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        電力線路設(shè)計(jì)問題探討

        2011-12-20 03:49:24林文輝
        城市建設(shè)理論研究 2011年23期

        林文輝

        摘要:電力線路工程設(shè)計(jì)中線路路徑方案的選定是一項(xiàng)技術(shù)性、政策性很強(qiáng)的工作,它對(duì)線路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、施工和運(yùn)行以及維護(hù)等起著決定性作用。而線路桿塔的定位也是線路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。關(guān)系到線路的造價(jià)和施工、運(yùn)行與維護(hù)的方便與安全。

        關(guān)鍵詞:電力;路徑選擇;桿塔定位

        1線路路徑的選擇

        線路路徑的選擇工作一般分為圖上選線和野外選線兩步。圖上選線是先擬定出若干個(gè)路徑方案,再進(jìn)行資料收集和野外踏勘,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較,并取得有關(guān)單位的同意和簽訂協(xié)議書,確定一個(gè)路徑的推薦方案。推薦方案報(bào)領(lǐng)導(dǎo)或上級(jí)(包括規(guī)劃部門)審批后,進(jìn)行野外選線,以確定線路的最終路徑.進(jìn)行線路終勘和桿塔定位等工作。

        圖上選線通常是在比例為五千分之一,萬分之一或更大比例的地形圖上進(jìn)行。圖放在圖板上,先將線路的起訖點(diǎn)標(biāo)出,然后將一切可撰走線方案的轉(zhuǎn)角點(diǎn),用不同顏色的線連接起來,構(gòu)成若干個(gè)路徑的初步方案。按這些方案進(jìn)行線路設(shè)計(jì)前期的資料收集,根據(jù)收集到的有關(guān)資料,舍去明顯不合理的方案,對(duì)剩下的方案進(jìn)行比較和計(jì)算,確定2~3個(gè)較優(yōu)方案,待野外踏勘后決定取舍,最終確定線路最佳方案。進(jìn)行路徑方案比較時(shí)。應(yīng)包括如下內(nèi)容:

        線路的長(zhǎng)短:

        通過地段的地勢(shì)、地質(zhì)、地物條件以及對(duì)作物和大跨越及不良地形的影響情況:

        交通運(yùn)輸及施工、運(yùn)行維護(hù)的難易程度;

        對(duì)桿型選擇,技術(shù)上的難易程度、技術(shù)政策及有關(guān)方面的意見:

        線路的總投資及主要材料、設(shè)施消耗量的比較等。

        為使線路建設(shè)得經(jīng)濟(jì)合理,對(duì)輸電線路可能涉及到的工礦企業(yè)、鐵路交通、郵電通訊、城鎮(zhèn)建設(shè)以及軍用設(shè)施等,要與有關(guān)單位協(xié)商研究解決,并簽訂相關(guān)協(xié)議。

        2桿塔的定位

        在已經(jīng)選好的線路路徑上,進(jìn)行定線、斷面測(cè)繪,在縱斷面圖上置桿塔的位置,稱之為定位。它是線路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),其質(zhì)量關(guān)系到線路的造價(jià)和施工、運(yùn)行與維護(hù)的方案與安全。因此,必須進(jìn)行細(xì)致的工作,排定出桿塔配置的最佳方案。

        2.1平面圖與斷面圖

        在線路路徑方案選定后,即可進(jìn)行線路的終勘測(cè)量工作,為施工設(shè)計(jì)的定位工作以及日后的運(yùn)行工作提供必要的資料和數(shù)據(jù)。終勘測(cè)量包括定線測(cè)量、平面測(cè)全和斷面測(cè)量。定線測(cè)量是根據(jù)選定的線路路徑,把線路的起訖點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)、方向點(diǎn)用標(biāo)樁實(shí)地固定下來,并測(cè)出線路路徑的實(shí)際長(zhǎng)度。

        平面測(cè)量是測(cè)量沿線路路徑中心線左右1Om 的帶狀區(qū)內(nèi)的地物、地貌并繪制成平面圖,為桿塔的定位工作提供依據(jù)。斷面測(cè)量分為縱斷面測(cè)量和橫斷面測(cè)量。

        前者是沿線路中心線測(cè)量斷面上各點(diǎn)的標(biāo)高,并繪制成縱斷面圖,供線路設(shè)計(jì)時(shí)排定桿塔位置后者則是當(dāng)垂直線路方勻的地面坡度大于1:5或起伏極不規(guī)則的地段,測(cè)量線路橫斷面各點(diǎn)的標(biāo)高繪出橫斷面圖,以供權(quán)驗(yàn)最大風(fēng)偏時(shí)導(dǎo)線時(shí)吧的安全距離等的需要。

        繪制縱斷三圖的比例尺為:當(dāng)線路通過平地或起伏不大丘硬地時(shí),橫向(水平距離)用1:5000,縱向(標(biāo)高)用1:500;而對(duì)于山區(qū)及起伏較大的丘陵地或如鐵路、高速公路等重要的叉跨越地段,橫向用1:2000,縱向用1:200(若高差很大時(shí)也用1:500)。橫斷面圖比例尺,橫向?yàn)?:1000,縱向?yàn)?:100 。線路經(jīng)過地區(qū)的平面圖和斷面圖畫在同一圖上(其橫向例尺應(yīng)相同),稱之為平、斷面圖。平面圖中,線路路徑中心線為直線,只用箭頭表示線路轉(zhuǎn)向(左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn))并注明轉(zhuǎn)角度數(shù)中心線兩邊的地物、地貌,凡對(duì)線路有影響的均應(yīng)在圖上畫在平面圖的下面,填寫桿(塔)位標(biāo)高,桿(塔)位里程,定位檔距耐張段中的代表檔距等數(shù)據(jù)??v斷面最后在轉(zhuǎn)角處斷開。橫斷面圖應(yīng)與縱斷面圖繪在一起。必要時(shí),地質(zhì)剖面直接繪于縱斷面圖上。

        2.2 桿塔的室內(nèi)定位

        桿塔定位工作分為室內(nèi)定位和室外定位。室內(nèi)定位是用最大弧垂模板在平斷面圖上排定桿塔位置的;室外定位是把室內(nèi)排定的桿塔位置到野外現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核校正,并用標(biāo)樁固定下來。桿塔位置排定的是否適當(dāng),直接影響線路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)合理性和運(yùn)行的安全可靠性.桿塔定位的主要要求是導(dǎo)線的任一點(diǎn)在各種氣象情況下均須保證對(duì)地面的安全距離(即限距).在山地和丘陵地帶定位時(shí),為了滿足限距要求,必須用最大弧垂模板確定定位檔距。終端、轉(zhuǎn)角、跨越、耐張等特種桿塔先行定位后,再分段用最大弧垂模板沿平斷面圖排定各耐張段的直線桿塔的位置。

        根據(jù)所排出的直線桿塔位置,計(jì)算出該耐張段的代表用以計(jì)算或查取導(dǎo)線應(yīng)力,再算出K值,看此K值是否與模板的K值相符(相等或相近),如果相符,則表明該段桿位正確。否則,應(yīng)按實(shí)算的K值重選模板重新排定桿位,直到兩次的K值相符時(shí)為止,排完一個(gè)耐張段以后,再排下一個(gè)耐張段,直到排完線路全部桿塔為止.定位時(shí)應(yīng)注意下列情況;

        2.2.1 應(yīng)盡量避免孤立檔距,尤其是檔距較小的孤立檔,它易使桿塔受力情況變壞,造成施工困難,給檢修帶來不便。

        2.2.2 山地定位時(shí),除應(yīng)考慮邊坡的穩(wěn)固外,尚須保證電桿的焊接、排桿、立桿、臨時(shí)打拉線緊線等條件是否具備。

        2.2.3 立于陡坡的桿塔,應(yīng)考慮其基礎(chǔ)有無被沖刷的可能。

        2.2.4 引拉線桿塔應(yīng)注意拉線的位置,平地應(yīng)注愈避免拉線打在路邊或池塘洼地,山地應(yīng)注意避免順坡打拉線使拉線過長(zhǎng)。

        2.2.5 在重冰區(qū),應(yīng)盡量避免大檔距,盡可能使檔距均勻一些。

        3 桿塔定位后的校驗(yàn)

        在初步排定桿塔的位里并擬定桿塔的型式、高度后, 應(yīng)對(duì)線路各部分的設(shè)計(jì)條件進(jìn)行檢查或校驗(yàn), 以驗(yàn)證所定桿塔位置是否超過設(shè)計(jì)規(guī)定的允許條件, 檢查或校驗(yàn)的內(nèi)容通常包括以下方面。

        3.1 各種桿塔的設(shè)計(jì)條件的檢查

        桿塔的荷重條件, 包括垂直檔距、水平檔距、最大檔距、轉(zhuǎn)角度數(shù)等, 應(yīng)不超過其設(shè)計(jì)允許值。水平檔距和垂直檔距, 可以在定位圖上量得。但圖上量得的垂直檔距是最大弧垂時(shí)的數(shù)值, 當(dāng)此值接近或超過桿塔設(shè)計(jì)條件時(shí), 應(yīng)將其換算至設(shè)計(jì)氣象條件下的數(shù)值后檢查其是否超過設(shè)計(jì)允許值最大檔距常受線間距離、懸點(diǎn)應(yīng)力和斷線張力等控制。定位的最大的檔距應(yīng)小于桿塔設(shè)計(jì)時(shí)的最大檔距。線路的轉(zhuǎn)角度數(shù)應(yīng)小于轉(zhuǎn)角桿塔設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)角度數(shù)。超過

        時(shí), 應(yīng)變動(dòng)桿塔位置或更改桿塔型式,以便加強(qiáng)桿的強(qiáng)度。

        3.2 直線桿塔搖擺角的校驗(yàn)

        有些位于低處的桿塔, 它的垂直檔即較小所以當(dāng)風(fēng)吹導(dǎo)線時(shí), 懸垂串搖擺較大、當(dāng)搖擺角超過桿塔的允許搖擺角時(shí), 將引起帶電部分對(duì)桿塔構(gòu)件的安全間隙不夠, 所以必須對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)。允許搖擺角根據(jù)允許間隙用作圖方法確定。一般情況下, 在平地?fù)u擺角不符合要求的情況比較少, 但在山區(qū)或丘陵地帶, 搖擺角超過允許值的情況比較多, 此時(shí)一般解決的辦法是: ①調(diào)整桿塔位置; ②換用較高桿塔或允許搖擺角度較大的桿塔; ③采用V形、Y形等形狀的絕緣子串; ④孤立檔距可考慮降低導(dǎo)線的設(shè)計(jì)應(yīng)力: ⑤加掛重錘或?qū)温?lián)懸垂串改為雙聯(lián)懸垂串等。

        3.3 直線桿塔的上拔校驗(yàn)

        在定位時(shí), 若直線桿塔位于低處, 除需校驗(yàn)搖擺角外, 還需對(duì)其進(jìn)行上拔校驗(yàn)。當(dāng)桿塔的垂直檔距為負(fù)值時(shí)則必定有上拔力產(chǎn)生。而這種上拔力產(chǎn)生的氣象條件一般為最低氣溫時(shí)( 重冰區(qū)有時(shí)在班冰和相應(yīng)風(fēng)速時(shí)) , 所以校驗(yàn)上拔時(shí)必須按此氣象條件進(jìn)行計(jì)算, 或用此氣象條件下的比載和應(yīng)力計(jì)算模板系數(shù)K值, 選最小弧垂模板在定位圖上找出桿塔的垂直檔距對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)。為了消除直線桿塔的上拔現(xiàn)象, 可采用防止搖擺角過大的有關(guān)措施, 必要時(shí)也可采用輕型耐張桿塔。根據(jù)經(jīng)驗(yàn), 搖擺角常起控制作用, 即搖擺角許可后, 就不用再校驗(yàn)上拔了。

        4桿塔的室外定位桿塔室內(nèi)的定位

        工作結(jié)束后,全線桿塔形式、桿塔位置基本上都已確定。這時(shí),就可到現(xiàn)場(chǎng)樁定桿塔位。但室內(nèi)定位使用的勘測(cè)資料是否同現(xiàn)場(chǎng)完全一致,尤其是山地和丘陵地帶,地形起伏很大,地質(zhì)變化復(fù)雜,而室內(nèi)定位所掌握的地形情況,僅為一個(gè)順線路中心線的帶狀范圍。其寬度僅2m~5m,且平面圖比例又很小,很難看清立桿塔處的地形全貌。因而,在室外定位時(shí),需要在現(xiàn)場(chǎng)立桿塔處核對(duì)勘測(cè)資料,必要時(shí),禱對(duì)某些桿塔位置作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

        此外,為了核對(duì)室內(nèi)定位的成果,有時(shí)還應(yīng)作一些必要的補(bǔ)測(cè)工作。比較校核某些測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高:核對(duì)導(dǎo)線對(duì)地最小距離的地點(diǎn)及桿塔中心樁的標(biāo)高:核對(duì)重要跨越檔中對(duì)地、物距離及最小檔的檔距:核對(duì)線路轉(zhuǎn)角度數(shù),補(bǔ)測(cè)某些地點(diǎn)的橫斷面圖等,以便補(bǔ)充或修改室內(nèi)定位工作 。

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