架空輸電線路設計研究

張召

摘 要：電力系統研究設計中，有一門非常復雜的學科，那就是輸電線路的設計，此項設計工作不僅要求設計人員具備非常扎實的專業知識，更要求其能夠合理有效地應對各種復雜的場景。本文主要針對架空輸電線路設計中各個環節需要注意的問題進行深入剖析，同時對設計中的幾個重點區別做了研討，以便供同行進行參考。

關鍵詞：架空輸電;線路;設計研究

在對輸電線路進行設計的過程中，需要對室內選線進行定位、對現場進行踏勘、對現場進行定測，以及對室內的排桿進行定位等，這幾項工作能夠相互作用，其工作階段的重點又有所不同。本文探討在設計專用35kV級以上輸電線路的過程中，各個階段的設計需要區別于常規設計，以及幾個需要特別注意的問題。

一、室內選線定位

作為前期的準備工作，室內選線定位尤為重要，主要工作是分析所需材料以及在地形圖上面設計出來線路方案，為后面階段的進展打好基礎。

之前需要到現場進行測量得到現場地形圖，現在各個測繪單位都有各種比例的航測成果。地形圖肯定是版本越新的越準確，比例要符合實際情況，例如長距離可采用1：5000或者1：10000的比例都是可以的，但是對于10000m以內的線路的話，地形圖最好采用1：5000的，此比例的圖紙不僅能夠對全局有著良好的把握，還能夠對局部區域進行把控。設計方案最好是2-3個最佳，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，要兼顧線路總長及耐張段長度、轉角度數等設計參數的合理性[1]。

二、現場踏勘

當完成對線路的設計后，就需要檢測線路設計的合理與否，現場踏勘就是其中最為重要的一步，主要就看此階段的工作。這時候，就需要對沿線地形、線路通過擁擠路段、地質情況以及各物件的距離、交叉通過處的情況進行了解和核對，然后對室內選線制定的幾個方案進行比對，選定一個最為合理的方案。隨著我們經濟的快速發展，國家相關政策法律法規的制定完善以及人民思想觀念的轉變，當前線路的設計較以往已經有了很大程度的變化，下面結合設計重點談論以下幾點改變。

（一）線路路徑優化

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，因為如果施工肯定需要運輸一些大型的機械工具，便利的交通是施工進度的有利保障。其次要觀察沿線地質地貌等，例如土壤種類、濕度、水質對混凝土的侵蝕程度等，防止各種環境的物理化學反應對線路造成傷害。除了以上常規問題外，如今特別需要注意避開采空區，以防后期路面塌陷對線路造成危害。

以往為了安全性、經濟型通常選擇混凝土桿來保證線路的安全，隨著綜合國力及技術水平的不斷提高，已經不會拘泥于混凝土桿了。隨著電力系統的不斷發展，電網的密集程度也是達到了一個高峰，尤其是平原地區。混凝土桿相較其他經濟實惠，但是在復雜的線路當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，而且不利于農民耕作，容易發生意外事故。這種情況下，選用鐵塔能夠很好的解決尷尬，再加上現在很多企業的電源均為雙向回路，經常引自同一個地方，這時候使用混凝土桿架設單向路線得不償失，采用雙回路、多回路鐵塔為最優選擇。有的礦山企業的電源以35kV級別為主，此類輸電線的架設過程中，如果遇到35kV及10kV需要進行跨越，若是更高的110kV則需要從下面穿過。此時就需要根據具體情況來選擇，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，還可以采用同塔多回路塔型。總之，鐵塔的選擇需要根據實際情況來選擇，以免浪費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，應該盡量少的占用耕地、林地，節省國家有限資源，響應國家政策。現在國家實行土地承包制，廢除了土地所有制，土地承包給個人，征地既需要通過集體又需要通過個人，手續繁瑣，如果處理不妥善，又會延誤工期，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。

轉角耐張點應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。尤其對于山區來說，選擇在高處，測量極為不便，測量人員要來回奔波，還要承受一定的安全風險，若出現上拔現象，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，應該首先確定對方線路的電壓等級，并按照預留線路走廊或選擇容易的地方進行交叉，如果困難，還要考慮解除避雷線通過;如果遇到通信線路，應該選擇合理的交叉角度，防止對通信線路信號造成干擾;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。

輸電線路轉角點的設置要靈活把握。如果遇到村莊要考慮其發展的方向，控制好線路與村莊的間距。隨著經濟的發展，政策法規的完善，生活水平以及自我保護意識的提高，人民對生活環境的安全問題越發的重視。例如110kV輸電線路，為了節約成本減少轉角點，打算穿過某一村莊，按照線路架設規范，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，而且刮風時產生較大的噪音，影響正常生活要求較大數目經濟賠償，為了較快送電，只能經過協商，給予房主補償才同意送電。由此看出，線路設計轉角點減少，雖然一定程度上節約了成本，但因為糾紛，反而導致成本的增加。

三、現場定測

通過現場踏勘能夠完成對多個方案的比選，這時候，就需要重點對各個點的定位控制、沿線跨域物的交叉高度以及測量相鄰物體等方面。

需要準確地對交叉跨越物的高度進行測量，尤其是在立體交叉現象中包含了多條線路的情況下需要更加仔細。如果某地的平原中35kV線路內有一110kV的回線穿過時，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。在對來自其他地方的線路進行穿越時，就需要將110kV線路進行抬高，以此來使所供區域的110kV線路在施工期間能夠停電較長時間，并且有著廣泛的涉及范圍。這個時候，就需要對110kV線路進行準確的測量，測出其與已有的35kV線路之間所存在的距離，然后通過對其的仔細測量，可以得出兩者之間間距為9m左右，能夠在對一回線路進行穿越[3]。

四、室內排桿定位

由于計算工具自身的缺陷，導致很難在這一階段中，對模板和桿塔的受力進行定位和計算。目前，已經大面積地對計算機技術進行了應用，以此來進行更好的設計，并且，需要專門對線路施工程序進行設計，以此來使這一階段的工作能夠更加簡易。需要由具備一定設計經驗的開發人員對線路施工程序進行設計，以此來使該程序能夠具有較強的適用性;通過計算機能夠對不同類型的模板進行制作，通過該模板能夠對排班進行直接定位，并且能夠對線路切斷時的最終畫面進行生成，通過計算桿塔受力進行校驗，并且對受力圖進行繪制。所設計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確的測量，能夠使設計更加精確。

總的來說，設計輸電線路的過程中，涉及到了各個學科的知識，因此，負責設計該項作業的人員不僅需要具備專業的知識，還需要深入現場通過自身的實踐經驗，對各種復雜的局面進行處理。尤其是在對現場進行踏勘的過程中，設計人員需要發揮出吃苦耐勞的精神，不斷對現場進行踏勘，對現場的各種資料進行收集，對經濟適用的方案進行選擇。

參考文獻：

[1]葉楚波. 架空輸電線路鐵塔結構與基礎設計的研究[J]. 工程技術（全文版）， 2016（9）.

[2]邵楠. 架空輸電線路鐵塔結構與基礎設計研究探討[J]. 工程技術（文摘版）， 2016（11）.

[3]熊曉雨. 架空輸電線路鐵塔結構與基礎設計分析[J]. 住宅與房地產， 2018.