淺析架空輸電線路設(shè)計(jì)中的控制要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

劉霖

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)電力行業(yè)也在快速推進(jìn)。高壓輸電線路在整個(gè)電力系統(tǒng)中占著十分重要的地位，高壓輸電線路的設(shè)計(jì)更是關(guān)系著電力系統(tǒng)的走向。文章將對(duì)高壓輸電線路設(shè)計(jì)中的控制要點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行分析，對(duì)高壓輸電線路設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用作出探討。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路；控制要點(diǎn)；注意事項(xiàng)

引言

近年來(lái)，我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展較為迅速，與此同時(shí)，電網(wǎng)改造工程也在不斷增多，在電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，輸電線路的設(shè)計(jì)決定著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性。輸電線路受到當(dāng)?shù)匾蛩睾屯獠恳蛩赜绊戄^多，因此，有效地根據(jù)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)將是輸電線路工程設(shè)計(jì)中的主要環(huán)節(jié)。

1 高壓輸電線路設(shè)計(jì)的基本控制要點(diǎn)

1.1 高壓輸電線路鐵塔控制

高壓輸電線路鐵塔的控制要點(diǎn)主要表現(xiàn)在鐵塔布置形式和斜材的選擇條件等方面。（1）高壓輸電線路鐵塔的布置形式。通常情況下，高壓線路中鐵塔的布置形式采用的多為交叉斜材布置，實(shí)際操作中常將斜材布置在導(dǎo)線橫擔(dān)的根部，加強(qiáng)鐵塔抵抗橫向荷載的能力。此外，為減小主材和節(jié)點(diǎn)板彎曲變形的情況，還會(huì)在節(jié)點(diǎn)處增加短橫角鋼，與鐵塔塔身相連接，使其縱向荷載能夠通過(guò)橫材傳遞到塔身。（2）高壓輸電線路斜材選擇條件。高壓輸電線路鐵塔斜材的選擇條件和荷載力矩以及長(zhǎng)度有很大關(guān)系，斜材與水平夾角之間的關(guān)系直接影響到主材的分段和主材選擇。（3）高壓輸電線路鐵塔塔型的選擇。在選擇鐵塔塔型之前，需要綜合考慮鐵塔主材、節(jié)點(diǎn)分段情況以及接腿等因素，同時(shí)還要結(jié)合實(shí)際的地理位置和環(huán)境，保證所選擇的塔型能夠滿足高壓輸電線路的運(yùn)營(yíng)條件。此外，在高壓輸電線路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還應(yīng)注意鐵塔主材和節(jié)點(diǎn)板之間的布置和維護(hù)塔身的穩(wěn)定等。

1.2 輸電線路絕緣控制

絕緣控制是整個(gè)輸電線路中控制重點(diǎn)，高壓輸電系統(tǒng)中的絕緣空氣主要表現(xiàn)在電氣設(shè)備的絕緣配合和相間空氣的絕緣，電氣設(shè)備的絕緣配合容易出現(xiàn)多種電壓，如系統(tǒng)最高電壓、操作過(guò)電壓等。相間空氣絕緣也是絕緣控制中的一個(gè)要點(diǎn)，其絕緣強(qiáng)度將會(huì)隨著電壓升高和距離增大而呈現(xiàn)非線性飽和。當(dāng)其達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，為增大其絕緣效果，將要增大絕緣距離，提高了輸電線路的技術(shù)難度。在其控制過(guò)程中，可以降低其過(guò)電壓水平來(lái)限制空氣絕緣的過(guò)電壓飽和。

1.3 高壓輸電線路避雷控制

高壓輸電線路中的避雷設(shè)計(jì)是輸電線路中的重要環(huán)節(jié)，有效地防止雷擊可以提高輸電線路的設(shè)計(jì)效果。通常在輸電線路中采用雙避雷線來(lái)提高保護(hù)，盡量縮短邊相導(dǎo)線的繞擊范圍。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在高壓邊相導(dǎo)線38m內(nèi)存在繞擊隱患。在設(shè)計(jì)中通常會(huì)將塔桿頂部設(shè)置避雷針，從而減小塔桿的繞擊次數(shù)。此外，通常還會(huì)在高壓導(dǎo)線和避雷線之間保持一定距離來(lái)降低雷擊強(qiáng)度。

2 高壓設(shè)計(jì)線路中的具體設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 優(yōu)化鐵塔基礎(chǔ)

在輸電線路的建設(shè)中，鐵塔容易受到各地酸堿性環(huán)境和季節(jié)影的響，尤其是冬雨季影響較為明顯，鐵塔基礎(chǔ)受到影響后其抗拔強(qiáng)度、受壓強(qiáng)度以及抗剪性能等各種性能都會(huì)發(fā)生變化，遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算，必要時(shí)對(duì)鐵塔基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)。在改進(jìn)和優(yōu)化中應(yīng)注意保證鐵塔的基本受力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，對(duì)軸心受壓基礎(chǔ)保證有足夠的承載力，同時(shí)還要在地基承載力在設(shè)計(jì)和驗(yàn)算中應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況。

2.2 降低輸電線路桿塔接地電阻

降低輸電線路桿塔的電阻可以有效地降低雷擊跳閘率和提高耐雷水平。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，輸電線路桿塔的電阻多偏高，對(duì)整個(gè)高壓輸電線路有著很大的影響。因此在當(dāng)前設(shè)計(jì)中，應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)勘測(cè)保證接地電阻到達(dá)國(guó)家降阻標(biāo)準(zhǔn)，常見(jiàn)的降阻措施有如下兩種：一是采用埋深式接地，地下深處電阻較低，可以采用豎井式和深埋式接地；另一種是采用水平外延接地，即將桿塔水平放置，可以有效降低沖擊接地電阻等。相比較而言，第一種措施所耗的經(jīng)費(fèi)較大，但占地較小，而后者反之。

2.3 減緩電磁影響的控制

輸電線路的電磁影響對(duì)周邊環(huán)境有著嚴(yán)重的影響，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以通過(guò)提高輸電線路導(dǎo)線弧垂距地高度和增加輸電線路導(dǎo)線與建筑物之間的水平距離來(lái)實(shí)現(xiàn)減緩電磁的影響。相關(guān)研究中表明，提高導(dǎo)線弧垂距離地面的距離，其電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度以及無(wú)線電干擾強(qiáng)度等都會(huì)減小。輸電線路中導(dǎo)線與建筑物間的距離增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度等相關(guān)特征值都在減小，效果較為明顯。由此可見(jiàn)，在高壓輸電線路電磁控制中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際建設(shè)環(huán)境來(lái)選取合適的降磁措施和方案。

3 高壓輸電線路中的注意事項(xiàng)

3.1 高壓輸電線路桿塔中的注意事項(xiàng)

在高壓輸電線路桿塔方面的注意事項(xiàng)主要表現(xiàn)在桿塔類型的選擇和桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。輸電線路中的桿塔類型是整個(gè)高壓輸電線路中的重中之重，在高壓輸電線路的建設(shè)中，桿塔基礎(chǔ)所耗的工程費(fèi)占整個(gè)輸電線路總費(fèi)用的30%～40%，并且不同環(huán)境、不同類型的桿塔所耗費(fèi)用均不相同。采用不同類型的水泥桿和角鋼塔可以有效地提高輸電線路的安全水平，減少輸電線路的承載力，避免變形等。桿塔基礎(chǔ)的質(zhì)量直接關(guān)系著輸電線路的質(zhì)量。在桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮桿塔施工的實(shí)際地質(zhì)情況和環(huán)境質(zhì)量。針對(duì)不同的情況采取不同的措施，減少桿塔施工中的事故發(fā)生率。此外，還要綜合考慮鐵塔基面，鐵塔的基面關(guān)系著環(huán)境保護(hù)，通常采用不同的治理措施進(jìn)行預(yù)防，例如，合理選定塔位以及長(zhǎng)短搭接等，在施工中盡量減少對(duì)排水和相關(guān)管道的影響。

3.2 路徑選址注意事項(xiàng)

輸電線路的選址在輸電線路建設(shè)中有著十分重要的影響意義，通常強(qiáng)下，路徑的選址要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)研和勘察，對(duì)所選地區(qū)的周邊環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境嚴(yán)格進(jìn)行排查，以減少外界環(huán)境對(duì)輸電路徑的影響，或因判斷失誤而導(dǎo)致不必要的經(jīng)濟(jì)損失。在路徑建設(shè)中，應(yīng)盡量選取長(zhǎng)度短、轉(zhuǎn)角少和跨越度低的路徑，同時(shí)還要避免林區(qū)和建筑群，降低投資成本，提高輸電效率等。路徑的選擇在城市選址中更要注意，盡量沿道路、河渠以及綠化帶布置，同時(shí)也要結(jié)合城市建設(shè)規(guī)劃等。輸電線路的選址在桿塔排定方面應(yīng)嚴(yán)格參照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如《架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》等，結(jié)合不同的桿塔進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以有效提高線路的穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

高壓輸電線路對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)有著很大影響，在高壓輸電線路的設(shè)計(jì)中，要綜合考慮實(shí)際架設(shè)環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境，同時(shí)還要做好防雷和防無(wú)損設(shè)計(jì)，保證高壓輸電線路能夠正常運(yùn)行，同時(shí)減小電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)濟(jì)投入等。文章簡(jiǎn)要分析了高壓輸電線路中需要注意的相關(guān)問(wèn)題，有助于提高輸電線路的安全和穩(wěn)定性。在未來(lái)發(fā)展中，高壓輸電線路將會(huì)隨著新型技術(shù)和材料的投入而發(fā)生新的變化，輸電功率也會(huì)逐漸向著超大功率提高，逐步實(shí)現(xiàn)電力的可持續(xù)發(fā)展。

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