浅谈关于输电线路设计应注意的相关问题

　　摘要：随着国民经济快速增长，电网建设迅猛发展，电网建设中遇到了一些新的问题。该文从输电线路设计角度在方便施工、降低造价、利于运行等方面提出了经验和看法。

　　关键词：输电线路,路径,杆塔。

　　2012年，是新中国成立的第63年，也是改革开放的第34年，特别是改革开放这些年，我国发生了翻天覆地的变化。同样，我国的电力行业也随着国民经济的快速增长而快速发展，从过去的“几年建一条线路”到现在的“一年建几条线路”实现了跨越式发展，供电可靠性进一步提高，电网输送能力大大增强，但输电线路建设的内部环境和外部空间却越来越小。各地进行土地开发线路路径选择困难，施工占地的民事工作难以协调，线路改造停电时间短，工程建设资金短缺等是电网建设中遇到的新问题。如何应对新形势，最大限度地满足电网建设需要已成为技术部门不断的课题。本文从设计角度围绕方便施工、降低造价、利于运行等方面，对输电线路设计中应注意的问题进行了探讨。

　　1 设计中应注意的问题

　　1.1 路径选择

　　送电线路路径选择是为了在线路起讫点之间寻找一条技术上安全可靠、经济上合理的路径，给线路施工和运行维护创造好的条件。在线路选线时，要考虑沿线气象、水文、地质、地形等自然环境以及交通运输、居民点等因素，还要妥善处理线路附近其他设施、城乡建设、文物保护、资源开发等方面的关系，按照国家现行法令、政策，进行综合论证比较，选出最佳的路径方案。送电线路路径选择通常是通过室内图上选线和现场实地选线两步来完成的。

　　路径选择和勘测是整个线路设计中的关键，方案的合理性对线路的经济、技术指标和施工、运行条件起着重要作用。为了做到既合理的缩短路径长度、降低线路投资又保证线路安全可靠、运行方便，一条线路有时需要徒步往返3～5趟才能确定出最佳方案，所以线路勘测工作是对设计人员业务水平、耐心和责任心的综合考验。

　　在工程选线阶段，设计人员要根据每项工程的实际情况，对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施进行充分收资和调研，进行多路径方案比选，尽可能选择长度短、转角少、交叉跨越少，地形条件较好的方案。综合考虑清赔费用和民事工作，尽可能避开树木、房屋和经济作物种植区。

　　在勘测工作中做到兼顾杆位的经济合理性和关键杆位设立的可能性(如转角点、交跨点和必须设立杆塔的特殊地点等)，个别特殊地段更要反复测量比较，使杆塔位置尽量避开困难地区，为组立杆塔和紧线创造较好的施工条件。

　　线路路径选择的基本原则是：

　　(1)路径力争选得最短，转角少，特殊跨越少。

　　(2)尽量避免高山、宽河、湖泊、沼泽、林区、矿区、滑坡区、塌方区、冲刷区、重冰区、重雷区、强烈地震区以及居民区。

　　(3)便于施工、便于运行、便于维修。

　　(4)尽量减少线路沿线对各种通信线路、弱点设备、各种用途调频台和调幅台以及机场的影响。

　　1.2 杆塔选型

　　送电线路杆塔按其不同的用途和作用分为直线、悬垂转角、耐张、终端、换位、大跨越6种类别;按不同的外观结构形状可分为酒杯型、猫头型、干字型、上字型、悬链型、拉线V型、拉线门型等十多种主要形式的铁塔;以及上字型、单柱型、π型等3种主要形式的钢筋混凝土杆和铁塔。

　　不同的杆塔型式在造价、占地、施工、运输和运行安全等方面均不相同，杆塔工程的费用约占整个工程的30%～40%，合理选择杆塔型式是关键。

　　对于新建工程若投资允许一般只选用1～2种直线水泥杆，跨越、耐张和转角尽量选用角钢塔，材料准备简单明了、施工作业方便且提高了线路的安全水平。对于同塔多回且沿规划路建设的线路，杆塔一般采用占地少的钢管塔，但大的转角塔若采用钢管塔由于结构上的原因极易造成杆顶挠度变形，基础施工费用也会比角钢塔增加一倍，直线塔采用钢管塔，转角塔采用角钢塔的方案比较合理，能够满足环境、投资和安全要求。

　　针对多条老线路运行十几年后出现对地距离不够造成隐患的情况，在新建线路设计中适当选用较高的杆塔并缩小水平档距可提高导线对地距离。在线路加高工程中设计采用占地小、安装方便的酒杯型(Y型)钢管塔，施工工期可由传统杆塔的3～5天缩短为1天，能够减少施工停电时间。

　　杆塔选型应注意的事项：

　　(1)应充分了解拟建输电线路的情况：导线和避雷线的规格;导线和避雷线的安全系数;杆塔的设计档距;气象条件;地形条件;运输条件;线路所经地区的地质概况;加工和施工条件;运行维护条件等。

　　(2)必须清楚地掌握各种杆型的优缺点，以及它的适用范围。

　　(3)根据地形条件，规划出合理的档距和常用的杆塔形式。特别是对直线杆塔的型式，应选用最经济合理的塔型和高度。此外对杆塔，还应从各种具体条件要求综合考虑，参考类似工程所用杆塔，拟出杆型方案，提出代表性杆塔，进行全面的技术经济比较。

　　1.3 基础设计

　　杆塔基础是架空线路杆塔脚扎实地的座落物，即根基。其作用就是将杆塔牢固地稳定在大地上，在任何情况下，不能变形和变位，以保障线路杆塔运行的安全。

　　为使杆塔稳固地竖立在地面上，支撑导线、地线确保电，基础必须具有足够的强度和稳定性。同时，作用于基础和各种作用力又通过基础传递给周围的地基，因此，基础具有承上启下的作用。基础在运行过程中产生的各种变形(下沉、上拔及倾覆等)，大多数情况，是由于基础周围(包括基础下部、侧面及上部)的土层被压缩造成的。为此，还要求地基也应有足够的强度和抗变能力。

　　杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分，它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。其施工工期约占整个工期一半时间，运输量约占整个工程的60%，费用约占整个工程的20%～35%，基础选型、设计及施工的优劣直接着线路工程的建设。

　　所以，在基础设计时要注意以下几点：

　　(1)杆塔基础承受上拔、下压和倾覆荷载时，若地质条件合适，施工工艺能保证时，应尽量采用原状土类型的基础，以提高承载力，减少变形。

　　(2)基础设计必须保证地基的稳定性和结构的强度，对大跨越塔和处于弱地基的重要转角，终端塔的基础应进行地基变形验算，并使地基变形控制在允许范围内。

　　(3)如果周围地下水，环境水和土壤对基础材料有腐蚀影响，应根据腐蚀强弱程度，采用相应的防护措施。

　　(4)对计算基础上拔、下压和倾覆稳定时，土的物理力学指标的选取，要考虑杆塔基础地质条件的分散性和季节性的影响。

　　2 结束语

　　具体问题具体分析。纵观近年来的输电建设工程，每项工程都有各自的特点，设计中脱离工程实际，一味生搬硬套是无法保证设计质量与满足电网需要的。只有结合实际，因地制宜，通过优化方案，攻关，不断探索与创新，才能满足建设坚强电网、智能电网的要求，才能开创工程设计“技术先进、安全合理”的全新局面，才能更好地服务于本地区电网建设的大局。

　　参考文献

　　[1] 电力工程高压送电线路设计手册.国家电力公司东北电力设计院.中国电力出版社.

　　[2] 输电杆塔及基础设计.陈祥和,刘在国,肖琦.中国电力出版社.

　　[3] 高压送电线路.中国电力企业联合会,电力建设技术经济咨询中心.中国电力出版社.

　　[4] 输配电线路设计.刘增良,杨泽江.中国水利水电出版社.

　　[5] 110kV~750kV架空输电线路设计规范.GB 50545-2010

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