵部位應(yīng)該加斜墊作為穩(wěn)定的措施。其次，高壓輸電線路鐵塔身主材若是單角鋼應(yīng)該采用設(shè)置雙排螺栓保證高壓輸電線路鐵塔塔身穩(wěn)定。最后，如果用四角鋼組合成十字?jǐn)嗝?，可直接采用制彎?jié)點(diǎn)板的辦法。

二、高壓線路輸電施工技術(shù)

（一）輸電線路的勘測(cè)

當(dāng)前隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷進(jìn)行，在電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，則輸電線路進(jìn)行整體規(guī)劃則是電網(wǎng)建設(shè)前的首要任務(wù)，所以進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)則首先需要對(duì)輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)，而勘測(cè)則是輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，勘測(cè)質(zhì)量的高低直接決定了建設(shè)工程的發(fā)展，對(duì)以后電網(wǎng)的運(yùn)行、維護(hù)及經(jīng)濟(jì)性都會(huì)產(chǎn)生一定的影響，所以在勘測(cè)過(guò)程中需要勘測(cè)人員針對(duì)勘測(cè)中的每一個(gè)具體細(xì)節(jié)來(lái)保證所選擇的線路具有最佳經(jīng)濟(jì)性、安全性和保證運(yùn)行的方便性。對(duì)線路進(jìn)行測(cè)量的工作并不是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，測(cè)量的原理較為簡(jiǎn)單，但在我們具體測(cè)量時(shí)還要注意一些問(wèn)題，以求達(dá)到準(zhǔn)確性。首先要保證平距高差和轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)在測(cè)繪時(shí)的準(zhǔn)確性，線路測(cè)距需要將角度和各個(gè)塔架之間的距離和高度進(jìn)行測(cè)量，對(duì)測(cè)量的精度并沒(méi)有太高的要求，但要將平距高差和轉(zhuǎn)角等相關(guān)的測(cè)繪數(shù)據(jù)記清楚，不能出錯(cuò)。在測(cè)繪過(guò)程中要嚴(yán)格依照相關(guān)的操作程度和記錄程序來(lái)進(jìn)行，同時(shí)還要求測(cè)繪人員對(duì)于線路沿線地上、地下的在建、擬建項(xiàng)目要進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研，清楚后再進(jìn)行路徑的選擇，力求保證所選的方案在各項(xiàng)配置上都處于最優(yōu)化。其次，要做到桿位設(shè)立的經(jīng)濟(jì)性、合理性和可能性。在桿位設(shè)立的位置存在著一些困難的地區(qū)，所以在設(shè)置時(shí)要做好勘測(cè)工作，盡量避開(kāi)這些地區(qū)，從而為施工創(chuàng)造較好的條件。

（二）線路路徑上的選線

選擇線路路徑的工作一般分為圖上、野外選線兩個(gè)步驟。圖上選線首先制定出若干個(gè)路徑計(jì)劃，然后進(jìn)行野外踏勘、資料收集以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，同時(shí)獲取相關(guān)單位同意并簽署協(xié)議書(shū)，敲定一個(gè)路徑的推薦方案。經(jīng)過(guò)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)（包含規(guī)劃部門）審批推薦方案后，再開(kāi)始野外選線，進(jìn)行最終路徑的確定以及線路終勘、桿塔定位等內(nèi)容。一般在比例五千分之一、萬(wàn)分之一或者更大比例的地形圖上進(jìn)行圖上選線。首先在圖板上標(biāo)出線路的起訖點(diǎn)，然后用不同顏色的線把所有可撰走線方案的轉(zhuǎn)角點(diǎn)連接起來(lái)，組成若干個(gè)路徑的初階方案。按照方案搜集線路設(shè)計(jì)前期的資料，并以此為依據(jù)來(lái)分析比較，敲定2到3個(gè)較好方案，在野外踏勘后確定最終的線路方案。分析比較路徑方案時(shí)，應(yīng)有如下內(nèi)容：（1）線路長(zhǎng)短；（2）通過(guò)地段的地質(zhì)、地勢(shì)、地物條件及對(duì)作物和大跨越及不良地形的影響情況；（3）交通運(yùn)輸、施工以及運(yùn)行維護(hù)的難易水平；（4）對(duì)于桿型的選擇，技術(shù)上的政策、難易水平以及相關(guān)方面的意見(jiàn)；（5）線路的整體投資以及設(shè)施消耗量、重要材料進(jìn)行比較等。

（三）高壓輸電線路避雷線施工

在雙避雷線可有效保護(hù)中相導(dǎo)線，減小邊相導(dǎo)線的繞擊范圍，加強(qiáng)避雷線的機(jī)械強(qiáng)度，防止雷擊避雷線斷股尤其是雷擊避雷線斷線的惡性事故發(fā)生。桿塔頂部設(shè)置塔頂避雷針，控制雷擊點(diǎn)，減小桿塔處的繞擊范圍及避雷線的落雷次數(shù)（在適當(dāng)向邊相導(dǎo)線側(cè)外移避雷線的同時(shí)，要考慮到雷擊避雷線時(shí)的雷電沖擊作用有可能沿垂線方向擊穿避雷線與高壓導(dǎo)線之間的空氣間隙問(wèn)題。設(shè)計(jì)高壓導(dǎo)線與避雷線之間在垂線方向保持一定的水平距離，采用具有消雷功能的塔頂新型避雷針，有效減弱線路的雷電強(qiáng)度，防止雷害。

（四）高壓輸電線路的桿塔施工

桿塔是高壓輸電線路的主要支撐結(jié)構(gòu)，是否合理選擇將直接影響到電力工程建設(shè)速度、經(jīng)濟(jì)性、供電的可靠性等。為保證線路運(yùn)行安全，現(xiàn)高壓輸電線路已全部采用鐵塔，對(duì)于雙回路、多回路鐵塔則采用雙倍角鋼主材、鋼管型式。桿塔組立是指輸電線路施工中對(duì)桿塔構(gòu)件組合的過(guò)程，主要有整體組立和分解組立兩種方式，由于高壓輸電線路鐵塔較重，少則幾十噸、多則幾百噸，無(wú)特殊情形時(shí)均分解組立方式。桿塔承受著風(fēng)荷載、導(dǎo)線自重等各種力的作用，又是一種長(zhǎng)細(xì)比較大的結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性問(wèn)題極其突出，運(yùn)至樁位的個(gè)別角鋼彎曲度超過(guò)長(zhǎng)度的1/750，可采用冷矯正，但不得有裂紋。

（五）放線施工

放線時(shí)，導(dǎo)線的損傷面積不能超過(guò)導(dǎo)電部分的2%，如果超過(guò)則需采用補(bǔ)修管補(bǔ)修，達(dá)到重度損傷須將損傷部分截掉采用接續(xù)管重新連接。通常選用磨損小、輪徑超過(guò)導(dǎo)線直徑20倍的滑車。為保護(hù)導(dǎo)線免受損傷、減少地面青陪損失等，均采用張力放線，張力放線就是利用機(jī)械使導(dǎo)線保持在一個(gè)合適的張力，并與交叉物之間有一定的安全距離，需專門設(shè)備，操作相對(duì)復(fù)雜，花費(fèi)較大，但放線質(zhì)量有保障。

（六）懸浮抱桿組立鐵塔

（1） 抱桿組立。地形合適采用倒落式人字抱桿組立。但當(dāng)?shù)匦螚l件不好，可采用小型的倒落式人字抱桿進(jìn)行整體組立。（2）塔腿吊裝?？紤]到塔腿的重量、主材長(zhǎng)度、場(chǎng)地條件等因素的影響，施工中通常采用分片扳立或者單根吊裝的方法。（3）抱桿提升。抱桿提升前先將鐵塔組立提升到一定高度并緊固，備齊塔材。采用兩套普通滑車與一套平衡滑車組合的方式可以解決抱桿過(guò)重的問(wèn)題。采用兩道腰環(huán)和落地拉線可防止抱桿在提升過(guò)程中出現(xiàn)傾斜等不利情況。（4）曲臂吊裝。抱桿的承載能力決定著采用分體吊裝還是上、下整體吊裝。（5）橫擔(dān)吊裝。貓頭型塔，抱桿承載能力及場(chǎng)地的平整程度決定著分片吊裝或者整體吊裝的選擇。酒杯型塔通常采用分段分片吊裝。（6）抱桿拆除。利用絞磨松落至適當(dāng)位置而后引出塔外的方式拆除抱桿。

結(jié)束語(yǔ)

高壓輸電線路的施工屬于高危作業(yè)，安全工作是重中之重。規(guī)范且合理的應(yīng)用新的施工技術(shù)，不僅能加快工程進(jìn)展，更能為安全提供最大保障。不斷優(yōu)化施工技術(shù)，采用新技術(shù)，能提升高壓輸電線路施工的整體質(zhì)量，保證國(guó)民用電的需求，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)的效率。

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