探析35～110kV輸電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

練剛

摘 要：35～110kV輸電線(xiàn)路是我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，不斷優(yōu)化輸電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)方案能夠有效地提高設(shè)計(jì)工作的實(shí)效，降低線(xiàn)路設(shè)計(jì)成本，對(duì)于整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有著重要的意義。本文就35～110kV輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)工作中需要注意的一些問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要?dú)w納分析。

關(guān)鍵詞：35～110kV輸電線(xiàn)路 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 氣象條件 桿塔設(shè)計(jì) 絕緣防雷接地設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）10（a）-0067-02

高壓輸電線(xiàn)路是我國(guó)電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，是國(guó)家工業(yè)發(fā)展的動(dòng)脈，輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格遵守國(guó)家電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本方針，結(jié)合地區(qū)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策以及區(qū)域的地理地形條件等因素，合理選擇施工技術(shù)，保證高壓輸電線(xiàn)路的安全性、可靠性。

1 氣象條件的選擇

區(qū)域的氣象條件會(huì)直接影響到輸電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)水平，設(shè)計(jì)人員在具體的工作之前需要詳細(xì)分析輸電線(xiàn)路建設(shè)區(qū)域的氣象條件以及現(xiàn)有的輸電線(xiàn)路的架設(shè)、運(yùn)行情況。區(qū)域的最高溫度、最低溫度、最大風(fēng)速、雷電集中發(fā)生的時(shí)間等氣象條件都需要充分考慮到。區(qū)域的最高溫度會(huì)影響到導(dǎo)線(xiàn)的最大弧垂，在線(xiàn)路與建筑物、地面的安全距離設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮這一因素；導(dǎo)線(xiàn)的最大應(yīng)力計(jì)算時(shí)需要考慮到區(qū)域最低溫度問(wèn)題；計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)的安全載流量的時(shí)候需要充分考慮區(qū)域最熱月份的平均氣溫；導(dǎo)線(xiàn)與建筑物安全距離驗(yàn)算及導(dǎo)線(xiàn)、桿塔外負(fù)荷確定時(shí)需要考慮區(qū)域的最大風(fēng)速；計(jì)算桿塔、導(dǎo)線(xiàn)等部件的機(jī)械強(qiáng)度時(shí)需要考慮導(dǎo)線(xiàn)覆冰問(wèn)題；通過(guò)對(duì)區(qū)域雷電多發(fā)季節(jié)及部位的分析，有利于更好地開(kāi)展輸電線(xiàn)路的防雷保護(hù)工作。

2 35～110kV輸電線(xiàn)路桿塔設(shè)計(jì)

桿塔結(jié)構(gòu)形式及分類(lèi)。按照材料，架空線(xiàn)路的桿塔主要有鐵塔和鋼筋混凝土電桿2種，根據(jù)受力特點(diǎn)主要可以分為終端桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、耐張桿塔、直線(xiàn)桿塔等幾種。一般情況下，線(xiàn)路的直線(xiàn)段會(huì)應(yīng)用到直線(xiàn)桿塔，直線(xiàn)段線(xiàn)路正常運(yùn)行時(shí)需要承受水平荷載和垂直荷載2種，直線(xiàn)桿塔要能夠支持?jǐn)嗑€(xiàn)以及順線(xiàn)路方向的各種張力，保證線(xiàn)路運(yùn)行的安全。耐張桿塔在工作過(guò)程中需要承受水平荷載、垂直荷載以及順線(xiàn)路方向張力3種力；線(xiàn)路轉(zhuǎn)角處需要應(yīng)用到轉(zhuǎn)角桿塔，這種桿塔的受力特點(diǎn)與耐張桿塔一致，但水平荷載中還包含有角度合力，因此對(duì)比來(lái)說(shuō)，水平荷載的值一般比較大；線(xiàn)路首末端設(shè)計(jì)時(shí)需要應(yīng)用到終端塔，受力特點(diǎn)同樣與耐張桿塔一致，此外，正常運(yùn)行狀態(tài)下，需要承受單側(cè)順線(xiàn)路方向的張力。

線(xiàn)路排桿設(shè)計(jì)。桿型初步選擇完成之后，需要進(jìn)行排桿設(shè)計(jì)工作。排桿設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題，一般情況下，需要優(yōu)先排定轉(zhuǎn)角型桿塔，耐張段設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量將該段落控制在2km以?xún)?nèi)，一旦超過(guò)，需要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置直線(xiàn)耐張桿，保證線(xiàn)路的安全性。輸電線(xiàn)路使用時(shí)，直線(xiàn)桿位置可能會(huì)出現(xiàn)吊檔的情況，如果該位置必須要布設(shè)線(xiàn)桿，可以設(shè)置直線(xiàn)耐張桿，避免上述問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，如果事先設(shè)計(jì)的直線(xiàn)樁位與實(shí)際情況不相符，存在不合理的地方，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整直線(xiàn)桿位置，但輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)工作匯總，不能隨意地更改轉(zhuǎn)角樁的布桿位置。線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)，如果兩側(cè)檔位間距比較大時(shí)，不適合排布轉(zhuǎn)角桿；直線(xiàn)桿需要穿越耕地時(shí)，盡量避免使用拉線(xiàn)。單桿及直線(xiàn)桿的布設(shè)成本比較低，條件允許的情況下，應(yīng)盡量選擇這兩種桿塔類(lèi)型，盡量少用三聯(lián)桿、雙桿、耐張桿等；35～110kV輸電線(xiàn)路需要跨越對(duì)地距離較高的同等級(jí)或者低電壓等級(jí)的電力線(xiàn)路時(shí)，最好選用水平排列的桿型；如果樁位與公路、建筑物的距離比較近，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體情況決定是否用線(xiàn)纜取代高架線(xiàn)路。

110kV輸電線(xiàn)路桿塔如圖1所示。

3 絕緣防雷接地設(shè)計(jì)

絕緣防雷接地設(shè)計(jì)保證了電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。35～110kV輸電線(xiàn)路的電壓等級(jí)比較高，為了保證電力電路與地面之間的絕緣間隙足夠，實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，絕緣子串的設(shè)計(jì)必不可少，絕緣子串安裝時(shí)，需要根據(jù)其受力特點(diǎn)，將其安裝在直線(xiàn)型桿塔或者耐張桿塔上，組成懸垂串或者耐張串，每聯(lián)絕緣子串的片數(shù)與標(biāo)稱(chēng)電壓、爬電比距、單個(gè)絕緣子的爬電距離等因素密切相關(guān)。

通過(guò)防雷接地裝置能夠?qū)⑶秩氲捷旊娋€(xiàn)路中的雷電高電壓限制在安全范圍內(nèi)，避免輸電線(xiàn)路有關(guān)的用電設(shè)備的安全性。除此之外，電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電力線(xiàn)路內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)過(guò)電壓、操作過(guò)電壓，一旦這些電壓的幅值超過(guò)電力設(shè)備的絕緣耐受水平，在較大電壓的沖擊之下，設(shè)備的絕緣發(fā)生損壞，就很容易導(dǎo)致電力設(shè)備出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響到整個(gè)電力線(xiàn)路的安全性，因此電力線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)必須要限制系統(tǒng)中的過(guò)電壓。架空線(xiàn)路防雷設(shè)計(jì)中，接地避雷線(xiàn)發(fā)揮了重要的作用，一般情況下，接地避雷線(xiàn)的遮蔽效果會(huì)受到避雷線(xiàn)的保護(hù)角大小的影響，避雷線(xiàn)保護(hù)角越小，遮蔽效果越明顯。避雷器是防雷接地設(shè)計(jì)中的重要設(shè)備，35～110kV輸電線(xiàn)路避雷器設(shè)計(jì)選擇時(shí)需要根據(jù)電力線(xiàn)路的實(shí)際電力負(fù)荷、流經(jīng)線(xiàn)路中的電壓值、可能會(huì)出現(xiàn)的操作過(guò)電壓、暫時(shí)過(guò)電壓的大小、電力線(xiàn)路可能遭遇的雷電活動(dòng)情況等進(jìn)行合理的選擇。防雷接地設(shè)計(jì)中，鋼筋混凝土電桿的避雷線(xiàn)、絕緣子固定部位、橫擔(dān)等幾個(gè)部位是防雷的重點(diǎn)位置，實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，必須要保證接地的可靠性，一般情況下，35～110kV輸電線(xiàn)路中接地體引出線(xiàn)的截面積應(yīng)控制在50mm2以上，設(shè)計(jì)應(yīng)用之前需要對(duì)其進(jìn)行熱穩(wěn)定性驗(yàn)算，同時(shí)接地體引出線(xiàn)的表面需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況進(jìn)行一定的防腐處理。

4 結(jié)語(yǔ)

35～110kV輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)工作直接影響線(xiàn)路后期的運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性，電力系統(tǒng)有關(guān)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的工作之中要對(duì)整個(gè)線(xiàn)路的沿線(xiàn)的地形、天氣等進(jìn)行詳細(xì)勘察分析之后合理規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，文章僅僅從桿塔設(shè)計(jì)、絕緣防雷接地設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面就輸電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)工作的要點(diǎn)進(jìn)行了分析，為有關(guān)設(shè)計(jì)人員的這部分工作提供參考。

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