喻小鋒 周偉
摘要:電網建設隨著我國經濟的快速增長得到了迅猛的發展,電網建設在發展過程中也存在一些問題,尤其是在送電線路的架設過程中存在問題。文章闡述了送電線路在架設過程中應當注意的問題,并針對問題提出了相應的解決方案。
關鍵詞:送電線路;線路架設;電網建設;電力系統;電網路線 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM247 文章編號:1009-2374(2016)20-0145-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.072
1 概述
近些年來,我國電力事業得到了飛速的發展,電網建設的發展也非常迅速。對送電線路的一些設計也存在很多特殊的事項需要注意,因為送電線路在架設過程中的特殊性和復雜性,對電網路線進行設計時應當綜合考慮電網路線的具體走向、電網線路的導線型號、防雷的具體措施以及機械施工的模式等,這都和普通的地形設計有很多不相同的地方,在對電網路線設計的前期就應當考慮到很多需要的注意的問題。
2 送電線路架設過程中需要注意的問題
2.1 對送電線路路徑的選擇
對送電線路路徑的勘測和選擇是整個送電線路架設設計過程中很關鍵的問題,設計電網路徑的方案是否具有合理性對送電線路的運行條件、經濟、施工以及技術指標等有非常重要的作用。為了可以做到既能合理地縮短電網路徑的長度、降低送電線路的投資,又可以確保送電線路的安全可靠運行,有時為了確定一條送電線路的最佳方案,至少需要徒步往返四五趟才能得到確定,因此送電線路的勘測工作綜合考驗了送電線路的設計人員的耐心、業務水平以及工作責任心。
在送電線路的選線過程中,線路的設計人員需要按照每一項電網工程的真實情況,對電網線路沿線地面地上的在建與擬建的電網工程設施進行全方面的調研,對多個電網路徑方案進行詳細的比較,盡量選擇轉角較少、長度較短、施工地形較好以及交叉跨越少的路徑方案,全面考慮民事工作以及清賠費用,盡可能避開經濟作物的種植范圍和樹木房屋地區。在勘測工作過程中盡量做到兼顧桿位的關鍵桿位設立的可能性以及經濟的合理性。對于電網線路極個別的特殊地段需要反復地進行測量比較,使得桿塔的位置盡量繞開交通比較困難的地區,進而為組立緊線和桿塔創造良好的施工基礎。
2.2 送電線路架設過程中的防震問題
在電力線路架設過程中以及靜止線條出現渦流回流的現象時經常發生微風振動的問題。微風振動發生的機械原理就是通過穩定圓柱形的分層風產生的。當分層風通過圓柱形的物體時,在圓柱形物體后面交錯的渦流就會形成一定程度的壓力差,就致使圓柱形的物體在和風向垂直的方向出現移動的形勢。渦流的頻率和線路導線自然的頻率一致、長時間持續的風作用和電線的垂直方向是送電線路的導線產生微風振動的基礎條件。
對于一些偏遠山區的送電線路的架設,因為普遍存在送電線路的張力比較大、檔距較長、懸掛點較高的特征,所以對送電線路架設的防震問題相對來說比較復雜,而且微風的震動頻率范圍也很廣泛。這種條件下,如果單單采用類型比較單一的防震錘,因為響應頻率的范圍是比較固定的,所以防震的效果不是太理想。在一些檔距較大的山區送電線路中,與筆者的經驗相結合,可運用綜合性的方法方針,比如保護線條、阻尼線以及防振錘等工具混合使用,這樣可以達到很好的防震作用和較廣的響應頻率范圍。
2.3 對送電線路架設過程中桿塔的選型
送電線路架設中桿塔型式的不同在運行安全、施工運輸以及造價占地等各個方面也不相同,送電線路架設中桿塔工程的花費大約占據整個電網工程的30%~40%,所以說對桿塔型式的合理選擇非常重要。
對于一些新建的電網工程如果投入資金允許,一般情況下,選用一種或兩種直線水泥桿,轉角、耐張以及跨越盡可能選擇使用角鋼塔,施工材料準備的簡單明了、作業比較方便并且還提升了送電線路的安全系數。對同一個桿塔多個回電線路并且沿規劃建設的送電線路,對于桿塔的建設一般采用占地面積較少的鋼管塔,不過大轉角塔如果運用鋼管塔,因為結構原因很容易使得桿塔的頂撓度發生變形,進而工程的基礎施工費用比角鋼塔的費用增加一倍。綜合來說,直線塔運用鋼管塔方案,轉角塔運用角鋼塔方案相對來說比較合理,可以滿足施工環境、線路安全以及投資的要求。
對于多個運行很多年后的老線路發生對地距離不夠的問題,導致安全隱患情況的出現,在對新建線路的設計過程中選用高一些的桿塔,縮小水平方向的檔距,可以提升電網導線的對地距離。在送電線路的加高工程中,采用設計占地面積較小、安裝簡便的酒杯型鋼管塔,工程施工的工期可以從傳統桿塔的五天縮短成一天,可以縮短施工期間停電的時間。
2.4 對送電線路架設的基礎設計
送電線路的桿塔基礎作為線路結構中一個非常重要的組成部分,其工程造價、勞動消耗量以及施工工期在整個送電線路的工程中占據很大的比重。桿塔基礎的施工工期大約占據整個送電線路架設工期的一半時間,桿塔基礎的運輸量也占據整個送電工程的區60%左右,其費用大約花費整個送電線路工程的35%,桿塔基礎的選型、施工質量的好壞以及桿塔的設計會直接影響送電線路工程的架設。根據我國多年來的送電線路的桿塔基礎型式的經驗并結合一些沿海地區的送電線路的工程特點,總體上可以把桿塔基礎的方案分為巖石類桿塔基礎、開挖回填類桿塔基礎、樁基礎以及掏挖類桿塔基礎四種類型。根據送電線路架設工程的實際地質條件,對每個基塔的承受情況逐基逐段的進行優化設計顯得十分重要,尤其對于那些影響工程造價很大的承力塔,從四腿等大細分成三拉一壓或兩拉兩壓是最合理、最經濟的方法。
2.5 送電線路架設過程中風偏距離的問題
送電線路架設過程中風偏距離問題屬于電力設計中機電部分的問題。在對送電線路的設計過程中,如果三相導線呈水平方向排列時,在對其排桿位時,不僅要考慮中相導線對地的安全距離,而且在工程地形比較復雜的情況下,還需要考慮在風偏距離,對那些地形比較凸出的巖石、山坡和邊相導線間的距離。結合電網工程的勘測部門提供的送電線路的平斷面圖,在對送電線路架設進行初步設計時必須進行實際的測量,特別是針對那些地形凸出部分的邊線斷面,必須要有準確有效的測量數據。對雷擊的一些危險點,進行定位驗算的時候應當特別注意。
2.6 送電線路的接地問題
在一些地勢不平的山區,地形比較復雜,因為山區地形陡峭,山地的坡度較大,會給加長接地體的施工帶來一些不必要的困難,這種情況下,就可以稍微縮短一下放射形射線的長度,同時使用降阻劑把接地電阻適當的下降。很多地形復雜的山區在送電過程中都運用了降阻劑,并且取得了很好的效果。降阻劑的工作原理是先通過和金屬接地體的緊密接觸,降低接觸電阻,另外還能逐漸滲透到四周的土層內,進而抑制周圍土層的電阻,形成一片低電阻的領域。與此同時,降阻劑還可以起到很好的防腐蝕作用,從而保護水電線路。但是,在使用降阻劑的過程中應當注意三個方面:首先,需要注意降阻劑的性能狀態,如果降阻劑已經失效或者結塊,就應該立即停止使用;其次,使用降阻劑時應當結合當地的地理條件、土壤電阻率等一些因素的真實情況;最后,在使用降阻劑之前,應當均勻攪拌降阻劑,并嚴格按照相關說明書和標注的注意事項進行使用。
2.7 送電線路架設過程中對導線選型的問題
對送電線路進行設計時,應當綜合參考當地林業部門提出的一些意見,充分考慮到當地的環境問題,盡可能地把對周圍環境的影響控制到最低限度。對于面積較大的林區,可結合樹林中樹木的高度進行跨越。關于電力線路在架設設計規程時的一些規定:“送電導線在弧垂處最低處的應力不能超過送電導線瞬間破壞應力的40%,假如送電導線的懸掛點比導線最低點高出過多時,導線懸掛處的應力可以比弧垂最低點的應力高出10%。”因此可以得出,在對送電導線的應力進行設計時,送電導線的任意一點的應力都應當低于送電導線瞬間破壞應力的44%。在對送電導線進行設計時應當注意:如果送電線路的檔距高出對應高差規定檔距的極限值時,就應當嚴格按照導線的相關規定對導線應力進行放松。與此同時還要充分考慮到放松送電導線的安全系數可能增加送電導線的弧垂,對于大面積林區的跨越可能會產生很多不利的影響。綜合分析后,應當將送電導線的破壞張力能否完全滿足送電導線懸掛點的應力視為首要考慮因素。結合相關施工和設計的一些經驗,可選擇一些鋼芯鋁合金較強的導線。這種導線的強度可以達到施工設計的要求。具備良好的過載能力和弧垂特性,在對一些山區線路的送電工程中,完全能夠滿足高差較大時送電導線懸點的應力。
3 結語
送電線路路徑架設的設計是一個非常多變并且復雜的工程,絕對不能一概而論。一般情況下,一條送電線路只通過一次勘測很難做到完全通過,常常需要對送電線路的架設走向進行反復的修改。設計送電線路架設路徑的過程除了上文提到需要注意的問題之外,還有許多無法預見的因素。但是不管送電線路架設的過程是怎樣的,送電線路架設路徑最終的選擇結果全是為了能夠將送電線路架設路徑經濟化、合理化、安全化。近些年的送電線路架設工程,各個地區的每一項送電工程都有自身的架設特征。如果送電路線架的設計過程中脫離了送電工程的實際情況,一味地照搬其他地區或者其他線路的設計將無法確保設計的質量以及滿足電網快速發展的需要。只有在設計過程中結合工程所在地的實際情況,根據當地的特征對送電線路架設方案進行優化,運用高科技的不斷創新和探索,才能滿足完善電網建設的要求,進而開創送電線路架設工程設計“安全合理、技術先進”的局面,使得送電線路的架設工程得到快速的發展。
參考文獻
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