淺談110 kV以下電力輸電線路設(shè)計技術(shù)要點

武永泉，郭更，馬聯(lián)

(國網(wǎng)江蘇省電力公司南京市供電公司，江蘇南京210013)

[摘要]隨著城市建設(shè)的不斷推進以及城鄉(xiāng)一體化的進程加快，越來越多的土地被納入規(guī)劃中，電力輸電線路的建設(shè)范圍愈發(fā)縮小，一定程度上加大了。我國電力輸電線路的發(fā)展難度。主要以110 kV以下電力輸電線路中存在的問題切入，并逐點分析其設(shè)計技術(shù)要點，、對電力輸電線路進行合理的探究。

關(guān)鍵詞 電力輸電線路線路設(shè)計 技術(shù)分析

中圖分類號TM75

0引言

電能能夠給人們提供便利的生活，并且在日常生活中較容易控制和利用。因此人們對電力的需求不斷增大，從而促使電力企業(yè)不斷發(fā)展。電力的供給與電力的需求相輔相成，110 kV以下的電力輸電工程在這一過程中得到較人的發(fā)展機會。但是輸電線路受較多因素的影響并引發(fā)了一些問題，如何規(guī)避或預(yù)防這些問題使人們能夠安全用電成為目前關(guān)注的焦點。

1 110 kV以下電力輸電線路中存在的問題

輸電線路是電力系統(tǒng)中重要的組成部分。目前輸電線路的建設(shè)一般分為兩種：一類是電纜結(jié)構(gòu)，一類是架空結(jié)構(gòu)。我國主要運用架空結(jié)構(gòu)這種建設(shè)方法。其主要施工部分有導(dǎo)線、桿塔等，在建設(shè)過程中，需要注意施工的每一個細節(jié)，因為任何局部構(gòu)件發(fā)生問題都會影響到整體，帶來嚴重的不便，引發(fā)輸電的安全性和穩(wěn)定性。造成輸電線路發(fā)生問題主要有兩類因素：其一，人為因素，在建設(shè)過程中因為施工人員的不恰當操作，將不與實際相匹配的線路進行搭建，造成較為嚴重的影響;其二，其他因素，電路建設(shè)中會經(jīng)常增加新的電路，當新舊電路組合在一起進行運作時，一旦電力需求過大，可能會導(dǎo)致電力輸送的不穩(wěn)定性和用電安全問題，如圖1。

2 110 kV以下電力輸電線路設(shè)計技術(shù)的要點

110 kV以下電力輸電線路的設(shè)計要點主要包括五大部分，每部分對輸電線路的運行都發(fā)揮著巨大的作用，使其能夠安全穩(wěn)定的運作。以下對這五大部分做具體的介紹：

2.1架空結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用

根據(jù)不同的分類形式，可以將架空線路結(jié)構(gòu)分為不同的類型。按照使用的塔桿材料可以分為鐵塔和鋼筋混凝土兩類;按照受力點和用途可以分為直線型、轉(zhuǎn)角型、耐張型、終端型四類。

直線桿塔一般在直線路段上使用，其張力較大且可以斷線、可以順路，可以承擔水平或垂直的荷載力。轉(zhuǎn)角桿塔則是運用在轉(zhuǎn)角路段。耐張桿塔主要體現(xiàn)在其張力上，在直線桿塔的基礎(chǔ)上，其張力更大。終端桿塔一般是在首尾兩端設(shè)置。這四類桿塔彼此間又相互交融，發(fā)生作用。

2.2基礎(chǔ)塔桿設(shè)計要點

按照線路路徑的特點，結(jié)合考慮經(jīng)濟、合理、安全、可靠以及維護方便、有益于環(huán)境保護的各項選擇，來確定合理的桿塔形式。為起到有效的節(jié)約土地資源的作用，對線路走廊寬度進行壓縮，減少房屋拆遷，盡可能使用絕緣子串“V”型布置方案、導(dǎo)線垂直排列等并不會太占用走廊面積的塔型。

合理確定桿塔結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)。參考電壓等級，合理明確導(dǎo)地線的不平衡張力與斷線張力。每一類型的桿塔都需要按照線路的正常運行情況、不均勻冰荷載、安裝以及斷線等相關(guān)情況的荷載做出有效計算，如情況必要，還要對稀有氣象、地震等情況做出驗算。對于存在較大高差的地域，還應(yīng)考慮導(dǎo)地線存在的縱向不平衡張力，旨在保證桿塔的抗冰效用。

2.3導(dǎo)線的選擇

在進行電力輸送線路的設(shè)計時，導(dǎo)線的選擇是其中的一個關(guān)鍵件技術(shù)要點，而掌握導(dǎo)線選擇的技巧對保障輸送線路的穩(wěn)定性和可靠性具有非常重要的作用。在實際的作業(yè)過程中，根據(jù)不同地區(qū)的差異及其負載能力的不同，所采用的導(dǎo)線材料也會有所不同的。通常情況下，對于架空線的材料來說，其廣泛使用的主要有鋼鋁、鋁合金、鋼等主要的材料。在實際生活中，最理想的導(dǎo)線材料是銅，這主要是由于銅導(dǎo)線的性能和強度都比較良好，可以為輸送線路的質(zhì)量提供良好的保障，但是存在的一大問題則是材料本身價格比較昂貴，因此大量的使用會增加成本預(yù)算。其次較為理想的導(dǎo)線材料則是鋁，對于鋁材料來說，其導(dǎo)電性能僅次子銅，且市場價格也比較低，但就其機械強度來說則比較低，因此其并不滿足于110 kV線路設(shè)計的要求。另外，對于鋁合金導(dǎo)線材料來說，其機械強度與銅材料較為相似，但是在遇到震動時容易出現(xiàn)斷股問題。此外，鋼材料的機械強度較高，且市場價格也不是很高，但該材料具有較差的導(dǎo)電性能及較弱的防腐性能。由此可見，在日常的110 kV以下電力輸電線路設(shè)計中比較合適的導(dǎo)線材料則為鋼芯鋁絞線。

2.4絕緣子串

使用在輸電線路中的絕緣子串，其由于桿塔結(jié)構(gòu)、絕緣子結(jié)構(gòu)型式、導(dǎo)線大小和每相子導(dǎo)線的根數(shù)以及電壓等級的不同。使絕緣子串的組裝型式有所不同，但通常情況下其可分為懸垂絕緣子串和耐張絕緣子串兩大類。應(yīng)按照污穢程度與污染物的成分情況，對材質(zhì)不同的絕緣子做技術(shù)上和經(jīng)濟性方面的比較，在綜合考量經(jīng)濟性相安全性之后，最后確定所使用的絕緣子形式。同一地區(qū)所屬范圍內(nèi)，應(yīng)該依照電壓的等級、導(dǎo)地線的型號來對金具和金具串形式做出統(tǒng)一確定。在實際的作業(yè)過程中，為了保障導(dǎo)線對地有足夠的絕緣間隙，其一般是需要將只懸式絕緣子進行串接，以使其能夠配合架控式的懸掛體系，這便是絕緣子串的設(shè)計要點。

2.5氣象條件

高壓輸電線路容易受到氣象條件的不良影響，所以，確定好相應(yīng)的氣象條件，可以從根本上為高壓輸電線路的安全、順利運行保駕護航。在剛開始設(shè)計的階段，設(shè)計工作者應(yīng)該實地走訪線路預(yù)期會經(jīng)過的各市、縣氣象臺，把握沿線各地區(qū)的氣象情況，包括大氣的濕度和溫度、降雪與導(dǎo)線覆冰情況、風(fēng)速與降雨情況。其中，導(dǎo)線覆冰情況很可能通過走訪也不能了解清楚，所以這一問題也就成為了氣象設(shè)計中的難點與重點，應(yīng)著重提出應(yīng)對舉措。

2.6路徑設(shè)計

在110 kV以下電力輸電線路的設(shè)計過程中，線路路徑的合理設(shè)計在其中具有非常重要的作用。對保障電力系統(tǒng)的正常運行具有重要的意義。因此，在實際的作業(yè)過程中，相關(guān)人員應(yīng)對此給予高度的重視。首先，在進行線路設(shè)計時，工作人員應(yīng)對所規(guī)劃設(shè)計的區(qū)域進行資料的收集與整理，如通過實地考察來迸一步了解區(qū)域的交通、水文、入文、通信等相關(guān)信息，以結(jié)合各方面的因素來制定有效的設(shè)計方案，這些前期的準備工作能為切實可行的結(jié)論提供良好的依據(jù)。其次，工作人員通過落實路線路徑圖、桿塔圖、平斷面圖、鐵塔基礎(chǔ)圖等基本的繪制工作，從而則需要將相應(yīng)的圖紙與現(xiàn)場進行一定的比對，以通過認真地核實來保障線路設(shè)計的合理與準確。其中，線路的路徑應(yīng)盡可能地規(guī)避森林、農(nóng)田等地，并應(yīng)盡可能地實現(xiàn)交通的便捷。此外，在完成一系列的調(diào)研工作之后，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)前期的分析報告對整個工程項目進行全面地把握;以避免在后期的實踐中出現(xiàn)設(shè)計錯誤等問題。

2.7避雷器設(shè)計

在整個輸電線路的設(shè)計作業(yè)中，避雷器作為電力系統(tǒng)中的一個重要電氣設(shè)備，其對保障電力系統(tǒng)的正常運行具有非常重要的作用。因此，在整個輸電線路的運行作業(yè)中，為了從根本上保證電力設(shè)備的良好運行，人們還需要掌握避雷器的設(shè)計要點，以充分發(fā)揮其在電力系統(tǒng)中的重要功能。作為一種重要的電氣設(shè)備來說，避雷器的主要作用就是在一定程度上限制電力線或者信號傳輸線的雷電高電壓，以防止用電設(shè)備被高電壓沖擊擊穿。其中，在安裝避雷器的時候，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)線路的負荷性質(zhì)、線路電壓以及系統(tǒng)運行等內(nèi)容來進行綜合性的考慮，并根據(jù)不同地區(qū)的實際情況來進行合理地設(shè)置。另外，對于避雷器在實際應(yīng)用過程中所存在的各種故障問題，相關(guān)人員也需要從具體情況出發(fā)，以通過采取合適的方法來避免故障問題的產(chǎn)生。此外;避雷器的使用也具備一定的技術(shù)性要點，相關(guān)人員應(yīng)嚴格按照相關(guān)規(guī)范要求來進行設(shè)備的使用，從而實現(xiàn)避雷器的應(yīng)用區(qū)域科學(xué)合理化。

2.8環(huán)境保護設(shè)計

像是就山區(qū)來說，應(yīng)盡可能地保證植被覆蓋率，以免發(fā)生水土流失的問題。做鐵塔塔腿的前期設(shè)計時，在該區(qū)域處應(yīng)專門設(shè)計為全方位的長短腿塔型，由此來貫徹環(huán)保的思想。這一塔型的設(shè)計實際上還能減少成本投入，間接保證了經(jīng)濟效益。

3結(jié)束語

綜上所述，110 kV以下電力輸電線路的合理設(shè)計對促進我國電力行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的影響，因此相關(guān)人員需對此給予高度的重視，以通過強化相關(guān)設(shè)計技術(shù)的要點知識，并采取有效的線路設(shè)計方法來促進整個電網(wǎng)的健康發(fā)展，從而為電業(yè)行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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