秦海峰

摘 要：現(xiàn)今人們對供電的要求不只局限于其“量”，更多的對其穩(wěn)定性也提出了要求，架空輸電線路的投入使用在一定程度上有效的保證了這一要求。本文首先介紹了城市緊湊型架空輸電線路投入使用的背景；在此基礎(chǔ)上對架空輸電線路進行了詳細(xì)的介紹：組成、優(yōu)點以及需要注意的問題。最后對城市緊湊型架空輸電線路設(shè)計進行了全方位的分析：路徑與桿型的選擇、走廊寬度的設(shè)計、防雷接地的研究、桿塔的設(shè)計以及其它部件的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：城市緊湊型 架空輸電線路設(shè)計 分析與研究 路徑與桿型 走廊寬度 防雷接地

中圖分類號：TM7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（b）-0114-02

進入21世紀(jì)以來，我國的經(jīng)濟得到了顯著的發(fā)展，人民的生活水平和生產(chǎn)活動規(guī)模得到了很大程度的提升，對電力系統(tǒng)的要求也越來越高，在滿足其量的需求以后，很多企業(yè)和居民都開始對供電的穩(wěn)定性提出了要求。在沿?；蛘咂渌容^發(fā)達城市中，由于流動人口眾多，使得城市部分地區(qū)的建筑相當(dāng)緊湊，這也為電力系統(tǒng)的供電帶來了更大的挑戰(zhàn)。在經(jīng)濟比較發(fā)達的大城市，負(fù)荷水平和負(fù)荷密度都顯著提高，對供電也提出了以220 kV或者110 kV輸送到符合中心的要求，相關(guān)城市規(guī)劃部門對環(huán)保以及景觀的要求都逐步提升，同時對架空線的鋪設(shè)也實行了越來越嚴(yán)格的控制。

在以往的賠償中，土地賠償占了很大的比例，如因為占用今景觀等資源而獲得的賠償?shù)姆蓊~比例一直都在逐漸擴大，在總成本中的比例越來越高。電力系統(tǒng)相關(guān)工作人員如今都采用提升單位走廊面積傳輸?shù)碾娏θ萘?、減少走廊面積等方式來縮小成本?？梢姡瑢π录夹g(shù)在相關(guān)設(shè)備方面實用方面的研究，已經(jīng)越來越受到重視，越來越具有價值。

1 架空輸電線路

1.1 架空輸電線路的基本介紹

架空輸電線路是采用絕緣子將全部的輸電導(dǎo)線固定在直立于地面的桿塔上，用以傳輸電能的輸電線路。一般來說，架空線路由接地裝置、導(dǎo)線、桿塔、絕緣子串、架空地線等部分組成，它們相互作用共同了形成了架空線路。

1.2 架空輸電線路的優(yōu)點

相對于地下輸電線路，架空線路具有不可忽視的優(yōu)點：（1）施工成本低，（2）建設(shè)周期短，（3）由于在地表以上，易于檢修與維護。因此，架空線路輸電在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的使用，一般的輸電線路都是架空輸電線路。在現(xiàn)實生活中，不同地區(qū)的負(fù)荷點、變電站、發(fā)電站通過架空線路連接起來，對其進行輸送與交換電能，就組成了不同等級的配電網(wǎng)和電力系統(tǒng)。

1.3 架空輸電線路需要考慮的問題

架空輸電線路架立在地表以上，雖然節(jié)約了一定的成本，但是也使其直接暴露于空氣中，會受到空氣中水分等其它化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，因此必須具有相當(dāng)?shù)臋C械強度來抵抗結(jié)冰荷載、強風(fēng)暴侵襲、當(dāng)?shù)貧鉁刈兓⒖赡苡龅降暮樗鹊?。另外，雨淋、雷閃、濕霧、工業(yè)污穢等也會對架空線路的絕緣強度造成一定的影響，甚至引起停電。除此以外，電磁相互產(chǎn)生、相互影響，在架空輸電線路的設(shè)計與檢修中都需要考慮這些因素，避免出現(xiàn)一些不必要的問題。

2 輸電線路設(shè)計的分析與研究

2.1 路徑與桿型的設(shè)計

在城市中，走廊面積總是有限的，在現(xiàn)實生活中很少采用單獨回路，多采用雙回路或者多回路，在其兩側(cè)需要同等的半走廊寬度，這使得靠近綠地、道路的一側(cè)相對來說比較自由，可以自由利用。在特殊情況下，采用單側(cè)三相垂直桿型單回線路，效益仍然可觀。

在《110 kV～750 kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定：在路徑受到一定限制的地方，路基邊到桿塔邊的距離的最小值為5～6 m，但實際施工中卻不到5 m。為了避免發(fā)生意外事故，可以在鋼管桿或者角鋼塔靠近快車道的一邊鋪設(shè)管徑為0.11 m、高為1 m的鋼管護墩，電力規(guī)劃設(shè)計院等相關(guān)部門認(rèn)為只要各部門協(xié)調(diào)一致便可實行。

2.2 走廊寬度的設(shè)計

一般來說，由安全距離、塔頭尺寸、風(fēng)偏組成的走廊寬度，其關(guān)鍵設(shè)計在于控制風(fēng)偏與抬頭尺寸，其中固定跳線的耐張塔和固定掛點的直線桿塔是控制走廊寬度十分有效的措施。按照《110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，其必須滿足三個要求。

（1）內(nèi)、外電壓和運行電壓條件下桿塔構(gòu)件和帶電部分的最小間隙。

（2）導(dǎo)線的間隔寬度d，d=0.4L+U/110+0.65f，其中L是懸垂絕緣子串長度/m，U電壓/kV，f導(dǎo)線最大弧垂/m。

（3）接地部分與帶電作業(yè)的桿塔上帶電部分的距離最小值。一般來說，這個比較容易滿足。在特殊期情況下，如雷雨天氣時，走廊寬度L必須滿足：L={b+fsin[arc（g2/g1）+s]}*2，其中b橫擔(dān)寬度的最大值/m，g1導(dǎo)線自重荷載/N/（m·mm2），g2特殊情況下的水平荷載，s要求的安全基準(zhǔn)距離/m。

2.3 防雷接地的研究

工業(yè)化在我國的推進，使得我的大氣受到了十分嚴(yán)重的污染，在部分地區(qū)甚至導(dǎo)致了大面積的污染事故。隨著時代的發(fā)展與科技的進步，復(fù)合絕緣子的防污性能已經(jīng)經(jīng)受了時間的檢驗，具有是強大的防污性能，這可以有效的延長線路的使用年限，在很大程度上縮減了維護費用。有關(guān)復(fù)合絕緣子的檢修，有關(guān)部門認(rèn)為：在投入使用的1年內(nèi)進行綜合檢修，往后每五到八年檢修。當(dāng)然檢修的時間間隔越短越好，但是考慮到檢修成本等其它因素，需要選擇一個合理的檢修間隔。

架空線路不僅有走廊對它的空中限制，在建筑比較擁擠的地段，桿塔接地與其它地下管線有很大的鋪設(shè)矛盾，因此對地下也有很大的限制。為了解決這個問題，需要對地下管線進行不同深度的鋪設(shè)，有的采用深埋，有的采用淺埋，使其不在交叉。但是當(dāng)最底部的地下管線發(fā)生問題時，進行維修需要將其上面的地下管線一起停止使用才可以進行檢修，其解決辦法就是對于埋的更深的地下管線盡量采用高質(zhì)量的管線，以減少其問題與維修次數(shù)。endprint

2.4 桿塔的設(shè)計

桿塔的主要技術(shù)參數(shù)有電壓等級、導(dǎo)線型號、架空地線、最大使用張力、最大使用應(yīng)力、設(shè)計水平檔距、設(shè)計垂直檔距、稱呼高度、氣象條件、桿塔總質(zhì)量等等。其中有的參數(shù)的設(shè)計在本文別的地方已經(jīng)有所體現(xiàn)，現(xiàn)在主要對呼稱高度的設(shè)計進行分析，其必須滿計算應(yīng)采用以下公式：H=f+h+Δh+λ，其中，λ是絕緣子串長/m，f導(dǎo)線設(shè)計最大弧垂/m，h規(guī)程規(guī)定對地距離的最小允許距離/m，Δh考慮各種因素預(yù)留的裕度/m。

2.5 其它部件的設(shè)計

在這其中，導(dǎo)線的主要作用是承擔(dān)傳導(dǎo)電流，要求導(dǎo)線必須具有足夠的截面以保持合理的通流密度，因為截面面積越大，相應(yīng)的電阻就會越?。煌瑫r，導(dǎo)線基本上都處在高電位，為了減小或者避免由于電暈放電所引起的電能損耗以及電磁干擾，其最好采用比較大的曲率半徑；架空輸電熟路基本都是超高壓輸電線路，輸送容量比較大、工作電壓高，因此在很多時候都是采用分裂導(dǎo)線。和導(dǎo)線與架空地線不同，絕緣子串是由單個懸式絕緣子串接而成，其必須滿足相應(yīng)的有關(guān)機械強度以及絕緣強度的要求，同時根據(jù)電壓等級的異同來確定每串絕緣子的個數(shù)，也可以用棒式絕緣子串接；在特殊地段，例如雜亂地區(qū)，必須使用特定型號的絕緣子串。

3 結(jié)語

架空輸電線路的設(shè)計與施工是相對比較復(fù)雜的，對相關(guān)工作人員要求比較高，特別是鋪設(shè)施工人員，不僅要求其具有相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識，而且還要求其必須通過自身鋪設(shè)與檢修實踐的積累提升自身實力。在施工過程中，可能會遇見各種各樣的問題，需要工作人員進行現(xiàn)場勘查后進行反復(fù)研究與討論，有時經(jīng)過反復(fù)思考得到的結(jié)果卻不是合理的，因此，這項工作還要求工作人員具有相當(dāng)?shù)哪托呐c毅力。

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