架空高壓輸電線路工程設計及施工要點分析

王 亮

（徐州送變電有限公司，江蘇 徐州 221006）

架空高壓輸電線路工程設計和施工的過程中，應制定完善的工程設計方法和體系，健全施工工作機制和模式，明確具體的施工要點原則，確保能夠提升整體的架空高壓線路設計和施工質量，為提高供電質量和可靠性夯實基礎。

1 架空高壓輸電線路特點分析

1.1 可靠性要求高

通常情況下，架空高壓輸電線路在實際運行的過程中，對可靠性的要求極高，主要原因是架空高壓輸電線路需要輸送的電力能源容量很大，在電網電源點方面與負荷中心方面具有一定的重要作用，如果發生風險隱患問題或是安全事故，不僅會引發嚴重的經濟損失，還會對供電安全性造成危害，因此整體供電系統運行期間架空高壓輸電線路具有可靠性要求高的特點。

1.2 參數復雜性強

架空高壓輸電線路在實際運行的過程中，各類參數非常復雜，線路的結構參數較為繁瑣，主要因為架空高壓輸電線路的高壓桿塔樁存在較多的絕緣子和長度較高的絕緣子串，整體的高桿塔噸位大，一旦發生倒塌事故，將會引發嚴重經濟損失，因此線路結構參數非常復雜，對各類零部件的要求極高。其次，架空高壓輸電線路運行期間額定電壓，周圍帶電體的電場強度高，再加上沿線的地理環境復雜繁瑣，可能會穿越峽谷高山，因此整體線路的參數較為復雜，需要科學合理進行設計和施工，確保結構的設計質量和施工質量符合標準規范。

2 架空高壓輸電線路工程設計要點

2.1 選址的設計

架空高壓電線路工程設計期間，科學合理進行線路的選址設計十分重要，只有制定較為完善的線路方案和選址方案，才能預防因為選址不當而發生問題。因此，在設計工作中應遵循相應的選址設計要點，首先，選址設計之前應全面分析當地區域的線路沿線情況、地上和地下建筑物情況，充分收集相關的資料，對各類設計方案進行對比分析，通過對比研究尋找地形條件良好、盡可能降低線路長度、可以減少線路轉角數量的地址。其次，工程選址設計的過程中，需考慮到當地區的民生和經濟等問題，盡可能躲避房屋或經濟作物，排除容易發生地質災害問題或是洪澇災害問題的階段，以此提升選址設計的科學性。

2.2 整體線路合理設計

由于架空高壓輸電線路工程設計的過程中，整體線路的設計方案可能會受到外界環境因素的影響，因此，在整體線路設計的過程中除了要合理設計導線部分、絕緣子部分和地下部分外，還需按照工程的地理環境特點、氣候環境特點等優化設計，桿塔基礎結構和其他的基礎結構做好各項計算工作和設計工作。同時注意遵循以下兩點線路設計要點：

（1）線路應力弧垂曲線的科學設計。整體輸電線路設計的過程中相關的弧垂曲線設計屬于非常重要的部分，工程設計人員應做好弧垂曲線的計算，明確工程項目的氣候環境特點，按照架空線路的型號進行參數和機械物理性能的分析，計算不同氣候環境中線路的比載數據值，明確不同環境下線路的允許應力，同時還需進行臨界檔距數據值的計算，準確判斷有效臨界檔距與具體的控制氣候條件。另外，判斷最高弧垂發生的氣候條件特點，將控制條件當作已知的部分，采用狀態方程式進行不同檔距和不同氣候條件下架空線路的應力數據值、弧垂數據值計算，根據特定的比例要求，繪制各類氣候環境之下線路的應力弧垂曲線，通過曲線的合理設計預防出現線路的設計問題。

（2）導線間距的合理設計。通常情況下，架空高壓輸電線路導線的水平間距和垂直間距，需要按照輸電塔與導線最低的距離判斷，但是從實際情況而言，懸吊鐵塔中所設置的絕緣子串，采用的是跳線串，相關規定要求設置兩種類型的搖擺角，對導線間距會造成一定影響，與此同時，如果底部橫擔和構件之間連接的傾角角度很高，為了使導線間距符合要求，不同橫擔相互之間的垂直距離會增加，這樣反而會使得相關導線的垂直距離提高，為預防此類問題的發生，架空高壓輸電線路工程設計期間，設計人員應重點分析導線間距的設計方式，根據導線的特點嚴格控制不同導線的間距，深入性研究分析橫擔的情況，確保橫擔安裝質量符合標準的基礎上，將導線間距控制在合理范圍之內。

2.3 防雷接地的科學設計

架空高壓輸電線路工程設計期間需要注意防雷接地的合理設計，通過設計和完善防雷接地系統結構，確保在雷電等惡劣天氣下電力系統能安全穩定運行。首先，因地制宜進行避雷線路和避雷保護措施的設計，合理設置能夠預防雷擊的導線，減少經過干塔的雷電流，降低塔頂方面的電位與導線的耦合作用，這樣在一定程度上能夠減小線路絕緣子電壓，起到一定的導線屏蔽作用，避免感應過電壓對線路造成安全威脅。其次，桿塔防雷接地設計期間應嚴格進行接地電阻的控制，改善線路的耐雷性能，確保接地電阻符合標準規范，預防雷擊事故造成不利影響，提升整體的防雷接地設計效果。最后，電力線路防雷設施設計的過程中需要按照當地區的雷電事故發生規律，合理進行中性點接地的設計、線路絕緣的設計、自動化重合閘設備的設計等，提升防雷設計的效率效果，有效預防發生雷電風險問題。

2.4 排桿結構的合理設計

排桿結構設計方案的完善性和合理性，直接影響架空高壓輸電線路工程的施工成本和線路運行可靠性，因此在工程設計的過程中，相關設計人員應制定完善的排桿結構設計方案和體系。首先，排桿結構設計之前模擬現場工程的實際情況，按照項目設計圖等，明確地面和導線的安全距離，以此為基礎，合理進行排桿結構的設計，準確選擇排桿的型號，因地制宜進行結構設計和優化，明確轉角桿型，按照具體的地理位置情況設計直線耐張桿。其次，如果當地區域的地理環境或是氣候環境較為特殊，可將提前測量定位的直線桿位淘汰，而是要結合當地區域的地理特點與氣候特點等做出調整，保證排桿結構位置的精準性，按照工程項目的成本控制要求和標準等，在預防成本和預算造價浪費問題的情況下，結合當地區域的地理特點與氣候環境等進行排桿位置的調整，因地制宜設計排觀結構的外形，在現場空間較為狹窄的區域，設計上字形狀和垂直形狀的排桿排列結構，確保排桿的設計質量符合標準要求。

3 架空高壓輸電線路工程施工要點

架空高壓輸電線路工程施工的過程中，要遵循基本的施工要點原則，確保能夠提升整體施工工作水平，有效預防出現工程施工的質量問題或是其他問題，增強整體工程項目的施工建設效果。施工要點如下：

3.1 不同結構的施工要點

架空高壓輸電線路工程項目不同結構施工的過程中，施工企業需要遵循不同的施工要點和基本原則，確保能夠提升工程項目的施工質量和水平，預防發生結構施工的問題或者不足。

（1）材料運輸要點。架空高壓輸電線路中不同材料的運輸有著不同的要求，實際施工期間，應按照各類材料的特點和實際情況，遵循具體的運輸要點原則，一方面，器材運輸期間可采用車輛直接運輸到材料站倉庫，另一方面，現場倉庫各類材料使用拖拉機或是板車等運輸，嚴格進行運輸過程的控制，以免不合理運輸導致器材或是其他設備受到損壞。

（2）基礎工程施工要點。整體基礎工程施工的過程中應嚴格進行電桿基礎和鐵塔基礎的施工處理，一方面，在電桿基礎施工的過程中，由于基礎結構會承載鋼筋混凝土電桿的垂直、水平與事故荷載，為預防出現下陷的問題或是傾倒問題，應保證基礎結構的荷載和承載力符合標準規范，另一方面，鐵塔基礎施工期間，可采用混凝土基礎與鐵腳固定，通過螺栓將鐵塔腳連接。而為了確保所有基礎工程的良好施工，施工前期階段需要在現場進行基坑的人力、機械或是爆破性開挖處理，設置泥水坑，一邊開挖一邊抽水，如果基礎結構存在軟弱土，就要采用強夯的措施或者換填的措施等處理之后，按照工程項目的設計規范和工藝標準等進行鋼筋混凝土的施工。

（3）柱角鋼的安裝。柱角鋼安裝施工期間應做好找平處理工作，對底板區域的鋼筋進行綁扎處理，安裝側模板之后，根據設計要求吊裝角鋼，采用測量設備找平，調整零部件高度和角度符合標準之后進行固定，對主要的鋼筋綁扎之后安裝鋼模板，調整角鋼頂端的對角線尺寸，檢測合格之后在模板上方固定角鋼。

（4）桿塔的施工。根據架空高壓輸電線路桿塔的受力特點可以劃分成為耐張類型和直線類型兩種形式，桿塔施工的過程中應按照當地區域的地形特點和實際情況，制定完善的施工方案計劃，遵循科學合理施工的基本要點。首先，由于桿塔施工期間結構的選型對電力輸送質量的穩定性和整體系統后期的維護工作會產生直接影響，因此，應遵循因地制宜的桿塔選型基本要點和原則，確保科學合理進行桿塔型號和類型的選擇，例如：平原地區、山地地區、線路受限的地區可以選擇鐵塔桿塔，將跨徑間距控制在合理范圍內，科學進行桿塔的組立和施工。其次，桿塔施工期間，企業應結合具體的結構特點與實際情況，制定完善的施工方案計劃，例如：按照當地區域的情況，在現場建設桿塔的吊點繩類型、總牽引類型、抱桿類型和制動繩類型、臨時拉線類型的系統，在現場區域進行場地的布置，桿塔距離地面0.5 m的位置開展沖壓試驗活動，檢查結構的牢固性是否符合標準，之后將桿塔根部設置在底盤凹槽內，確保吊起期間五個點位處于相同重心線，抱桿處理之后電桿和地面夾角為70°的情況下對根部位置進行校準，夾角為80°的情況下停止牽引，對桿塔進行調整處理之后回填土，安裝拉線以后將所有工器具拆除。最后，桿塔施工的過程中，施工部門和技術部門應全面分析不同桿塔結構的特點和施工區域的實際情況，采用內懸浮抱桿分解組塔的技術措施、內懸浮帶搖臂抱桿分解組塔的技術措施等，提升桿塔施工工作質量和水平。

（5）輸電線路的架設。輸電線路架設施工的過程中應做好前期的線路弛度檢測和記錄工作，按照工程設計規范和標準等進行導地線放線連接處理，做好緊線工作和各類附件的安裝工作，合理進行架線之前的準備。正式架線施工期間需要結合具體情況，采用線路拖地或是張力展放的施工技術，張力展放施工技術是采用機械設備，使得導線能夠處于對交叉物有安全距離的張力狀態，而拖地展線施工則是不對線盤制動處理，將線路拖地行走，無需依賴于相關的機械設備，但是此類方式很容易出現導線磨損的問題，整體施工的效率偏低，成本支出量高，因此，建議在施工期間采用線路耐張展放的施工技術方式，確保整體線路展放施工的效率和質量。

3.2 施工監管的要點

架空高壓輸電線路工程施工的過程中不僅需要確保遵循不同結構的施工要點，還需遵守相關的施工監管基本原則，通過合理的監管措施促使工程的良好施工建設和發展，預防出現項目施工的質量或是性能問題，提升架空高壓輸電線路的施工建設水平。

（1）施工工藝流程的管理。工程項目施工期間工藝流程的管理非常重要，一旦出現施工工藝流程的問題，將會導致工程的施工質量和水平不符合要求，對項目的良好建設和發展造成不利影響，因此，建議企業在工程項目施工的過程中制定完善的工藝流程管理機制和體系，確保各項工藝流程能夠符合標準。首先，全面分析設計圖紙的內容，按照當地區域氣候環境和地理環境的勘察結果，篩選最佳的工藝技術方案，明確不同工藝流程的規范要求，提出各個工藝環節的施工標準。其次，施工之前應安排各個部門的人員進行工藝流程的分析和考察研究，一旦發現存在工藝流程的缺陷或是問題，就要及時進行整改和優化，切實明確各個施工步驟的標準規范，預防出現工藝流程方面的問題或是不足，提升工程項目的施工水平，確保相關的工藝流程優化性和完善性，為項目施工工作的良好開展夯實基礎。

（2）強化施工人才的管理力度。工程項目施工期間要想確保各類施工技術的良好應用，不僅需要制定較為完善的工藝流程方案，還需強化人才方面的管理力度，通過對人才的有效管控，提升技術應用的專業性和規范性，預防出現施工工藝問題或是不足。一方面，企業應聘用專業能力和工作經驗，符合規范標準的優秀人才。另一方面，要求在實際工作中結合具體的施工工藝流程和實際情況，強化人才的培養和培訓力度，提升人員的專業能力。最后，制定相應的責任制度和考核機制，以此增強每位人員認真負責施工的積極性和責任感。

除此之外，相關施工管理部門在開展管理工作的過程中還需強化對完材料和機械設備的管理力度，制定完善的材料和設備質量檢驗方案和機制體系，準確識別材料或是機械設備的質量缺陷問題，針對性地進行管理和控制，確保項目的施工質量能夠符合標準規范。

4 結語

綜上所述，我國在架空高壓輸電線路工程設計和施工的過程中，需要遵循具體的工作要點和原則，合理進行工程的選址設計、整體線路設計、防雷接地設計和排桿設計，同時制定較為完善的施工方案計劃，遵循不同結構的施工要點和原則，明確具體的施工監管要點，提升項目施工工作質量和水平。