電力線路設計中同塔多回路的實踐探析

郭瑞英

摘 要： 在社會經濟發展過程中，土地資源逐漸緊張，這種情況就為整體工程建設提出了一定的挑戰。在電網建設過程中同塔多回路設計模式的應用，可在一定程度上降低線路走廊用地，便于人口密集區域送電線路建設土地的有效應用。本文依據電力線路設計過程中，同塔多回路的設計原則及常見形式，對于電力線路設計中同塔多回路的實踐應用進行了簡單的分析，以便為整體電力網絡建設過程中資源應用效益的提升提供依據。

關鍵詞： 電力線路設計；同塔多回路；實踐

前言：在實際應用過程中，同塔多回路一般應用于經濟水平較發達，或者人口密度較高的區域。現階段我國電力線路設計過程中同塔多回路大多為500KV同塔4回路、500KV同塔2回路兩種形式，即e型塔、d型塔兩種。在實際管理過程中同塔多回路的合理配置，可有效提高實際電力網絡施工過程中鋼材利用效率，因此對電力線路設計中同塔多回路實際應用進行適當分析非常必要。

一、電力同塔多回路設計原則

在實際同塔多回路設計過程中，應遵循安全性、仔細性、便捷性的特點。其中安全性主要是基于我國電力網絡配置薄弱的特點，在實際同塔多回路線路設計過程中應將安全作為整體設計工作的重點；而仔細性主要是在實際設計過程中相關設計人員應嚴格依據現行的設計規劃，對內部導線進行合理鋪設，從而促使整體電力同塔多回路應用效益得到充分的發揮；便捷性主要是考慮到電力網絡帶電作業特點，在實際設計過程中應有限選擇不需維護或者維護需求小的設備，降低設備后期運行維護風險[1]。

二、電力線路同塔多回路設計應用

1、鐵塔結構優化

在同塔多回路電力線路類型設計過程中，鐵塔結構對整體輸電線路運行情況具有較大的影響。在實際設計過程中，主要有直線型塔型、 塔頭、塔身等幾個環節。首先依據現階段我國同塔多回路直線塔應用情況，可根據導線排列形式確定合理的直線塔塔型。應用頻率較高的直線塔塔型主要有三角型、鼓型、傘型等幾種形式[2]。三角形導線排列主要是通過降低橫擔層數值，促使整體導線排列高度在一個較低的范圍內。三角形導線排列形式整體承受風壓較小，但是由于橫擔較長對線路走廊寬度要求也較高。再加上縱向張力的存在會導致整體鐵塔扭力加大，在一定程度上會增加斜材料的應用力度，進而促使整體塔重較大，因此在實際設計過程中三角形鐵塔應用頻率較低；傘型在鐵塔中，主要采用正保護角的形式進行垂直導線排列。傘型鐵塔可有效降低同塔多回路模式中鐵塔雷擊頻率；而鼓型鐵塔主要是利用負保護角的形式進行垂直導線排列，其通過羊角布置、水平布置等相應設計方法的綜合利用，可控制整體鐵塔高度及橫擔長度在一個穩定的范圍內。

其次在實際直線鐵塔設計中，塔頭尺寸直接影響了整體鐵塔的受力均勻性。因此在直線鐵塔規劃中應盡量采用較小的塔頭尺寸，如錐形結構，結合V型懸垂絕緣子串搖擺長度的控制，可在線路走廊較擁擠的地帶發揮良好的效果。最后在塔頭形式設計完畢后，需要進行整體直線鐵塔結構的優化，在實際鐵塔優化過程中主要有鐵塔截面形式、塔身坡度等方面。在塔身截面形式優化過程中，需要綜合考慮縱向剛度、縱向長度、正側面材質、地形等因素，選擇合理的鐵塔截面形式，一般為方形塔身、矩形塔身兩種。而塔身坡度主要對鐵塔單位基礎指標具有一定的影響，在實際設計過程中，為了保證整體鐵塔結構在一個穩定的范圍內，需要對整體塔身坡度與鐵塔占地面積、成本造價之間的聯系進行適當分析。如在平行軸直線鐵塔結構布置時應控制其主材節間長度在1.85m左右，而在最小軸直線鐵塔設計時應控制主材節間長度在1.75m左右。

2、導地線合理配置

現階段同塔多回路導線排列方式主要有4層橫擔結構、3層橫擔結構等形式。其中在4層橫擔結構主要是將地線作為獨立支架，而3層橫擔結構則是將上層導線與地線支架進行統一布置。在實際設計過程中，由于整體線路間走廊對整體導線結構占地面積具有較大的影響，為了最大程度的降低導線走廊寬度，可從地線寬度、導線距離兩個方面進行規劃管理。一方面在地線設計過程中，為了降低地線與導線間不均勻覆冰、脫冰跳躍等情況的發生，需在地線設置過程中控制其與導線之間的水平距離在1.75m以上。同時依據直線桿塔地線對雷擊情況的影響，在實際設計過程中應控制地線間距離在地線與導線間垂直距離的4.5倍以下，且地線對上下橫擔相導線之間的夾角應小于10.0°，而地線對中橫擔相導線間夾角應小于3.0°。

3、雷擊預防及環境保護

依據同塔多回路運行情況，一方面在實際設計過程中，應加大對雷擊問題的控制。在同塔多回路線路運行過程中，雷擊故障不僅會影響整體線路運行的穩定性，而且會對區域內居民安全造成較大的威脅。因此在同塔多回路設計過程中，應結合環節影響評價情況，綜合開展類比檢測、理論核驗等工作，結合同塔多回路運行特點，進行適當的電力磁場維護設置。另一方面工頻電磁場、無線電干擾為主要的同塔多回路環節污染因素，在實際電力磁場維護過程中需根據具體情況開展對應的維護措施。其中工頻磁場的控制管理主要通過控制導線對地的距離及導線對輸電線路中心之間的距離，如在同塔三回路直線塔設置過程中，若控制導線對地距離在14.0m，且導線與輸電線路中心距離在8.0m，可有效控制輸電線路間最大工頻磁場在2.0kv/m左右。同理，無線電干擾問題也可以通過對導線對地距離及導線間距離的合理設置得到有效的控制。

4、多回路交叉跨越距離控制

在同塔多回路設計過程中，輸電線路對地距離直接影響了整體電力資源傳輸效率。在實際管理過程中需要綜合考慮非居民用電、居民用電兩種不同的情況，確定合理的輸電線路導線對地的距離[3]。為了保證同塔多回路模式運行中輸電線路整體的穩定運行，相關設計人員需要綜合考慮輸電線路對地絕緣能力、線路下方靜電場強度對區域內居民的影響等因素，確定合理的輸電線路對地距離。現階段我國同塔多回路設計過程中非居民區用電需要控制線路下方靜電場強度在10.0KV/m以下。而由于我國現行的電力多回路設計標準并沒有對居民區導線對地距離具有明確的要求，因此在具體同塔多回路對地距離設計過程中，需要結合同塔單回路輸電導線對地距離標準，對同塔多回路中輸電線路運行及單回路中輸電線路運行情況進行對比分析，結合相應的靜電場強度計算，可得出同塔多回路在居民區域內線路下方靜電場強度限額為8.0KV/m。結合以上同塔多回路對地距離設計標準，可得出相應的同塔多回路導線對地的最小距離，依據DL/T5092的相關規定，可確定具體的同塔多回路交叉跨越距離。

總結：

綜上所述，在實際同塔多回路線路設計過程中，相關設計人員應注意對同塔多回路中相同電壓、不同電壓下的電力網絡維護措施進行適當分析，如回路間耦合作用對設備配置的影響等。同時結合同塔多回路設計中鋼材應用系數及其配置情況的分析，對同塔多回路相導線進行優化整合，促使整體同塔多回路抗雷擊能力得到有效的提升。

參考文獻

[1]夏濤. 同塔多回路技術在電力輸電線路設計中的應用[J]. 通信電源技術， 2017， 34（1）：116-117.

[2]耿華. 電力線路規劃設計中的同塔多回設計[J]. 工程技術：全文版， 2016（9）：00200-00200.

[3]魏紅艷. 同塔多回設計在電力線路規劃設計中的應用[J]. 科技尚品， 2017（7）：120-120.