220kV輸電線路工程設計與施工的探討

摘要：輸電線路是聯系變電站、發電廠以及用戶之間的樞紐，擔任著分配電力的任務。因此在架設輸電線路之前需要設計好輸電線路工程的每個細節。如何做到按照設計流程施工，如何保證整個工程的順利進行等是輸電線路工程中的核心問題。需要從架設的線路、基礎工程的設計施工、桿塔及架線工程等多個方面入手，從而確保220kV輸電線路的正常運行。

關鍵詞：高壓輸電線路；設計規劃；施工；注意點

作者簡介：陳欣（1982-），男，福建莆田人，福建省電力有限公司莆田電業局，工程師。（福建 莆田 351100）

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0235-02

一、線路的設計

輸電工程所選擇的線路是整個電力架設工程的基石，在輸電線路的選擇上可以利用衛星圖片、航拍圖片等技術，采取遙感系統，綜合分析線路的長度、地貌、環境條件、交通狀況等多種因素，比較多種設計方案后選擇合理的路線設計。具體點包括以下部分：

一是盡量要避開軍事工程、大型礦場，減少對當地經濟造成的損失，還要避開一些地質不良地區，選擇靠近省道、國道等，并且要改善交通的運行狀況以方便工程的具體施工。

二是還要根據變電站的具體規劃進行相應的路線設計，多回輸電線路的設計應與發電廠的規劃保持一致，比較狹窄的地段采取同桿架設。

三是電線長度的選擇。單一線路的長度不能超過5千米，兩回線路則不宜超過10千米，三回以上的線路電線長度不能超過20千米。

四是選擇路徑時應該注意要限制檔距和高度差，避免兩個桿塔之間的距離或者高度差過大造成電線下沉。

二、基礎工程的具體設計與施工

220kV輸電工程的基礎是桿塔埋進地下的那一部分，其作用是保證在受到外界影響時桿塔不會受到破壞，可以正常運行。這個輸電線路的基礎工程關系著整個線路能否正常安全運行。常見的一些問題（包括混凝土的斷裂、地基的滑坡、下沉、積水沖刷、底盤不穩定等）都會引起事故，因此必須重視基礎施工的每一個細節，做好施工之前的設計規劃，采用相關技術并進行嚴格施工，才能保證施工質量符合標準。具體分為以下幾方面。

1.巖石基礎部分的設計

這是整個工程的第一步。首先要根據線路的需要實地勘測整個線路的地表巖石狀況，根據得到的數據統計，分析之后選用合適的巖石開挖設備和技術手段。一般的巖石可以分為以下幾類：微風化、中等風化以及重度風化三個等級。微風化指的是巖石受到的磨損較少，仍然保持著原有特點，沒有發生特別明顯的化學變化，這類巖石比較堅硬，很難被釘錘鑿開，一般包括玄武巖、花崗巖、大理巖等，發生碰撞時聲音響亮。第二類中等風化的巖石可以被錘開，一般巖石本身會出現分層現象。最后一種的重度風化巖石則比較松散，發生過物理以及化學變化，一般比較常見，不適合用在基礎部分的施工中。平地的輸電線路一般用鋼筋混凝土澆筑板式型作基礎，這種類型的基礎比較節約原料的用量，降低造價；巖石被覆蓋較深的地基或者土質較好的地基，在滿足開挖的條件下一般采取掏挖式挖掘，這種方法可以消除由于填土質量的不可靠性帶來的隱患，也比較節約鋼材；在掏挖式的基礎之上還可以用巖石代替混凝土澆筑，這種方法比較適合多巖石地區，可靠性更強，成本也比較低。

2.巖石基礎部分的開挖施工

這個環節是在第一個設計基礎上進行的，無論采取何種施工辦法都不能破壞巖石的整體結構性。具體的施工辦法要根據基礎工程的設計原則配套進行。

（1）開挖過程。直柱式基礎開挖時要注意角鋼的插入部分，這個部位對放置的要求較高；掏挖式的基礎工程在挖掘過程中應充分利用原土層的力學效果，這樣可以保證坑基的穩定；巖石式基礎開挖時需要注意的就是巖基要被挖成一個類似倒錐的體型，將斜插式角鋼直接嵌入地基之中。

（2）排水部分。在水資源很豐富的地區進行基礎施工時要注意基礎的地面水與地下水的高度差，因為如果低于地下水的水位就會導致水不斷地涌入坑內，不能及時排走就可能會造成基礎部分坍塌，無法正常施工，因此要注意坑內的排水工作。一般可以分為明、暗兩種排水的方案，前者是在坑的底部建立一個可以集水的類似水井的設備，利用水泵的動力把水排水；暗排水指的是在坑壁上設置一些過濾管道，用總管道把它們連接在一起之后再抽水，這種方法一般比較常見。另外，需要注意的是這些基礎部分的回填土的夯實度需要根據基礎形式的不同而決定，桿塔較輕的坑基需要達到80%的夯實度，一般的也要達到70%左右，基礎部分的承受能力取決于基礎工程自身。

三、桿塔及其架線工程

1.桿塔工程

桿塔部分是輸電工程的支點，選擇好的桿塔型式和正確的施工方案可以確保輸電線路的正常運轉。桿塔工程包括以下幾方面：

（1）選擇合適的型式。這是桿塔設計工程的主要內容，一般的塔形按照受力情況分為耐張型以及懸垂型兩種。前者又可以分為直線、轉角和終端三個部分。懸垂型的則可以分為直線和轉角兩種；按照回路數量又可以分為單回、雙回以及多回三種，單回線路可以水平排列，也可以三角、垂直排列，雙回和多回線路則按照垂直排列，在選擇排列方式時要充分考慮桿塔的高度以及相鄰桿塔之間的水平距離偏移。其次，桿塔類型的選擇還要結合路線的特征，遵循經濟、安全、合理、可靠性等原則，在不同地區架設輸電線路就要考慮到當地的地形地貌特征，不能盲目選用同一種類型，要從安全穩定的角度去考慮。

（2）桿塔的埋設施工。在平地部分施工時應該優先考慮使用混凝土桿塔，在運輸或者施工困難地區則架設鐵塔，220kV的輸電線路架設時要充分結合桿塔的總高度以及埋入土地部分的深度。這其中，桿塔的組立是施工中必須注意的一個環節，組立的方式包含整體和分散兩種，整體的組立方式需要使用機械牽引，在分析組立各部分的受力情況之后選用既輕便又可以確保安全的機械工具（包括磨繩、吊繩、牽引繩等）。與此同時，混凝土桿塔的組立還要考慮到相鄰之間的跨距，如果超過極限值容易損壞桿身產生裂痕。桿塔的強度也受到受力情況和結構的影響，因此，架設的桿塔要有比較好的剛度和強度，這樣才能承受一定的負載。

2.架線工程

架線工程是整個輸電工程的具體操作，架線工程的施工分為拖地、張力展放。包括架線之前的準備、放線、松弛度測定、緊線和附件的安裝。

（1）準備工作包括選擇何種施工方式，選用何種導線進行電力傳輸，導線的長度、避雷線的選擇等，這是進行施工的基礎部分，要符合施工的設計要求，并且盡可能滿足安全、穩定等要求。

（2）放線工作要檢查導線的完好狀況，例如鋼心的鋁線以及其他的導線不能超過傳導電部分總長度的5%，導線連接之前要檢查線頭的扭絞方向是否相同，具體操作必須按照規范進行。

（3）緊線的安裝。緊線工作的作用主要是在桿塔受力方向的反向給予一定的拉力，防止出現變形或者位移，緊線與地面的夾角不能超過45度，緊線施工時要進行弧垂的觀測，不計算各處的摩擦力，在出現懸垂偏離情況時要對其進行調整，使其不能超過臨界值。

四、結語

在高壓輸電線路架設成功之后不能盲目投入使用，要對前面提到的分支工程一一進行檢測，及時發現線路中出現的問題。在投入使用之后也要時刻注意電力傳輸過程中出現的問題，并及時解決，做好記錄，總結經驗，完善線路設計和施工方案。高壓輸電線路的設計與施工仍然需要深入研究，如何合理、經濟進行線路施工仍需要經驗的總結和不斷的學習，這樣才能推進電力事業的進步。

參考文獻：

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（責任編輯：劉輝）