馬永峰

摘 要：在目前采用城市密集型110kV架空輸電線路的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行城市電網(wǎng)設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)，需要從路徑與桿型、走廊寬度、絕緣子以及接地方式等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)，根據(jù)其設(shè)計(jì)特點(diǎn)來滿足大眾和城市發(fā)展的需求，并對(duì)未來城市密集型110kV架空輸電線路的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：城市密集型;110kV架空輸電線路;設(shè)計(jì)方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.107

1 引言

在目前規(guī)模不斷擴(kuò)大的城市中，由于人口和建筑物數(shù)量不斷增多，給電網(wǎng)建設(shè)中的架空線路走廊建設(shè)帶來較大的難度，主要表現(xiàn)在城市土地資源更加緊張，這就需要通過多回輸電線路的設(shè)計(jì)方式來對(duì)有限的土地資源進(jìn)行合理規(guī)劃和使用，但是這也不可避免造成對(duì)環(huán)境和土地資源的有償占用，增加了電網(wǎng)建設(shè)的費(fèi)用。因此，在人口和建筑物比較密集的城市中進(jìn)行架空輸電線路的設(shè)計(jì)時(shí)，就需要采用先進(jìn)技術(shù)在確保電網(wǎng)設(shè)備安全和可靠的前提下，減少線路走廊的占地面積，提高單位面積上傳輸?shù)碾娏?，滿足電力發(fā)展的需求。

2 城市密集型110kv架空輸電線路設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1 路徑與桿型

在目前的城市電網(wǎng)建設(shè)中，通常是采用雙回路或者多回路的建設(shè)方式，在線路的中心兩側(cè)進(jìn)行相等的半走廊寬度的設(shè)置。其主要表現(xiàn)在目前的城市電網(wǎng)建設(shè)時(shí)，可以沿著河渠、道路以及綠化帶進(jìn)行架空線路的建設(shè)，并且可以對(duì)靠著道路和綠地一側(cè)的半走廊線路進(jìn)行充分利用。而且在一些特殊地區(qū)和情況下也可以采用單側(cè)三相垂直排列的桿型來進(jìn)行一回線路的架設(shè)。雖然上述設(shè)計(jì)方式在一定程度上緩解了城市中進(jìn)行架空輸電線路建設(shè)以土地資源不斷減少的矛盾問題，但是隨著線路走廊的寬度不斷縮小，也不斷研發(fā)和應(yīng)用鋼管桿來滿足架設(shè)要求。這主要是由于此種桿型不僅美觀而且也具有安裝方便的特點(diǎn)，最大的優(yōu)點(diǎn)就是具有較小的占地面積，其建設(shè)成本也比角鋼塔的成本更低，特別適合在走廊寬度比較小且地勢(shì)比較平坦的那是施工線路不便的情況下應(yīng)用。

2.2 走廊寬度設(shè)計(jì)

從上文可以看出，走廊寬度問題一直是有限的城市土地資源與架空輸電線路設(shè)計(jì)中最大的矛盾問題，而針對(duì)走廊寬度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其主要是由風(fēng)偏、塔頭尺寸以及安全距離等因素決定的。目前比較有效的減小走廊寬度的方式就是采用固定掛點(diǎn)的直線桿塔以及固定跳線的耐張塔，這兩種塔型的應(yīng)用可以對(duì)導(dǎo)線風(fēng)偏和塔頭尺寸進(jìn)行合理控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路走廊寬度的減小，但是在對(duì)塔頭尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足以下設(shè)計(jì)要求。

首先就是要滿足運(yùn)行電壓及內(nèi)外電壓條件下的帶電部分和桿塔構(gòu)件的最小間隙的要求。其次就是要導(dǎo)線的線間距離d需要按照以下計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算確定：

在公式2.1中，為懸垂絕緣子串的長度，m;U為線路的電壓，kV;f為導(dǎo)線的最大弧垂，m。最后就是要對(duì)帶電作業(yè)的桿塔帶電部分及其與接地部分的最小間隙進(jìn)行計(jì)算。通常對(duì)于110kV雙回路桿塔來說，其具有比較小的架空線路檔距以及弧垂大小，這就使得導(dǎo)線之間的距離d比較容易滿足上述公式以及相關(guān)規(guī)程的要求。而對(duì)于110kV雙回路桿塔來說，規(guī)程中規(guī)定其導(dǎo)線的最小線間距離為4m，而且規(guī)定對(duì)于直線桿塔來說要采用V形串或組合式的橫擔(dān)型絕緣子，而對(duì)于耐張塔來說則需要采用固定方式的跳線，此時(shí)為了滿足這些要求就可以將懸垂絕緣子串的長度設(shè)計(jì)為0。采用此種設(shè)計(jì)方式還具有比較靈活的帶電作業(yè)方式。

3 絕緣子和防雷接地設(shè)計(jì)

在對(duì)污閃問題進(jìn)行了大量的研究和試驗(yàn)之后，在目前的架空輸電線路中逐漸推廣和應(yīng)用復(fù)合絕緣子來解決污閃問題，這主要是由于復(fù)合絕緣子不僅比傳統(tǒng)的玻璃以及瓷絕緣子需要更少的檢修與維護(hù)，使得線路的清掃周期延長，而且可以減少線路的維護(hù)費(fèi)用以及所造成的損失，實(shí)現(xiàn)了供電可靠性的提高。

此外，在目前的城市密集型110kV架空輸電線路的設(shè)計(jì)中，不僅需要對(duì)走廊寬度的因素進(jìn)行考慮，還需要對(duì)地下基礎(chǔ)以及接地因素進(jìn)行考慮，這主要是在目前的城市中，建筑物比較密集，而且在進(jìn)行桿塔建設(shè)時(shí)經(jīng)常發(fā)生與建筑物、煤氣以及通訊等地下線路起沖突的問題，這就需要對(duì)接地方式進(jìn)行改進(jìn)，采用深埋垂直接地極、深埋環(huán)以及淺埋環(huán)相結(jié)合的方式。

4 城市緊密型110kV架空線路發(fā)展趨勢(shì)

在目前城市快速發(fā)展以及對(duì)電網(wǎng)建設(shè)需求更為迫切的形勢(shì)下，城市中密集的建筑物以及地下結(jié)構(gòu)與110kV架空輸電線路的設(shè)計(jì)與建設(shè)之間出現(xiàn)了顯著的矛盾，其中最主要的矛盾體現(xiàn)在架空線路和線路走廊之間，這就需要在對(duì)城市密集型110kV架空輸電線路進(jìn)行發(fā)展和設(shè)計(jì)的過程中，不僅需要對(duì)建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行勘察和考慮，針對(duì)不同的實(shí)際情況以及相應(yīng)的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和架設(shè)工作的開展，而且要充分考慮線路運(yùn)行的可靠性，對(duì)架空線路的行動(dòng)范圍以及走廊寬度進(jìn)行有效控制，對(duì)線路走廊的潛力進(jìn)行充分挖掘，提高其單位面積的輸電量。因此，未來城市緊密型110kV架空輸電線路會(huì)向大截面、多回路等方向發(fā)展，而且也在我國多個(gè)城市中有了成功的案例并積累了足夠的經(jīng)驗(yàn)，為促進(jìn)我國電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化以及滿足我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展的要求發(fā)揮重要作用。

5 結(jié)語

正是由于在目前城市快速發(fā)展和規(guī)模不斷擴(kuò)大時(shí)面臨與110kV架空輸電線路建設(shè)的矛盾問題，這就需要在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)由設(shè)計(jì)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行反復(fù)地勘探來進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的收集，并從路徑與桿型、走廊寬度、絕緣子以及接地方式等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅能夠抵抗各種復(fù)雜的環(huán)境，而且滿足城市發(fā)展對(duì)電力供應(yīng)的要求。

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