论文部分内容阅读
摘要：随着电力建设的发展，输电线路工程跨越架线施工中，跨越架设施工的工作量较大。施工单位要根据不同的被跨越物大小、重要性、现场条件及其他条件确定搭设何种型式的跨越架，制定必要的技术！安全措施。本文主要针对35kV输电线路设计初步设计阶段工作展开探讨，对气象条件的选择和设计处理、杆塔和基础型式的设计、绝缘配合以及防雷设计的原则和内容进行了详细分析。
关键词：35千伏；线路架设；要点
引言：配电网的建设是建立在长期规划的基础上，以更好地为用户服务为宗旨，主要体现在供电质量上，即供电可靠性、电能质量和供电服务质量。35kV及以下输电线路设计需符合安全、经济的要求，需对多种设计方案进行综合比较分析，达到最优选择，保证输电线路安全可靠地运行。
1、气象条件的选择和特殊气象、地质条件下的设计处理
在设计输电线路前，必须充分了解当地气象条件。主要把握两点：一是该地的气象资料，二是该地现有输电线路的运行状况。需要考虑的气象条件如下：最高温度：在确定导线最大弧垂中用到，确保线路对地面及建筑物的安全距离；最低温度：用于计算导线的最大应力；最热月份平均气温：进行导线安全载流量计算；最大风速：用来确定导线、电杆等部件的外负荷以及验算导线对建筑物的安全距离；导线覆冰：进行导线、电杆等部件机械强度的计算；雷电日数：主要是为了做好防雷保护。
气象条件主要是风速、覆冰厚度及大气温度的组合，需同时反映出气象危害程度和技术经济合理性。确保大风、覆冰有风、低温、持续高温中工程的正常进度和人身、设备安全。对特殊情况需进行调查研究，并对不同方案进行优选。
2、线路走向及线路测量定位桩的选定
在选择35kV输电线路走向时，尽量避免出现“之”字形和大转角路径走向，还需注意如下几个方面：路线尽量短；优先沿公路布置，提高交通优势；尽量避开林区、开发区、风景区、建筑物等；不跨越通讯线、交通、河流等；避开自然灾害频发区及高污染、高危险区域，避开龙脉、庙宇等风水迷信地带；避开国防通讯电缆及电气化铁路电线。
测量在设计工作中占据重要的地位。测量人员必须按规范操作，采用木桩标记测量点，桩号高程和转角采用红漆标示。测量中需注意如下方面：对通讯线距离控制在20m以上，对公路边距离控制在15m以上，对建筑物距离控制在10m以上；避开陡坡及如土质松软、河岸等地质不良地带；尽量避开高赔偿的开林区、开发区、风景区等；穿越高电压等级线路的定位桩高度不应小于12m。交叉穿越高电压等级线路的定位时，充分把握上下安全距离。若线路对地距离不能大于7m，为保证安全可靠，应采用电缆。
3、杆塔及基础设计
3.1 杆型选择及杆塔设计
通过对定桩、交桩以及施工图纸仔细研究分析，选择合适的杆型。如果条件允许，则尽量选择典型设计或是通过施工、运行检验的成熟杆型。杆塔设计通常要经充分论证，科学试验。对于35kV直线杆，一般高度为15m，少数情况下也有18m的，如果是铁塔，其高度通常有9m、12m、15m、18m等[1]。
直线杆的杆型需首先确定，选用单杆或者双杆需要考虑导线情况；选择深埋式或者浅埋式加拉线杆型要结合当地地质条件；杆高确定需要结合线路电压及运行经验。在确定了直线杆杆型及尺寸后，接着确定与其配合的加高直线杆以及转角、终端杆的杆型，如果遇到的地段不宜立杆，则可选择能配合水泥杆杆型的铁塔。然后，再进行档距计算。为减少支出和土地占有率，杆塔数量不宜太多。对此，应适当提高杆塔的强度及柔度，虽然每根杆塔投入增加了，但总体还是十分经济的，线路运行亦更可靠。例如，在某35kV线路改造工程中，工程人员拆除老线路部分，沿着原走径新建14km线路。原线路的LGJ-70导线和92基杆塔部分保留。打断线路中部接上一220kV变电站，站前9.05km，杆塔46基，站后4.95km，杆塔21基，节省了25基杆塔，也节约了很大的投资。
3.2 线路排杆设计
在进行杆型的初步选择后，考虑到技术和经济两个方面要素，排杆设计时要注意以下方面：转角杆型应优先排定，耐张段通常要控制在2000m内，若大于2000m，需在超出的耐张段中的合适位置排定直线耐张杆；如果原直线杆位置出现吊档现象且该杆位又必须布杆，可于该位置排定直线耐张杆；原测定直线桩位若在实际中不够合理，直线杆布设也可适当迁移，但转角桩布杆位置通常不宜轻易改变。相邻两侧档距较大位置不适合排转角杆；直线杆若经过耕地不宜采用拉线；相对于双杆、三联杆或是耐张杆，在条件允许时，为节省开支，尽量考虑采用单杆和直线杆；可以一档跨过的就不需要在中间布杆；只要不影响使用，塔杆档距可适当放大。跨越对地距离较高的低电压等级或同电压等级的线路时，通常选择水平排列的杆型；在桩位离通讯线、电力线、建筑物、公路的距离不够情况下，按实际情况确定是否采用电缆。
3.3 基础设计
应结合当地的地形、地质、水文及基础受力等条件来确定基础型式。按照受力型式的不同，可将钢筋混凝土杆及铁塔基础划分为两种基础形式：上拔、下压类基础，像电杆的拉线盘、底盘，承受的力主要为上拔力和下压力；倾覆类基础，像卡盘，承受的主要为倾覆力矩[2]。铁塔基础通常都是装配式预制基础，灌注桩基础一般适用于粘性或沙性土质。
4、绝缘配合及防雷设计
4.1 绝缘配合设计
输电线路通常按照清洁区和污秽区进行绝缘强度区段划分。污秽区段及污秽等级划分需考虑到该线段的污秽性质、污盐距离、气候条件、附盐密度及已有线路的运行经验。之后再提出防污设计和绝缘设计。悬式和耐张绝缘子串型式可按实际情况选择，绝缘子串片数选择需考虑到线路荷载条件。每种绝缘子串使用条件也应该注明。
4.2 防雷设计
设计避雷线需确定其根数、保护角以及其和档距中央导线的最短距离，对此，要考虑到当地的雷电活动情况、线路电压等级及运行经验。接地避雷线是架空线路防雷最有效措施，遮蔽效果隨着避雷线保护角（通常≤20°）减小而提高，避雷线造价比重在较低电压等级线路中会提高。一般情况下，35kV线路不会全线架设避雷线，避雷线通常设置在发电厂、变电所进出线，长度1～2km，特殊情况除外，例如对于存在雷暴日40d以上的多雷地区，进线段最好≥3km，同时需适当增加进线段水泥电杆的耐雷水平，如增加一片绝缘子，控制闪络发生几率[3]。
35kV线路系统为小电流接地系统，中性点不直接接地，允许短时间内的单相接地，所以在设计线路时，对于没有设置避雷线的线路部分宜选择三角形排列形式，这样可以使最上面的导线发挥避雷线的功效。由于双避雷线可以对雷电进行分流，从而减小杆顶雷电电位，降低雷击掉闸率，所以进行避雷线进线段架设时，宜采用导线水平排列的门型杆塔。如果其间出现单双杆交替，绕击几率就会加大，因为单双避雷线过渡点很难确保统一，渡点附近保护角很可能会变得过大。另外，双避雷线于杆顶位置需相互联结且分别装设接地引下线。
5、通信保护设计
应严格按照《线路设计规程》中相关规定，控制电力线路和通信线的交叉角度，通常，对于Ⅰ级通信线，≥45°，对于Ⅱ级通信线，≥30°，对于Ⅲ级及以上的通信线，无特别规定。若35kV输电线路采用了防雷保护，线路和通信线距离≥3m，若没采用防雷保护，线路和通信线距离≥5m。
总结：
按照设计规定，在工程中需要经过测量、计算、选型等各道工序，并由此将输电线路的平断面图、杆型组装图、金具加工图等图纸认真绘制出来，最后编制预算、审核并批准。总之，线路设计是输电线路施工中重要的一环，需要工程人员认真对待。
参考文献：
[1]黄爱华，钱广忠.同杆并架多回路技术的应用[J].华东电力，2006（8）.
[2]阙之玫.面向中心城区的35kV配电网接线方式选型[J].供用电，2008（2）.
[3]王祥.防雷技术及案例剖析[M].北京：中国石化出版社，2007.
关键词：35千伏；线路架设；要点
引言：配电网的建设是建立在长期规划的基础上，以更好地为用户服务为宗旨，主要体现在供电质量上，即供电可靠性、电能质量和供电服务质量。35kV及以下输电线路设计需符合安全、经济的要求，需对多种设计方案进行综合比较分析，达到最优选择，保证输电线路安全可靠地运行。
1、气象条件的选择和特殊气象、地质条件下的设计处理
在设计输电线路前，必须充分了解当地气象条件。主要把握两点：一是该地的气象资料，二是该地现有输电线路的运行状况。需要考虑的气象条件如下：最高温度：在确定导线最大弧垂中用到，确保线路对地面及建筑物的安全距离；最低温度：用于计算导线的最大应力；最热月份平均气温：进行导线安全载流量计算；最大风速：用来确定导线、电杆等部件的外负荷以及验算导线对建筑物的安全距离；导线覆冰：进行导线、电杆等部件机械强度的计算；雷电日数：主要是为了做好防雷保护。
气象条件主要是风速、覆冰厚度及大气温度的组合，需同时反映出气象危害程度和技术经济合理性。确保大风、覆冰有风、低温、持续高温中工程的正常进度和人身、设备安全。对特殊情况需进行调查研究，并对不同方案进行优选。
2、线路走向及线路测量定位桩的选定
在选择35kV输电线路走向时，尽量避免出现“之”字形和大转角路径走向，还需注意如下几个方面：路线尽量短；优先沿公路布置，提高交通优势；尽量避开林区、开发区、风景区、建筑物等；不跨越通讯线、交通、河流等；避开自然灾害频发区及高污染、高危险区域，避开龙脉、庙宇等风水迷信地带；避开国防通讯电缆及电气化铁路电线。
测量在设计工作中占据重要的地位。测量人员必须按规范操作，采用木桩标记测量点，桩号高程和转角采用红漆标示。测量中需注意如下方面：对通讯线距离控制在20m以上，对公路边距离控制在15m以上，对建筑物距离控制在10m以上；避开陡坡及如土质松软、河岸等地质不良地带；尽量避开高赔偿的开林区、开发区、风景区等；穿越高电压等级线路的定位桩高度不应小于12m。交叉穿越高电压等级线路的定位时，充分把握上下安全距离。若线路对地距离不能大于7m，为保证安全可靠，应采用电缆。
3、杆塔及基础设计
3.1 杆型选择及杆塔设计
通过对定桩、交桩以及施工图纸仔细研究分析，选择合适的杆型。如果条件允许，则尽量选择典型设计或是通过施工、运行检验的成熟杆型。杆塔设计通常要经充分论证，科学试验。对于35kV直线杆，一般高度为15m，少数情况下也有18m的，如果是铁塔，其高度通常有9m、12m、15m、18m等[1]。
直线杆的杆型需首先确定，选用单杆或者双杆需要考虑导线情况；选择深埋式或者浅埋式加拉线杆型要结合当地地质条件；杆高确定需要结合线路电压及运行经验。在确定了直线杆杆型及尺寸后，接着确定与其配合的加高直线杆以及转角、终端杆的杆型，如果遇到的地段不宜立杆，则可选择能配合水泥杆杆型的铁塔。然后，再进行档距计算。为减少支出和土地占有率，杆塔数量不宜太多。对此，应适当提高杆塔的强度及柔度，虽然每根杆塔投入增加了，但总体还是十分经济的，线路运行亦更可靠。例如，在某35kV线路改造工程中，工程人员拆除老线路部分，沿着原走径新建14km线路。原线路的LGJ-70导线和92基杆塔部分保留。打断线路中部接上一220kV变电站，站前9.05km，杆塔46基，站后4.95km，杆塔21基，节省了25基杆塔，也节约了很大的投资。
3.2 线路排杆设计
在进行杆型的初步选择后，考虑到技术和经济两个方面要素，排杆设计时要注意以下方面：转角杆型应优先排定，耐张段通常要控制在2000m内，若大于2000m，需在超出的耐张段中的合适位置排定直线耐张杆；如果原直线杆位置出现吊档现象且该杆位又必须布杆，可于该位置排定直线耐张杆；原测定直线桩位若在实际中不够合理，直线杆布设也可适当迁移，但转角桩布杆位置通常不宜轻易改变。相邻两侧档距较大位置不适合排转角杆；直线杆若经过耕地不宜采用拉线；相对于双杆、三联杆或是耐张杆，在条件允许时，为节省开支，尽量考虑采用单杆和直线杆；可以一档跨过的就不需要在中间布杆；只要不影响使用，塔杆档距可适当放大。跨越对地距离较高的低电压等级或同电压等级的线路时，通常选择水平排列的杆型；在桩位离通讯线、电力线、建筑物、公路的距离不够情况下，按实际情况确定是否采用电缆。
3.3 基础设计
应结合当地的地形、地质、水文及基础受力等条件来确定基础型式。按照受力型式的不同，可将钢筋混凝土杆及铁塔基础划分为两种基础形式：上拔、下压类基础，像电杆的拉线盘、底盘，承受的力主要为上拔力和下压力；倾覆类基础，像卡盘，承受的主要为倾覆力矩[2]。铁塔基础通常都是装配式预制基础，灌注桩基础一般适用于粘性或沙性土质。
4、绝缘配合及防雷设计
4.1 绝缘配合设计
输电线路通常按照清洁区和污秽区进行绝缘强度区段划分。污秽区段及污秽等级划分需考虑到该线段的污秽性质、污盐距离、气候条件、附盐密度及已有线路的运行经验。之后再提出防污设计和绝缘设计。悬式和耐张绝缘子串型式可按实际情况选择，绝缘子串片数选择需考虑到线路荷载条件。每种绝缘子串使用条件也应该注明。
4.2 防雷设计
设计避雷线需确定其根数、保护角以及其和档距中央导线的最短距离，对此，要考虑到当地的雷电活动情况、线路电压等级及运行经验。接地避雷线是架空线路防雷最有效措施，遮蔽效果隨着避雷线保护角（通常≤20°）减小而提高，避雷线造价比重在较低电压等级线路中会提高。一般情况下，35kV线路不会全线架设避雷线，避雷线通常设置在发电厂、变电所进出线，长度1～2km，特殊情况除外，例如对于存在雷暴日40d以上的多雷地区，进线段最好≥3km，同时需适当增加进线段水泥电杆的耐雷水平，如增加一片绝缘子，控制闪络发生几率[3]。
35kV线路系统为小电流接地系统，中性点不直接接地，允许短时间内的单相接地，所以在设计线路时，对于没有设置避雷线的线路部分宜选择三角形排列形式，这样可以使最上面的导线发挥避雷线的功效。由于双避雷线可以对雷电进行分流，从而减小杆顶雷电电位，降低雷击掉闸率，所以进行避雷线进线段架设时，宜采用导线水平排列的门型杆塔。如果其间出现单双杆交替，绕击几率就会加大，因为单双避雷线过渡点很难确保统一，渡点附近保护角很可能会变得过大。另外，双避雷线于杆顶位置需相互联结且分别装设接地引下线。
5、通信保护设计
应严格按照《线路设计规程》中相关规定，控制电力线路和通信线的交叉角度，通常，对于Ⅰ级通信线，≥45°，对于Ⅱ级通信线，≥30°，对于Ⅲ级及以上的通信线，无特别规定。若35kV输电线路采用了防雷保护，线路和通信线距离≥3m，若没采用防雷保护，线路和通信线距离≥5m。
总结：
按照设计规定，在工程中需要经过测量、计算、选型等各道工序，并由此将输电线路的平断面图、杆型组装图、金具加工图等图纸认真绘制出来，最后编制预算、审核并批准。总之，线路设计是输电线路施工中重要的一环，需要工程人员认真对待。
参考文献：
[1]黄爱华，钱广忠.同杆并架多回路技术的应用[J].华东电力，2006（8）.
[2]阙之玫.面向中心城区的35kV配电网接线方式选型[J].供用电，2008（2）.
[3]王祥.防雷技术及案例剖析[M].北京：中国石化出版社，2007.