架空輸電線路設(shè)計(jì)研究

張召

摘 要：電力系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)中，有一門非常復(fù)雜的學(xué)科，那就是輸電線路的設(shè)計(jì)，此項(xiàng)設(shè)計(jì)工作不僅要求設(shè)計(jì)人員具備非常扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，更要求其能夠合理有效地應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的場(chǎng)景。本文主要針對(duì)架空輸電線路設(shè)計(jì)中各個(gè)環(huán)節(jié)需要注意的問題進(jìn)行深入剖析，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重點(diǎn)區(qū)別做了研討，以便供同行進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：架空輸電;線路;設(shè)計(jì)研究

在對(duì)輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要對(duì)室內(nèi)選線進(jìn)行定位、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行踏勘、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定測(cè)，以及對(duì)室內(nèi)的排桿進(jìn)行定位等，這幾項(xiàng)工作能夠相互作用，其工作階段的重點(diǎn)又有所不同。本文探討在設(shè)計(jì)專用35kV級(jí)以上輸電線路的過程中，各個(gè)階段的設(shè)計(jì)需要區(qū)別于常規(guī)設(shè)計(jì)，以及幾個(gè)需要特別注意的問題。

一、室內(nèi)選線定位

作為前期的準(zhǔn)備工作，室內(nèi)選線定位尤為重要，主要工作是分析所需材料以及在地形圖上面設(shè)計(jì)出來線路方案，為后面階段的進(jìn)展打好基礎(chǔ)。

之前需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量得到現(xiàn)場(chǎng)地形圖，現(xiàn)在各個(gè)測(cè)繪單位都有各種比例的航測(cè)成果。地形圖肯定是版本越新的越準(zhǔn)確，比例要符合實(shí)際情況，例如長(zhǎng)距離可采用1：5000或者1：10000的比例都是可以的，但是對(duì)于10000m以內(nèi)的線路的話，地形圖最好采用1：5000的，此比例的圖紙不僅能夠?qū)θ钟兄己玫陌盐?，還能夠?qū)植繀^(qū)域進(jìn)行把控。設(shè)計(jì)方案最好是2-3個(gè)最佳，通常來講，線路的走向以及耐張桿塔的定位是目前最為重要的點(diǎn)，要兼顧線路總長(zhǎng)及耐張段長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)角度數(shù)等設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性[1]。

二、現(xiàn)場(chǎng)踏勘

當(dāng)完成對(duì)線路的設(shè)計(jì)后，就需要檢測(cè)線路設(shè)計(jì)的合理與否，現(xiàn)場(chǎng)踏勘就是其中最為重要的一步，主要就看此階段的工作。這時(shí)候，就需要對(duì)沿線地形、線路通過擁擠路段、地質(zhì)情況以及各物件的距離、交叉通過處的情況進(jìn)行了解和核對(duì)，然后對(duì)室內(nèi)選線制定的幾個(gè)方案進(jìn)行比對(duì)，選定一個(gè)最為合理的方案。隨著我們經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)家相關(guān)政策法律法規(guī)的制定完善以及人民思想觀念的轉(zhuǎn)變，當(dāng)前線路的設(shè)計(jì)較以往已經(jīng)有了很大程度的變化，下面結(jié)合設(shè)計(jì)重點(diǎn)談?wù)撘韵聨c(diǎn)改變。

（一）線路路徑優(yōu)化

首先就是線路路徑的選擇，最好是能夠選擇交通比較便利的地方，因?yàn)槿绻┕た隙ㄐ枰\(yùn)輸一些大型的機(jī)械工具，便利的交通是施工進(jìn)度的有利保障。其次要觀察沿線地質(zhì)地貌等，例如土壤種類、濕度、水質(zhì)對(duì)混凝土的侵蝕程度等，防止各種環(huán)境的物理化學(xué)反應(yīng)對(duì)線路造成傷害。除了以上常規(guī)問題外，如今特別需要注意避開采空區(qū)，以防后期路面塌陷對(duì)線路造成危害。

以往為了安全性、經(jīng)濟(jì)型通常選擇混凝土桿來保證線路的安全，隨著綜合國(guó)力及技術(shù)水平的不斷提高，已經(jīng)不會(huì)拘泥于混凝土桿了。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的密集程度也是達(dá)到了一個(gè)高峰，尤其是平原地區(qū)?；炷翖U相較其他經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但是在復(fù)雜的線路當(dāng)中往往有些力不從心，特別是耐張桿需要打好幾條拉線，如果在耕地里打拉線，不僅占用耕地，而且不利于農(nóng)民耕作，容易發(fā)生意外事故。這種情況下，選用鐵塔能夠很好的解決尷尬，再加上現(xiàn)在很多企業(yè)的電源均為雙向回路，經(jīng)常引自同一個(gè)地方，這時(shí)候使用混凝土桿架設(shè)單向路線得不償失，采用雙回路、多回路鐵塔為最優(yōu)選擇。有的礦山企業(yè)的電源以35kV級(jí)別為主，此類輸電線的架設(shè)過程中，如果遇到35kV及10kV需要進(jìn)行跨越，若是更高的110kV則需要從下面穿過。此時(shí)就需要根據(jù)具體情況來選擇，如果是雙回，那么首推的就是使用雙回路鐵塔，路徑受限地區(qū)，還可以采用同塔多回路塔型?？傊F塔的選擇需要根據(jù)實(shí)際情況來選擇，以免浪費(fèi)資源或給施工帶來困難[2]。

（二）鐵塔的位置

鐵塔的位置也很有考究，應(yīng)該盡量少的占用耕地、林地，節(jié)省國(guó)家有限資源，響應(yīng)國(guó)家政策?，F(xiàn)在國(guó)家實(shí)行土地承包制，廢除了土地所有制，土地承包給個(gè)人，征地既需要通過集體又需要通過個(gè)人，手續(xù)繁瑣，如果處理不妥善，又會(huì)延誤工期，所以在鐵塔的位置選擇上，最好先摸清選擇位置的土地使用情況，以免造成不必要的麻煩。

轉(zhuǎn)角耐張點(diǎn)應(yīng)該放在平坦的地段或者山麓緩坡上，不宜放置在較高的位置。尤其對(duì)于山區(qū)來說，選擇在高處，測(cè)量極為不便，測(cè)量人員要來回奔波，還要承受一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，若出現(xiàn)上拔現(xiàn)象，還需要把直線桿改耐張桿，極大得增大成本，顯然是不合理的。

（三）輸電線路的部署

輸電線路的部署肯定會(huì)遇到大量的相鄰或者交叉跨越的情況。如果遇到輸電線路，應(yīng)該首先確定對(duì)方線路的電壓等級(jí)，并按照預(yù)留線路走廊或選擇容易的地方進(jìn)行交叉，如果困難，還要考慮解除避雷線通過;如果遇到通信線路，應(yīng)該選擇合理的交叉角度，防止對(duì)通信線路信號(hào)造成干擾;如果遇到房屋建筑，則需要慎重考慮，盡量避免跨越房屋，如果必要，那么一定要先征得房屋所有人的同意。

輸電線路轉(zhuǎn)角點(diǎn)的設(shè)置要靈活把握。如果遇到村莊要考慮其發(fā)展的方向，控制好線路與村莊的間距。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，政策法規(guī)的完善，生活水平以及自我保護(hù)意識(shí)的提高，人民對(duì)生活環(huán)境的安全問題越發(fā)的重視。例如110kV輸電線路，為了節(jié)約成本減少轉(zhuǎn)角點(diǎn)，打算穿過某一村莊，按照線路架設(shè)規(guī)范，完全滿足安全距離的要求，但是房主不同意說是房屋還要加蓋二層，而且刮風(fēng)時(shí)產(chǎn)生較大的噪音，影響正常生活要求較大數(shù)目經(jīng)濟(jì)賠償，為了較快送電，只能經(jīng)過協(xié)商，給予房主補(bǔ)償才同意送電。由此看出，線路設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角點(diǎn)減少，雖然一定程度上節(jié)約了成本，但因?yàn)榧m紛，反而導(dǎo)致成本的增加。

三、現(xiàn)場(chǎng)定測(cè)

通過現(xiàn)場(chǎng)踏勘能夠完成對(duì)多個(gè)方案的比選，這時(shí)候，就需要重點(diǎn)對(duì)各個(gè)點(diǎn)的定位控制、沿線跨域物的交叉高度以及測(cè)量相鄰物體等方面。

需要準(zhǔn)確地對(duì)交叉跨越物的高度進(jìn)行測(cè)量，尤其是在立體交叉現(xiàn)象中包含了多條線路的情況下需要更加仔細(xì)。如果某地的平原中35kV線路內(nèi)有一110kV的回線穿過時(shí)，就正是這種情況，再如，在下線高約為20m的某段110kV線路中，并且已經(jīng)有一條35kV大約高12m的線路穿過，從理論的角度上來說，可以在將一條線路穿越兩回路之間。在對(duì)來自其他地方的線路進(jìn)行穿越時(shí)，就需要將110kV線路進(jìn)行抬高，以此來使所供區(qū)域的110kV線路在施工期間能夠停電較長(zhǎng)時(shí)間，并且有著廣泛的涉及范圍。這個(gè)時(shí)候，就需要對(duì)110kV線路進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，測(cè)出其與已有的35kV線路之間所存在的距離，然后通過對(duì)其的仔細(xì)測(cè)量，可以得出兩者之間間距為9m左右，能夠在對(duì)一回線路進(jìn)行穿越[3]。

四、室內(nèi)排桿定位

由于計(jì)算工具自身的缺陷，導(dǎo)致很難在這一階段中，對(duì)模板和桿塔的受力進(jìn)行定位和計(jì)算。目前，已經(jīng)大面積地對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，以此來進(jìn)行更好的設(shè)計(jì)，并且，需要專門對(duì)線路施工程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此來使這一階段的工作能夠更加簡(jiǎn)易。需要由具備一定設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)人員對(duì)線路施工程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此來使該程序能夠具有較強(qiáng)的適用性;通過計(jì)算機(jī)能夠?qū)Σ煌愋偷哪０暹M(jìn)行制作，通過該模板能夠?qū)ε虐噙M(jìn)行直接定位，并且能夠?qū)€路切斷時(shí)的最終畫面進(jìn)行生成，通過計(jì)算桿塔受力進(jìn)行校驗(yàn)，并且對(duì)受力圖進(jìn)行繪制。所設(shè)計(jì)的線路與各交叉跨域物之間的距離，通過剖面圖能夠得到準(zhǔn)確的測(cè)量，能夠使設(shè)計(jì)更加精確。

總的來說，設(shè)計(jì)輸電線路的過程中，涉及到了各個(gè)學(xué)科的知識(shí)，因此，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)該項(xiàng)作業(yè)的人員不僅需要具備專業(yè)的知識(shí)，還需要深入現(xiàn)場(chǎng)通過自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各種復(fù)雜的局面進(jìn)行處理。尤其是在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行踏勘的過程中，設(shè)計(jì)人員需要發(fā)揮出吃苦耐勞的精神，不斷對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行踏勘，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種資料進(jìn)行收集，對(duì)經(jīng)濟(jì)適用的方案進(jìn)行選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉楚波. 架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的研究[J]. 工程技術(shù)（全文版）， 2016（9）.

[2]邵楠. 架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究探討[J]. 工程技術(shù)（文摘版）， 2016（11）.

[3]熊曉雨. 架空輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析[J]. 住宅與房地產(chǎn)， 2018.