電力建設中架空輸配電線路的設計分析

梁鈺 江蘇海宏電力工程顧問股份有限公司

在當前社會發展中，電能已經成為一項不可或缺的重要能源形式，而其順利供應往往依賴于電力系統的保障和支持。一個完整的電力系統包含有發電站、變電站以及輸配電線路等內容，這些重要環節之間相互配合，共同承擔著輸送電力的重要任務，因此一旦某一部分發生問題都可能會使整個系統受到影響，這就給輸配電線路的穩定性提出了一定要求。然而，輸配電線路本身極具復雜性，必須在最初設計時做好充分準備，詳細安排好各個環節，以確保在發生一些無法預知的故障時能夠得到及時處理，保證整個系統的安全性。

一、設計過程中的因素控制

（一）電磁輻射

在其線路建設當中，往往會給周圍環境帶來一定電磁輻射危害，影響電磁信號的有效傳輸。對此，為使各項電力設備實現正常運轉，在線路設計中還需要進一步控制電磁輻射問題，給部分嚴重區域應用磁環材料實現干擾，從而降低給周圍帶來的影響。

（二）線路路徑

在線路設計中必須要根據實際狀況確定線路路徑，一是要確保彼此間距離的最優化，設置多個備用方案，選出最優。二是減少給耕地、森林等方面帶來的損害，預先預測作業過程中可能會出現的各項問題，確保后期維護的便利性。

（三）環境因素

在設計過程中必須明確該工程開展給沿途區域環境帶來的影響，通過最優方案和周圍環境保持基本的統一性。同時充分評估沿途區域的實際水文和地質狀況，減少作業過程中的事故發生率。

二、設計策略

（一）定位和定測

實際進行輸配電線路設計時應該先充分落實定位與定測工作。要保證定位的精準性，還需提前收集大量資料，并以實際的選線資料為基礎明確實際塔位，最后體現到施工圖紙上即可。以平斷面設計為例，則可以通過模板曲線定位的形式把線路平斷面確定出來[1]。即通過定位高度明確桿塔的位置，然后再以此為基礎確定出中間其他桿塔的位置并做好標注，從而獲得和地面之間的高度差，使線路平斷面可以準確設計出來。

定測工作的開展必須要在正式設計之前深入現場去測量其整體地形狀況和交叉線路當中必須跨斷的物體高度，給后續線路的精準不只奠定基礎。同時，為保證設計工作的順利開展，還可以之內以前期測量出的結果為基礎在室內進行模擬，從而預測出線路施工過程中可能會遇到的各種狀況，掌握線路的合理性，確保可以提前依照結果對塔桿排列等進行調整。

（二）初步設計

為保證設計的合理性，在初步設計當中必須全面考慮各項因素，比如地質條件、水文狀況、地形條件等等，以確定出最適合的基礎形式。通常影響基礎形式最大的因素就是受力狀況，所以當下常見的有傾覆型、下壓型、上拔型等，具體形式包含了鐵塔類和鋼筋砼桿類，其中前者是應用預制式基礎，倘若土壤為粘性或沙性，則需直接灌注[2]。

（三）桿塔設計

現階段最常用的桿塔主要有兩種基本類型，即直線型和耐張型，實際選擇時應根據工程的具體狀況確定。倘若線路建設工程正好處在地勢比較平緩且人群較為密集的地方，則應選擇鋼筋砼桿，如果情況相反則應選擇鐵塔。桿塔建設時可以使用分解法，也可以使用整體法，其中前者中又包含了多種形式，最典型的就是抱桿形式，即人字形，但因為整體形狀非常大，所以對于環境往往有著極高要求。實際操作時先固定好上部，在其達到一定高度后再以倒裝提升的形式繼續操作；吊裝塔腿的過程中必須依照現場狀況與塔腿本身的重量應用適合的形式；對于抱桿提升而言，往往需要先將桿塔組立好，達到既定高度以后再固定好所有螺栓，然后再度抱桿進行繼續提升，但因為塔桿本身具有一定重量，提升較為困難，所以可以借助輪滑等形式落實[3]。在對曲臂進行吊裝時，應以抱桿所能承受的負荷為依據；吊裝橫擔時，則應以桿塔的具體形狀為核心確定吊裝形式。

（四）設計導線和地線

實際確定導線和地線的時候應該以其電力輸送的能力和成本因素為核心，即應該先以經濟輸送量和極限輸送量為依據，再根據工程的實際預算情況、導線弧垂給桿塔高度帶來的影響、導線對于絕緣子串機械強度的確定、導線本身的抗腐蝕性、電磁輻射等等進行確定。地線一般要明確熱穩定計算原則、短路電流的實際持續時間等等。

（五）防雷措施

在整個電力系統當中，防雷是核心環節，具體應根據工程所在地的常年雷雨天氣狀況和土壤本身的導電率確定詳細的防雷措施。一般需要給桿塔設施鋼絞線等，以維護避雷線防雷保護角的完整性；而接地裝置則應使用圓鋼射線將其埋置在土壤中，或者應用接地模塊和深井接地的形式[4]。一旦防雷設施被損壞必須及時進行檢修或者直接置換，如果是避雷線老化或絕緣子損壞，則必須立即對其實施改造，以確保線路實際運行的安全性。

（六）合理應用現代技術

在設計過程中還可以通過合理利用現代技術提升設計效率。以GPS 技術為例，它就能夠直接進行樁位精準測定。由于該技術可以通過若個衛星全面監測設計趨于，所以對于一些重要的交叉點，或者需要跨越障礙物的情況則可以直接利用其進行高度和障礙物范圍等方面餓的確定，降低各項成本投入。

三、結語

總的來說，對于電力工程架空輸配電線路設計工作而言，受到其中各項危險因素的限制和影響，導致極易出現各種不良事件，在影響電力系統穩定運行的同時還會造成嚴重損失。所以，這就應該在開展該工程的過程中依照前期測量的實際數據確定設計位置，再通過基礎設計和桿塔設計等環節，推動整個工程實現順利開展，給社會發展帶來更加穩定的電力服務。