关于电力线路的设计刍议

【摘 要】：电网系统的可靠运行推动了国家经济的稳定发展,而电力线路的设计在电力工程中占据着非常重要的地位,直接关系到电力供应的稳定和安全.因此,探讨电力线路设计中的存在问题、优化电力线路的设计显得尤为重要.

【关 键 词】：电力线路设计路径选择

引言

随着城市化进程的加快和社会经济的发展,电力资源的利用率也在逐年增加,电力线路作为一种供电途径,其设计问题的探索和研究逐步被重视.电力线路工程的设计是一项技术性、政策性很强的工作,影响着线路的技术经济指标、施工和运行以及维护等.输电线路的设计时,设计人员应在确保线路设计安全可靠的前提下,综合考虑线路工程的经济造价、施工条件及日后的运行维护等因素,若电力线路设计中脱离工程实际,是无法保证设计质量与满足电网发展需要的.因此,只有不断进行探索和创新,结合实际,合理利用一切能利用的资源,优化设计方案,才能使我国电力系统的建设更加完善.

一、电力线路设计中的路径选择

在电力系统中,电力线路布设方式的选择以及勘探,成为了电力线路系统设计中的关键.从实践中可以知道,电力线路设计的合理性与科学性,对于电力企业自身的运行条件、实际施工、技术指标以及经济效益等具有十分重要的作用.在电力线路路径的选择中通常分为野外选线和图上选线两步.图上选线即先设计出若干个路径方案,然后收集相关资料并进行野外勘察,从经济及技术等方面进行对比分析,并获得有关部门签订协议书,从中选出一个最合适的路径方案,经上级部门审批后,再到野外进行选线,以进一步确定线路路径,接着开展线路终勘及杆塔定位等一系列工作.在路径的选择中,需考虑以下内容：（1）线路的长短；（2）线路所需材料、设施消耗量及总投资的对比等；（3）施工、运行维护的难易情况,所经地段的地形、地质、地貌以及对农作物的影响等；（4）杆型的选择,技术方面的政策及难易程度等.电力线路路径的选择直接影响工程造价,一般来说,线路越短,曲折系数越小,造价越低,相反造价就高.但是路径的选择还受到其他因素的制约和影响,如果片面追求曲折系数最小化,可能会使造价升高.但是在线路的选择中,线路的安全运行是首要条件,通常选取线路长度短、转角度数小且转角少、地形地质好、占良田少、少拆迁、对环境破坏少、河道少、便于运输维护及效益高的线路方案.同时,还要衡量社会效益,施工前应和线路建设中所涉及到的城镇建设、铁路交通、邮电通讯以及工矿企业等做好协商,并签订相关的协议,以使线路的建设更加顺利.在电力线路选择过程中,设计人员一定要根据实际情况进行勘测,尤其是沿线地上和地下情况.在对电力系统进行勘测检查时,应认真做到了解自身经济实力、兼顾杆位,对一些特殊的地段进行反复测试,避开交通困难的区域,为杆塔的组立创造条件.

二、电力线路设计中的杆塔定位

杆塔定位就是指在已经选择好的电力线路上,适当的进行断面和定线测绘,在断面网上放置杆塔的位置.它是线路设计的一个重要环节,其质量关系到线路的造价和施工、运行与维护的方案与安全.不同型式的杆塔在运输及运行安全、占地、施工、造价等都不相同.因此,必须进行细致的工作,排定出杆塔配置的最佳方案.

杆塔定位工作分为室内定位和室外定位.室内定位是用最大弧垂模板在平断面图上排定杆塔位置的；室外定位是把室内排定的杆塔位置到野外现场复核校正,并用标桩固定下来.杆塔位置排定的是否适当,直接影响线路建设是否经济合理、运行是否安全可靠.新建工程投资允许的情况下,一般采用一种或者两种型号的直线型水泥电杆,转角、耐张、跨越等一般选用角钢塔；对于线路多并沿着规划道路进行架设的路径,一般采用钢管塔.为了避免运行几年后的电力线路出现对地距离不足的情况,在新建工程电力设计中,一般采用较高的杆塔.在运用耐张、跨越、转角、终端等特种杆塔定位之后,再进行分段,沿着平断面图利用最大弧度模板排定直线杆塔位置,根据排列的位置计算出该耐张段代表,以查取或者计算电力线路应力,然后计算出K值,看此值与模板值是否相符,如若相符则表示该段杆位正确.否则,只能按照实际算出的K值,重新选取模板,重新对杆位进行排定直到两次算出的K值相同为止,排完一个耐张段以后,再排下一个耐张段,直到排完线路全部杆塔为止.定位时应注意下列情况：（1）山地定位时,除应考虑边坡的稳固外,尚须保证电杆的焊接、排杆、立杆、临时打拉线紧线等条件是否具备；（2）应尽量避免孤立档距,尤其是档距较小的孤立档,它易使杆塔受力情况变坏,造成施工困难,给检修带来不便；（3）立于陡坡的杆塔,应考虑其基础有无被冲刷的可能；引拉线杆塔应注意拉线的位置,平地应注意避免拉线打在路边或池塘洼地,山地应注意避免顺坡打拉线使拉线过长；（4）在重冰区,应尽量避免大档距,尽可能使档距均匀一些.

三、电力线路设计中的拉线设计

在电力线路的设计、安装和线路的维护过程中,拉线看似一个小问题,也是最容易忽略的一环,但却是保障电力线路安全运行的非常重要的一环.首先,拉线应定位在实土处,不得定在淤泥、河坎上.这些地方有时虽然埋得很深,但覆盖的泥土压力不足,达不到要求的拉力,拉线坑的填土必须是实土,不得将淤泥、容易腐烂不实的杂物填入拉线坑内,以防造成压力不足,拉线盘向上爬移.在水沟边、坑边等区域拉线应进行基础加固,防止拉线盘向上爬移.一般来说,线路较长、导线线径较粗,则线路拉力较大,但要根据拉线的位置、导线线径和安全系数、线路的转角度数,通过计算或查阅相关国标图集来确定拉线的粗细,再根据当地地质情况确定拉线盘的大小、拉线棒的粗细及拉线的埋深.一般要求拉线的横截面要与所拉导线的横截面相对应,其强度设计安全系数应不小于2,最小规格不小于35mm2.拉棒直径不应小于16mm,拉盘不低于40cm×60cm.拉盘的埋设深度,应根据土质条件和电杆的倾覆力矩确定,其抗拔稳定安全系数不应小于下列数据：直线杆1.5,耐张杆1.8,转角杆、终端杆2.0,埋深一般不得浅于2m.按要求,露出地面部分的长度应为0.3～0.5m.拉棒略短,拉盘埋深可浅些,但不得浅于线路的电杆埋设深度.拉线应采用镀锌钢绞线或镀锌铁线,拉线棒及其它地下软件应热镀锌.严重腐蚀地区,拉线棒直径应适当加大2～4mm或采用其它有效的防腐措施.跨越道路、火车行车线的水平拉线,对路面中心的垂直距离不应小于6m或9m.

四、防雷设计

雷电对人类的生产生活产生着巨大的破坏作用,架空电力线路也面临着雷电的巨大威胁.雷电会导致输电线路跳闸、短路、漏电等灾害,会损坏配电设备,甚至引发电路火灾,严重影响着人们的生命财产安全.按照送电线路的电压等级,可以根据地区已有线路的运行情况以及雷电活动来确定采用的避雷线的根数,确定避雷线的档距导线、保护角和避雷线的最小距离.使用接地型的避雷线是对送电线路最有效的防雷保护,并且避雷线的保护角越小,遮蔽的效果也就越好.但是,随着线路电压等级的不断降低,避雷线在造价中所占的比重也就越大.

结束语：

总之,电力线路的设计要做到安全、经济、高效.设计人员既要有专业的理论知识,又必须不辞劳苦、反复踏勘,有现场处理各种复杂局面的实践经验.只有结合实际、合理设计,才能保证电力线路的稳定可靠运行.