淺談電力線路設(shè)計(jì)中路徑的選擇

白樺

摘 要：電力線路設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合科學(xué)，涉及地形地貌、自然氣候、材料、力學(xué)等方面的理論。是一項(xiàng)技術(shù)性、政策性、實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，在電力工程中電力線路的設(shè)計(jì)占據(jù)著非常重要的地位。所以，對(duì)電力線路設(shè)計(jì)中的路徑建設(shè)和設(shè)計(jì)技術(shù)方面要求非常高，同時(shí)也非常嚴(yán)格。文章主要從電力線路中路徑的選擇、電力線路中桿塔的設(shè)計(jì)和定位、電力線路中桿塔施工質(zhì)量控制的方法三方面作了相關(guān)分析，以此為同類工程提供相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：電力線路；路徑；選擇；定位；設(shè)計(jì)

前言

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善，各類工程建設(shè)項(xiàng)目也隨之完善起來(lái)。全方位的工程設(shè)計(jì)對(duì)工程造價(jià)而言有著非常重要的意義，并在很大程度上對(duì)電力線路工程建設(shè)的環(huán)境及經(jīng)濟(jì)等方面的效益產(chǎn)生影響。由此可見(jiàn)，電力線路設(shè)計(jì)中路徑的選擇起著至關(guān)重要的作用，文章將對(duì)此進(jìn)行以下相關(guān)分析。

1 電力線路的選擇

電力線路的選擇很大程度上，具有一定的難度，同時(shí)還要符合線路安全的要求。一方面，在線路的選擇中，線路的安全運(yùn)行是首要條件，通常所采取的是取得效益高、便于運(yùn)輸維護(hù)的方案。選擇線路長(zhǎng)度短、地形地質(zhì)好、轉(zhuǎn)角度數(shù)小且轉(zhuǎn)角少、對(duì)環(huán)境破壞少、河道少、所占耕地面積少、少拆遷的方案；另一方面，在施工過(guò)程中如果涉及城鎮(zhèn)建設(shè)、鐵路交通、郵電通訊以及工礦企業(yè)等方面，就應(yīng)該在施工前做好協(xié)商，并簽訂相關(guān)的協(xié)議，避免在施工過(guò)程中發(fā)生矛盾，以使線路的建設(shè)更加順利。

在電力線路路徑的選擇中，主要分為圖上選線和野外選線兩步進(jìn)行。在進(jìn)行野外勘察之前先在圖上設(shè)計(jì)出若干個(gè)路徑方案，然后通過(guò)收集相關(guān)資料在進(jìn)行野外勘察，從經(jīng)濟(jì)及技術(shù)等方面進(jìn)行對(duì)比分析，經(jīng)上級(jí)部門(mén)研究審批后，獲得相關(guān)部門(mén)的協(xié)議書(shū)，從中選出一個(gè)最合適的路徑方案。這時(shí)就可以到野外進(jìn)行選線，在進(jìn)一步確定線路路徑以后，緊接著開(kāi)展線路勘測(cè)、桿塔定位等一系列工作。

2 電力線路中桿塔的設(shè)計(jì)和定位

2.1 桿塔設(shè)計(jì)的原則

在線路工程中，桿塔的設(shè)計(jì)尤為重要，優(yōu)質(zhì)的桿塔是線路工程成功的決定性條件，所以，必須具有較好的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及荷載力。此外，桿塔還必須具有較好的抗撞擊及抗裂能力。這些因素在設(shè)計(jì)桿塔時(shí)必須注意。這些設(shè)計(jì)要求要貫穿始終。除了要重視上述多重因素，還要考慮到，底盤(pán)、卡盤(pán)、托線盤(pán)都是桿塔設(shè)計(jì)中的重要組成部分，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用及美觀等方面考慮，根據(jù)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求選擇高質(zhì)量的原材料，以便適合長(zhǎng)期使用。另一方面，鋼筋及混凝土必須能使基礎(chǔ)與地基間保持平衡狀態(tài)，且基礎(chǔ)中的主柱及底板都需達(dá)到設(shè)計(jì)中所規(guī)定的強(qiáng)度。

2.2 桿塔的定位

2.2.1 桿塔的室內(nèi)定位

桿塔的室內(nèi)定位指的是使用最大弧垂模板在平斷面圖上設(shè)置桿塔的位置。完成桿塔的室內(nèi)定位后，整個(gè)線路的桿塔位置及形式都已基本確定。在很大程度上，桿塔位置設(shè)置是否適當(dāng)會(huì)影響線路建設(shè)的合理性及運(yùn)行的安全性。桿塔定位的主要要求：在任何氣象環(huán)境下，導(dǎo)線中的任何一點(diǎn)和地面都處在安全距離的范圍內(nèi)（即限距）。但是在丘陵及山地中對(duì)桿塔進(jìn)行定位時(shí)，為了使限距能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，必須借助最大弧垂模板對(duì)定位檔距作有效確定。通常先對(duì)轉(zhuǎn)角、耐張、終端及跨越等特種桿進(jìn)行定位，然后使用最大模板沿平斷面圖確定各耐張段的直線桿塔的位置，接著按照所排出的直線線桿塔的位置計(jì)算出該耐張段的代表檔距，從而算出導(dǎo)線應(yīng)力，進(jìn)而再算出km值。排完一個(gè)耐張段后，再排下一個(gè)耐張段，直至線路中的所有桿塔都排完。

2.2.2 桿塔的室外定位

室外定位則是在野外把室內(nèi)所設(shè)置的軒塔位置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)及校正，并以標(biāo)樁形式加之固定好。這個(gè)時(shí)候就可以到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)桿塔位置進(jìn)行樁定。需要注意的是：（1）地質(zhì)的復(fù)雜性。在進(jìn)行線路工程時(shí)，會(huì)遇到丘陵地帶及山地地區(qū)地質(zhì)，這樣的地質(zhì)，復(fù)雜且地形起伏通常較大，為了保證室內(nèi)定位所使用的勘測(cè)資料和現(xiàn)場(chǎng)一致，在室外定位時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，應(yīng)對(duì)立桿塔所處位置的相關(guān)資料進(jìn)行詳細(xì)核對(duì)，對(duì)其位置作適當(dāng)調(diào)整；（2）必要的補(bǔ)測(cè)工作。為了核對(duì)室內(nèi)定位的成果，在現(xiàn)場(chǎng)還要做一些相應(yīng)的補(bǔ)測(cè)工作，如對(duì)某些地點(diǎn)的橫斷面圖進(jìn)行核對(duì)；線路轉(zhuǎn)角度數(shù)進(jìn)行核對(duì)；對(duì)重要跨越欄中對(duì)地、物距離及最小檔的檔距進(jìn)行核對(duì)；為室內(nèi)定位工作進(jìn)行補(bǔ)償并為之提供修改依據(jù)。

2.3 桿塔定位后的校驗(yàn)

每一項(xiàng)工作在結(jié)束時(shí)必須做好監(jiān)測(cè)和校驗(yàn)，才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。桿塔定位結(jié)束后，也必須根據(jù)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求對(duì)其定位情況進(jìn)行校驗(yàn)，在初步排定桿塔的高度及位置后，就要對(duì)桿塔各個(gè)部分進(jìn)行檢查及校驗(yàn)，再進(jìn)一步確定其位置是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（1）檢測(cè)垂直檔距和水平檔距。通過(guò)在定位圖上的測(cè)量，垂直檔距和水平擋距通常會(huì)有較大差距，絕緣子就會(huì)承受不了導(dǎo)線的重量，這時(shí)在定位后，使用雙串或是若干片絕緣子，就會(huì)避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，從而也會(huì)使絕緣子的承受能力得到一定增強(qiáng)。此外還會(huì)出現(xiàn)下面這種情況，若垂直檔距在圖上的數(shù)值為最大弧垂時(shí)的數(shù)值，絕緣裙邊就會(huì)出現(xiàn)積雨及積雪現(xiàn)象，此時(shí)絕緣子的強(qiáng)度及絕緣能力就會(huì)有所降低，為了在一定程度上避免這種情況的發(fā)生，通常以倒掛形式對(duì)其進(jìn)行安裝，對(duì)于較偏遠(yuǎn)的線路，則把其放在位置較高的桿塔。（2）導(dǎo)線懸掛點(diǎn)應(yīng)力的檢查。導(dǎo)線懸掛點(diǎn)應(yīng)力大小，桿塔定位后的校驗(yàn)的環(huán)節(jié)之一，如果桿塔處在較高位置，當(dāng)其懸掛點(diǎn)過(guò)高或兩側(cè)檔距較大時(shí)，導(dǎo)線懸掛點(diǎn)的應(yīng)力就會(huì)起所能承受的荷載大，在檢查過(guò)程中，這種現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，如果出現(xiàn)后果非常嚴(yán)重，所以，一旦發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，必須及時(shí)處理。（3）桿塔基礎(chǔ)的檢查。桿塔定位后，還有兩種情況需要及時(shí)校驗(yàn)：a.在沒(méi)有卡盤(pán)的地方必須添加卡盤(pán)，但添加卡盤(pán)后這種現(xiàn)象還依舊存在，則可通過(guò)加拉線使桿塔保持穩(wěn)定。b.如果桿塔的垂直檔的檔距較小，二水平檔距較大時(shí)，應(yīng)對(duì)桿塔的荷載能力有一定掌握，此時(shí)應(yīng)對(duì)桿塔進(jìn)行基礎(chǔ)性檢查，一旦發(fā)現(xiàn)不合格現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)處理。（4）懸垂角的檢查。及時(shí)糾正懸垂角是否合適也是校驗(yàn)的一項(xiàng)。當(dāng)高處的桿塔垂直檔距較大時(shí)，導(dǎo)線避雷線的懸垂角就會(huì)比線夾所在位置的懸垂角大，當(dāng)角度過(guò)大或出現(xiàn)較大偏離時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致埋下隱患，此時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)把懸垂角糾正。

3 電力線路中桿塔施工質(zhì)量控制的方法

（1）為確保電力線路安全、可靠的運(yùn)行，桿塔必須質(zhì)量非常過(guò)硬。所使用的材料、結(jié)構(gòu)形式及受力形式都會(huì)對(duì)桿塔的強(qiáng)度產(chǎn)生影響，電力線路在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，桿塔具有非常重要的支持作用，也是電力線路中導(dǎo)線及避雷針的主要支持物，為了能在一定程度上保證其荷載能力，為了避免其出現(xiàn)嚴(yán)重的變形現(xiàn)象，必須對(duì)其剛度及強(qiáng)度進(jìn)行有效控制。（2）在電力線路的建設(shè)上，桿塔選擇在安全運(yùn)行、維修及經(jīng)濟(jì)效益方面都有著十分重要的意義，所以，要根據(jù)線路的具體情況，科學(xué)合理地選擇桿塔的結(jié)構(gòu)及型式。比如在運(yùn)輸及施工方面有一定難度、垂直檔距較大或需大跨越以及出線走廊受到一定限制的地區(qū)，適合選用鐵塔；而丘陵、平地、運(yùn)輸及施工便利的地區(qū)，則可優(yōu)先選用預(yù)應(yīng)力混凝土桿及鋼筋混凝土桿。

4 結(jié)束語(yǔ)

在電力線路的設(shè)計(jì)中，諸多因素制約和影響著路徑的選擇與定位，既要考慮地形地質(zhì)、運(yùn)輸?shù)陌踩矫娴囊蛩兀€要注意維修是否順利以及經(jīng)濟(jì)效益等多方面影響，在實(shí)際工程中，保證線路的安全運(yùn)行，在技術(shù)方面要有較高要求才能科學(xué)而合理地對(duì)電力線路的路徑進(jìn)行設(shè)計(jì)及選擇。

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