電力線路設(shè)計(jì)路徑選擇及桿塔定位研究

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，促使人們對(duì)電力需求量不斷增加，電力線路的設(shè)計(jì)路徑選擇及桿塔定位關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，因此必須要加以重視?；诖耍恼绿接懛治隽穗娏€路設(shè)計(jì)路徑選擇及桿塔定位技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力線路設(shè)計(jì)；路徑選擇；線路定位

一、電力線路設(shè)計(jì)路徑選擇

電力線路設(shè)計(jì)中線路路徑的選擇必須遵循以下幾個(gè)原則：①路徑選擇力爭(zhēng)合理，轉(zhuǎn)角少，曲折系數(shù)小，特殊跨越少。②盡量避免跨越高山、寬河、湖泊、沼澤、林區(qū)、滑坡區(qū)、塌方區(qū)、沖刷區(qū)、重冰區(qū)、重雷區(qū)、礦區(qū)、采空區(qū)、強(qiáng)烈地震區(qū)及居民區(qū)。③便于施工、運(yùn)行和維護(hù)檢修。線路路徑選擇不當(dāng)，會(huì)影響線路安全運(yùn)行，也可能影響城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的實(shí)施和其他設(shè)施正常工作。影響路徑的主要因素概括起來(lái)為下述三個(gè)方面：①與規(guī)劃布局的關(guān)系；②線路施工、運(yùn)行和其他設(shè)施互相影響及交通條件；③遠(yuǎn)、近期的結(jié)合。因此，應(yīng)在正確處理好上述因素基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌兼顧、經(jīng)濟(jì)合理的選出路徑方案。

二、線路路徑的選擇技術(shù)

1、野外選線技術(shù)

野外選線是根據(jù)初步電力線路設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)審核意見進(jìn)行的電力線路路徑勘察選線，該技術(shù)是對(duì)初設(shè)電力線路路徑的實(shí)踐，為定位、定線工作確定線路的最終走向。野外選線對(duì)電力線路的運(yùn)行條件、施工和技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)條件等具有至關(guān)重要的作用，是電力線路設(shè)計(jì)的重要組成部分之一。野外選線通常在終勘之間進(jìn)行，需要與定線工作結(jié)合進(jìn)行。因此，應(yīng)根據(jù)線路的具體狀況開展。在野外選線工作中，應(yīng)堅(jiān)持“以線為主、線中有位”的原則，即在選線的過(guò)程中，既應(yīng)考慮線路中桿位架設(shè)的可靠性，又應(yīng)考慮桿位的合理性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于特殊點(diǎn)位，應(yīng)比較、分析各種線路后，再確定經(jīng)過(guò)特殊點(diǎn)位線路的最優(yōu)路徑。工作人員應(yīng)始終遵循野外選線的基本原則，不違背國(guó)家、社會(huì)以及集體的利益；同時(shí)，選線時(shí)應(yīng)該綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、施工方便和安全性等因素，通過(guò)多方面的比較選擇最佳路徑。此外，在提倡環(huán)保的今天，選線時(shí)還應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，盡可能地避開防護(hù)林帶、公園、綠化區(qū)和原始森林等地區(qū)，從而降低對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的破壞。這樣不僅能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)的快速、可持續(xù)發(fā)展，還能夠推進(jìn)社會(huì)現(xiàn)代文明的發(fā)展和進(jìn)步。

2、圖上選線技術(shù)

圖上選線是先擬定數(shù)個(gè)電力線路路徑方案，再進(jìn)行野外勘探、資料收集和技術(shù)比較等，并在相關(guān)單位審核同意后，簽訂相應(yīng)的協(xié)議書，最終確定電力線路路徑。圖上選線采用的比例通常為 1∶10 000 和 1∶5 000.圖上選線能將電力線路的地形圖放在圖版上，標(biāo)出電力架空線路的起始點(diǎn)，再用不同顏色的線將轉(zhuǎn)角點(diǎn)連接起來(lái)，從而構(gòu)成多個(gè)初步路徑設(shè)計(jì)方案?？筛鶕?jù)這些初步設(shè)計(jì)方案收集線路設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，再根據(jù)采集資料，去除明顯不合理的數(shù)據(jù)和線路方案，計(jì)算、比較剩下的設(shè)計(jì)方案，確定兩三個(gè)較為合理的方案等待實(shí)踐。通過(guò)野外勘察獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后，最終確定電力線路設(shè)計(jì)的最佳路徑。電力線路路徑的比較點(diǎn)主要包括以下 4 方面：①交通運(yùn)輸條件。②大跨越、不良水文、地質(zhì)、氣候等因素的比較。③線路沿線地段的地物條件、地勢(shì)條件以及對(duì)周圍環(huán)境、其他建筑和農(nóng)作物的影響程度。④線路路徑的長(zhǎng)短。如果線路沿途的地質(zhì)條件較好，則可進(jìn)入不良、擁堵的地段勘察重要跨越地點(diǎn)。對(duì)于協(xié)議單位具有特殊要求的地段，例如建筑物密集區(qū)、地下采空區(qū)和大跨越地帶等，應(yīng)采用專業(yè)的檢測(cè)儀器全面、嚴(yán)格地勘察線路，獲得必要的數(shù)據(jù)資料，從而為電路線路路徑的選擇提供可靠參考。

三、電力線路設(shè)計(jì)桿塔定位

所謂桿塔定位，實(shí)質(zhì)上就是指電力工作者們?cè)诤侠泶_定布線路徑的基礎(chǔ)上，進(jìn)行定線規(guī)劃與斷面測(cè)繪，將桿塔的位置于縱斷面圖上準(zhǔn)確標(biāo)定。

1、桿塔定位的方法

表1 桿塔定位的方法

在電力線路設(shè)計(jì)中，電力工作者們主要采取室內(nèi)定位與室外定位2種方法來(lái)進(jìn)行桿塔定位，如表1所示。

1.1 桿塔室內(nèi)定位

在進(jìn)行桿塔室內(nèi)定位時(shí)，無(wú)論在何種氣象條件下，電力工作人員都應(yīng)確保導(dǎo)線每一點(diǎn)均與地面保持有一定的安全距離。例如，在對(duì)山地或丘陵進(jìn)行桿塔定位時(shí)，為了充分滿足安全距離要求，應(yīng)首先通過(guò)最大弧垂模板來(lái)確定其定位檔距；其次在定位終端、轉(zhuǎn)角、耐張及跨越等桿塔后，順著平斷圖，借助最大弧垂模板確立直線桿塔的準(zhǔn)確位置；然后根據(jù)所確立的直線桿塔位置，計(jì)算出耐張段的距離；最后根據(jù)所得出的耐張段距離，計(jì)算或查出導(dǎo)線應(yīng)力，以此準(zhǔn)確計(jì)算出K 值，認(rèn)真分析所得K值是否與所用模板的K 值相符。倘若相符，則說(shuō)明此段的排桿正確；倘若不符，則必須依據(jù)所得K值重新進(jìn)行排桿，直至符合模板K值。

在積累一定電力路線設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)后，筆者認(rèn)為，在進(jìn)行桿塔室內(nèi)定位的時(shí)候，要特別注意下列幾種情況，如表2所示。

表2 桿塔室內(nèi)定位注意事項(xiàng)

1.2 桿塔室外定位

在完成桿塔室內(nèi)定位工作后，通常而言，桿塔形式與位置已基本確立下來(lái)，這個(gè)時(shí)候電力工作人員就要根據(jù)室內(nèi)桿塔的具體定位情況來(lái)樁定室外現(xiàn)場(chǎng)桿塔位置。然而，野外現(xiàn)場(chǎng)的具體情況往往與室內(nèi)桿塔定位存有一定的差異與沖突，尤其是在地形較為復(fù)雜、地質(zhì)變化幅度較大的丘陵與山地地帶。而室內(nèi)定位中的地形情況通常只是反映與中心線相順應(yīng)的帶狀范圍（寬度約為2～6m），加上平臺(tái)圖的比例非常小，使得野外實(shí)際桿塔地形的確定具有相當(dāng)大的難度。基于此，在完成桿塔室內(nèi)定位之后，相關(guān)工作人員必須深入野外現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)際考察室外桿塔的位置，認(rèn)真核對(duì)勘測(cè)資料。工作人員還應(yīng)根據(jù)所掌握的實(shí)際情況，對(duì)桿塔位置進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。為了有效核對(duì)室內(nèi)定位成果，往往還需要做一些微小的桿塔定位補(bǔ)測(cè)工作，核對(duì)重要跨越檔中物與地的實(shí)際距離以及最小檔距；核對(duì)補(bǔ)測(cè)橫斷面圖以及線路轉(zhuǎn)角度數(shù)，從而及時(shí)修改或補(bǔ)充室內(nèi)定位工作。此外，在初步排定桿塔位置后，為了精確定位電力線路桿塔，線路設(shè)計(jì)人員應(yīng)擬定桿塔的型式與高度，認(rèn)真檢查并校驗(yàn)電力線路的設(shè)計(jì)條件，進(jìn)一步對(duì)桿塔鎖定位置是否超出規(guī)定的設(shè)計(jì)條件與否進(jìn)行驗(yàn)證。

2、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)。

2.1 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