對架空送電線路設(shè)計方面的探討

池光湧

（中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院有限公司，廣東 廣州 510000）

所謂“架空送電線路”，是指自發(fā)電廠至電力用戶中心進行電能傳輸?shù)募芸针娏€路，在電力系統(tǒng)建設(shè)中占據(jù)著非常重要的地位。為確保架空送電線路的運行安全與穩(wěn)定，就必須在前期設(shè)計過程中著重關(guān)注包括路徑選擇、排桿定位、桿塔選型、線路絕緣、防雷設(shè)計、導(dǎo)線選型等多個方面的問題，以保障架空送電線路桿塔穩(wěn)定及送電導(dǎo)線的運行安全。以下即針對架空送電線路在設(shè)計過程中的關(guān)鍵問題展開分析與探討。

1 勘察選線設(shè)計要點

路徑選擇的目的，就是要在線路起訖點間選出一條全面符合國家建設(shè)各項方針政策的線路路徑。在架空送電線路設(shè)計過程中，必須從線路運行合理性、安全性、經(jīng)濟性及施工便捷性等多個方面著手，對架空送電線路的線路敷設(shè)方案進行合理對比與優(yōu)選。在選線中應(yīng)做到“以線為主、線中有位”，即在選線中要兼顧桿（塔）位的技術(shù)經(jīng)濟性和關(guān)鍵塔位成立的可能性。在架空送電線路勘察選線過程中，應(yīng)當(dāng)遵循以下3個方面的基本原則：①架空送電線路選線時，盡可能選擇特殊路段跨越較少，長度較短，且地質(zhì)、水文條件良好的方案；②架空送電線路選線時，盡可能避讓果木林、防護林、公園、綠化以及森林等區(qū)域；③架空送電線路選線時，盡可能避讓地形、地質(zhì)復(fù)雜和基礎(chǔ)施工挖方量大或排水量大以及桿塔穩(wěn)定受威脅的不良地形、地質(zhì)地段。

2 桿塔選型設(shè)計要點

既往電力線路工程建設(shè)經(jīng)驗顯示，對于架空送電線路而言，所選擇桿塔結(jié)構(gòu)形式的不同會直接對整個工程項目的造價、運行性能、施工運輸便捷性以及占地情況產(chǎn)生相應(yīng)的影響。尤其在整個架空送電線路工程建設(shè)中，桿塔部分費用達到近2/5的比例，有關(guān)桿塔結(jié)構(gòu)形式的選擇更應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計人員的重視。為此，必須根據(jù)架空送電線路敷設(shè)沿線的地形、選線以及檔距情況，確定幾種可供選擇的桿塔結(jié)構(gòu)形式，并對多種結(jié)構(gòu)方案進行綜合對比，以通用結(jié)構(gòu)形式為基礎(chǔ)，盡可能選擇經(jīng)濟的桿塔結(jié)構(gòu)形式并合理確定高度，在確保架空送電線路安全運行的前提下實現(xiàn)對工程量的合理控制。

例如，對于架空送電線路規(guī)劃區(qū)域內(nèi)沿道路綠化帶進行布設(shè)的桿塔基礎(chǔ)，在結(jié)構(gòu)選型中應(yīng)當(dāng)以同塔多回鋼管桿塔為首選結(jié)構(gòu)形式，以達到美化城市景觀同時節(jié)約桿塔占地面積的效果（對于不同電壓等級的架空送電線路而言，在該結(jié)構(gòu)形式下所對應(yīng)的主要技術(shù)參數(shù)有一定差異，具體如表1所示）。若大轉(zhuǎn)角塔采用鋼桿材質(zhì)，考慮到桿頂擾度變形及工程造價等因素的影響，可盡量針對轉(zhuǎn)角較大的地段選用角鋼塔的結(jié)構(gòu)形式，直線塔則優(yōu)先選擇鋼管桿材質(zhì)，以確保環(huán)境、投資以及安全等多方要求得到滿足。除此以外，針對高壓走廊狹窄區(qū)段，可優(yōu)先選擇結(jié)構(gòu)形式較為緊湊的桿塔。若架空送電線路敷設(shè)沿線跨越規(guī)劃區(qū)或果木林區(qū)，則應(yīng)盡可能選擇較高桿塔并以高跨方式通過，以確保架空送電線路通行安全。

表1 不同電壓等級架空送電線路同塔多回鋼管桿塔主要技術(shù)參數(shù)示意表

3 排桿定位設(shè)計要點

在有關(guān)架空送電線路桿塔定位的設(shè)計過程中，為確保送電線路的運行穩(wěn)定，必須遵循以下幾個方面的基本原則：①架空送電線路桿塔應(yīng)盡量避免設(shè)置于特殊環(huán)境，比如水田中，以降低工程項目對耕地的占有率；②架空送電線路桿塔應(yīng)盡量選擇在地勢平坦區(qū)域，以免陡坡區(qū)域土石方開挖增加工程量；③架空送電線路桿塔應(yīng)盡量避讓地質(zhì)條件不良區(qū)域，比如斷層、沖溝發(fā)育、水庫、洼地以及泥塘等；④架空送電線路桿塔所選定位置應(yīng)當(dāng)具備良好的施工條件，即可滿足立桿/塔、緊線等施工操作的基本要求。

在有關(guān)擋間距的配置中，可采用的方法如下：①擋間距的配置應(yīng)當(dāng)盡可能利用架空送電線路桿塔強度，并對桿塔使用條件作出嚴格控制；②架空送電線路中，相鄰擋間距不得差異過大，以免對縱向平衡狀態(tài)產(chǎn)生影響；③若不同桿/塔型或不同架空送電導(dǎo)線排列方式相鄰，此時有關(guān)架空送電線路擋間距的配置必須以擋中導(dǎo)線的接近情況為考慮要素，以換位桿/塔為例，考慮到該區(qū)域中存在架空送電導(dǎo)線相互交叉的情況，因此必須適當(dāng)控制擋間距的配置參數(shù)；④架空送電線路沿線應(yīng)當(dāng)盡可能避免出現(xiàn)孤立擋的情況，以合理的擋間距配置方案優(yōu)化基礎(chǔ)作用力，在確保架空送電線路穩(wěn)定運行的前提下盡可能控制造價。

4 結(jié)束語

架空輸電線路的作用是輸送電力。通過架空送電線路可將發(fā)電廠、變電所和用戶連接起來，構(gòu)成輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。由于它用以傳導(dǎo)電流的導(dǎo)線是用絕緣子和金具架設(shè)在桿塔上的，故稱架空線路和架空電力線路。架空送電線路的主要構(gòu)成包括導(dǎo)線、絕緣子、金具、桿塔及其基礎(chǔ)、避雷線和接地裝置等幾個方面。

為確保架空送電線路的設(shè)計質(zhì)量，必須特別重視勘察選線、桿塔選型以及排桿定位這幾個方面的問題，以確保設(shè)計質(zhì)量的穩(wěn)定性。

參考文獻：

［1］鄒進濤，李大海.架空送電線路設(shè)計存在問題及如何解決［J］.通訊世界，2014（21）：60-61.

［2］陳斌，張建鋒，王毅，等.山區(qū)送電線路設(shè)計需要注意問題的思考［J］.山東電力技術(shù)，2009（1）：74-77.