電力建設(shè)中架空輸配電線路的設(shè)計(jì)分析

和燕明

摘要：隨著城市用電量的增加，架空輸配電線路建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越多。在電力建設(shè)中架空輸配電線路的設(shè)計(jì)水平直接影響著電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，故而應(yīng)予以重視。基于此，本文簡(jiǎn)要分析了電力工程輸電線路施工階段的常見(jiàn)問(wèn)題，并通過(guò)明確線路定位定測(cè)、注重線路施工效果、合理設(shè)計(jì)防雷裝置、充分應(yīng)用GPS定位技術(shù)等路徑，以此提升架空輸配電線路設(shè)計(jì)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電力建設(shè);架空輸配電線路;設(shè)計(jì)分析

引言

輸電線路負(fù)責(zé)輸送電能，聯(lián)合發(fā)電廠和變電站一同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。架空輸電線路距離較長(zhǎng)、路徑復(fù)雜，線路新建、改造、拆除與架空導(dǎo)地線有關(guān)，會(huì)遇到多種跨越問(wèn)題，如樹(shù)木、建筑物、鐵路等。依據(jù)跨越物的形狀、影響和施工難易度，可以分為重要跨越和一般跨越，重要跨越的具體方案是文章主要探究的內(nèi)容。

1架空輸配電線路概述

架空輸電和配電線路指的是在地面上放置空氣絕緣和絕緣子的電源線。架空線路由架空地線、桿塔、絕緣子串、導(dǎo)線和接地裝置組成。此外，架空輸電和配電線路在地面上，從而降低了維修工作的難度。今后架空輸電線路是電力建設(shè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。在將架空輸電和配電線路應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，需要將變電站和各區(qū)域的負(fù)荷點(diǎn)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和交換。

2電力工程輸電線路施工階段的常見(jiàn)問(wèn)題

現(xiàn)階段電力工程輸電線路的施工過(guò)程中，施工設(shè)計(jì)是影響輸電線路建設(shè)的施工質(zhì)量最重要的因素之一。在施工作業(yè)開(kāi)展之前，首先要進(jìn)行查勘并做好相應(yīng)的施工設(shè)計(jì)方案，然后合理安排施工進(jìn)度，保證施工建設(shè)安全、順利的開(kāi)展。比如為保證桿塔的穩(wěn)定性，需要確定合理的桿塔埋深，一般確定桿塔的六分之一作為埋深，但是輸電線路的工程實(shí)際情況與施工設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)表現(xiàn)存在一定的差異，這會(huì)造成電力工程輸電線路的施工階段的安全系數(shù)下降，也會(huì)影響到施工質(zhì)量。另外，在土質(zhì)疏松的地基上進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，若沒(méi)有采取對(duì)地基進(jìn)行加固的措施，這就會(huì)給輸電線路遺留一定的安全隱患，安全性極大的降低。

在施工過(guò)程中，必須采取相應(yīng)的安全措施，同時(shí)設(shè)置相應(yīng)的安全監(jiān)督機(jī)構(gòu)進(jìn)行安全監(jiān)督，確保輸電線路建設(shè)嚴(yán)格按照國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與各類技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。由于我國(guó)地質(zhì)復(fù)雜及環(huán)境情況各異，輸電線路工程建設(shè)較為復(fù)雜，為應(yīng)對(duì)各類突發(fā)事件，因此需要因地制宜編制相應(yīng)的安全應(yīng)急處置方案，否則將會(huì)造成工程延期等各類狀況。

3電力建設(shè)中架空輸配電線路設(shè)計(jì)的路徑

3.1明確線路定位定測(cè)

電力建設(shè)中設(shè)計(jì)架空輸配電線路時(shí)需先行明確選線定位定測(cè)事項(xiàng)。其中在選線定位環(huán)節(jié)需要事先收集相關(guān)資料，然后對(duì)照室內(nèi)選線成果資料，在上方標(biāo)注線路具體塔位，最后再落實(shí)到施工圖上。

比如在進(jìn)行平斷面圖設(shè)計(jì)時(shí)可采用“模板曲線定位法”，逐步確定線路平斷面。首先，需引用“定位高度”的概念，對(duì)桿塔位置進(jìn)行確定，具體可以耐張桿、終端桿及特殊跨越桿塔進(jìn)行確定;其次，之后再利用已經(jīng)設(shè)定的桿塔位置確定出已定塔位中間的桿塔位置，之后再運(yùn)用已知塔位找尋位置塔位，并進(jìn)行標(biāo)點(diǎn);最后以此得出與地面的高度差，在模板曲線的協(xié)助下能夠詳細(xì)并準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出線路的平斷面，從而達(dá)到設(shè)計(jì)精準(zhǔn)目的。

至于現(xiàn)場(chǎng)定測(cè)階段，相關(guān)人員需在設(shè)計(jì)前期到達(dá)設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地形環(huán)境及交叉線路中跨越的物體高度進(jìn)行測(cè)量，防止在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)其造成破壞而影響線路布置效果。另外，為了促使架空輸配電線路在設(shè)計(jì)期間能夠順利進(jìn)行，可結(jié)合測(cè)量結(jié)果在室內(nèi)進(jìn)行模擬操作，在圖紙以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的協(xié)助下對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)相關(guān)參數(shù)包括桿塔排列間距、位置等進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到滿足技術(shù)規(guī)范方可應(yīng)用于實(shí)踐設(shè)計(jì)成果中。

3.2注重線路設(shè)計(jì)選型

（1）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行配電架空線路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要保證設(shè)計(jì)工作的合理性和可靠性。要將地形條件、土質(zhì)以及水文等列入考慮范疇，確保選擇合理的基礎(chǔ)形式。基礎(chǔ)受力形式不同，所得結(jié)果也不同。按照受力形式的不同，可以將鋼筋混凝土桿和鐵塔基礎(chǔ)分為上拔類、下壓類、基礎(chǔ)類和傾覆類等。傾覆類基礎(chǔ)主要承受傾覆力矩，其中比較典型的是卡盤(pán)。鐵塔基礎(chǔ)主要以裝配式預(yù)制基礎(chǔ)為主，若基礎(chǔ)位于粘性或沙性土中，應(yīng)當(dāng)選用灌注樁基礎(chǔ)，從而保證基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性和有效性。

（2）桿塔工程

輸電線路桿塔的種類較多，通常見(jiàn)到的是直線桿塔和耐張桿塔，如何選用桿塔類型，必須根據(jù)工程實(shí)際情況。第一，桿塔的選擇，若輸電線路建設(shè)在城市這種人口密集、地面平坦的區(qū)域，一般選用鋼筋混凝土桿;若輸電線路建設(shè)在山區(qū)這類山路崎嶇、交通不便的地方，則采用鐵塔。第二，桿塔的組立，目前我國(guó)主要有分解組立和整體組立兩種方式，分解組立同時(shí)又包含多種組立方式，接下來(lái)介紹其中最為常見(jiàn)的一種組立模式———抱桿組立。抱桿組立呈現(xiàn)人字形，對(duì)環(huán)境要求相當(dāng)高，其形狀一般也較大。抱桿組立首先是對(duì)抱桿的上部進(jìn)行加固固定，當(dāng)上升到相應(yīng)的高度后，切換成倒裝提升的方式進(jìn)行繼續(xù)組立;塔腿吊裝，這類工藝必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)際和塔腿的重量選取契合的組立方式;抱桿提升，首先是組立桿塔，組立到相應(yīng)高度之后，將所有螺栓固定擰緊，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)提升抱桿，由于塔材較重，提升過(guò)程具有一定的難度，可采用一套平衡滑車和兩套普通滑車組合來(lái)增加提升力。曲臂吊裝，吊裝的流程必須根據(jù)抱桿的實(shí)際承受負(fù)荷能力進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，關(guān)于如何選取合適的吊裝方式，需要進(jìn)行多次反復(fù)的磋商和研究分析。橫擔(dān)吊裝，其吊裝方式必須根據(jù)桿塔的形狀進(jìn)行選取，不同的桿塔采用不同的吊裝方式，如酒杯型桿塔吊裝方式通常是———分段和分片。

（3）導(dǎo)、地線

在架空輸配電線路設(shè)計(jì)階段，按線路的可持續(xù)送電能力及經(jīng)濟(jì)性綜合考慮進(jìn)行導(dǎo)、地線選擇。先從經(jīng)濟(jì)輸送容量和極限輸送容量考慮導(dǎo)線型號(hào)，再結(jié)合導(dǎo)線采購(gòu)費(fèi)用、導(dǎo)線弧垂對(duì)桿塔高度影響、導(dǎo)線荷載對(duì)工程投資影響、導(dǎo)線對(duì)絕緣子串機(jī)械強(qiáng)度的選擇、導(dǎo)線的線路損耗、導(dǎo)線的電磁輻射、導(dǎo)線的抗腐蝕能力、導(dǎo)線的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等選擇。地線則根據(jù)地線熱穩(wěn)定計(jì)算原則及參數(shù)、系統(tǒng)短路電流、短路電流持續(xù)時(shí)間取值等等進(jìn)行。綜合分析后再結(jié)合建設(shè)工程本身實(shí)際情況選擇最適合建設(shè)工程的導(dǎo)、地線型號(hào)。

3.3防雷設(shè)計(jì)

防雷工作是電力系統(tǒng)的重點(diǎn)工作，架空輸電線路的防雷設(shè)計(jì)需要結(jié)合地區(qū)雷電情況、土壤導(dǎo)電率等要素綜合考慮。桿塔上的避雷線一般采用鋁包鋼絞線、鋼絞線，保證避雷線的防雷保護(hù)角;接地裝置主要采用圓鋼射線狀敷設(shè)在土壤內(nèi)，或采用深井接地和加降阻劑、接地模塊等方式保證接地電阻符合電氣性能要求。當(dāng)電氣設(shè)備的防雷裝置發(fā)生損壞時(shí)，工作人員應(yīng)立即對(duì)其進(jìn)行維修或更換，避免出現(xiàn)更加嚴(yán)重的后果;若安裝的絕緣子損壞、避雷線老化或接地電阻不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)及時(shí)改造，避免出現(xiàn)更為嚴(yán)重的架空輸電線路雷害事件，影響其安全運(yùn)行。

3.4充分應(yīng)用GPS技術(shù)

以往線路設(shè)計(jì)信息的記錄常需人力完成，這樣很容易增加線路設(shè)計(jì)失誤率，還會(huì)降低設(shè)計(jì)效率。而今GPS技術(shù)的確為電力架空輸配電線路項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段帶來(lái)便捷服務(wù)。同時(shí)，還能緩解設(shè)計(jì)人員工作壓力，使其在GPS技術(shù)協(xié)助下快速達(dá)成設(shè)計(jì)目標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電力建設(shè)中架空輸電線路的設(shè)計(jì)與施工，由于溫度、短路、塔等各種危險(xiǎn)因素的影響，對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成重大危害。因此，在實(shí)施電力架空輸電線路工程時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工測(cè)量數(shù)據(jù)注意輸配電線路的位置，優(yōu)先考慮輸配電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并且將適當(dāng)?shù)碾姎庑Ｕc落料應(yīng)力測(cè)量相結(jié)合，以確保電力建設(shè)架空輸電線路施工過(guò)程的順利運(yùn)行。

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