張曉楓

摘 要：本文對110/35kV混壓四回路直線桿塔的桿塔形式、絕緣子串形式、導線橫擔長度及層間距進行了詳細分析，確定各項參數(shù)的具體數(shù)據(jù)，并提出了相應(yīng)的建議，希望在以后的電網(wǎng)建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：混壓四回線路；桿塔型式；垂直排列

引言

在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，為響應(yīng)國家電網(wǎng)的“兩型三新”等新要求，同塔雙回路已不能滿足當今電力線路發(fā)展的要求。為減少占地面積、提高線路走廊的利用率，同塔多回路已成為現(xiàn)今電力線路的主流?？紤]到系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性，通常不會將同一電壓等級的線路架設(shè)在一起，多為高壓和次高壓同（桿）塔架設(shè)，如500kV和220kV、220kV和110kV、110kV和35kV等。對于220kV、110kV和35kV等電壓等級較低的電力線路，在城市繁華地區(qū)，當?shù)卣话氵€會要求采用鋼管桿型式，以進一步壓縮線路走廊、減少占地面積和減少市容的影響。

對于一條常規(guī)線路，直線桿塔數(shù)所占比例遠大于轉(zhuǎn)角桿塔，對整個工程造價高低有著重要的意義，同時也對轉(zhuǎn)角桿塔的規(guī)劃設(shè)計有著深遠的影響，對此本文著重對110/35kV混壓四回路鋼管桿的直線桿塔型式規(guī)劃進行闡述，供同行參考。

1 計算分析

1.1 110/35kV混壓四回路鋼管桿型式選擇

一般高電壓等級線路安全性較低電壓等級線路高，同時為保證2條線路互不干擾，故同塔四回路桿塔中高電壓等級線路一般架設(shè)在低電壓等級線路的上方。

對于上層高電壓等級桿塔排列方式可采取鼓型、三角型和倒三角型，因三角型和倒三角型線路通道寬度均大于鼓型排列，經(jīng)濟效益不明顯，對此本文推薦采用鼓型排列。

下層低電壓等級的線路，在以往設(shè)計中可采用2種方案，垂直排列和三角型排列，垂直排列因采用3層橫擔導致塔高較三角型排列略高，對于110/35kV電壓等級的混壓四回路桿塔，根據(jù)以往定型桿塔，35kV上下橫擔層間距僅2.6m，即三角型排列方式的塔全高僅比垂直排列方式低2.6m，但橫擔須加長至5.2m，導致線路走廊寬度也較垂直排列增加約2.4m，對于城市地區(qū)經(jīng)濟效益遠不如垂直橫擔。因此110/35kV同塔四回路鋼管桿，本文采用垂直鼓型排列6層橫擔式鋼管桿。

1.2 110/35kV混壓四回路直線鋼管桿尺寸選擇

1.2.1 絕緣子串形式的選擇

對于直線桿塔，懸垂串通常采用I型串或V型串二種形式。因I型串僅端部固定，風偏角大于V串；而V型串因采用2個絕緣子串固定，無風偏問題，但導線采用V串后，相應(yīng)增加了橫擔長度及增加了絕緣子串、桿塔的投資費用。因110kV懸垂串長度較短，僅約1.8m，線路走廊寬度較V串僅大約2.8m，經(jīng)濟效益不明顯，所以推薦110/35kV混壓四回路鋼管桿采用I型懸垂串。

1.2.2 同一電壓等級導線橫擔長度及層間距的確定

根據(jù)經(jīng)驗，垂直鼓型排列直線桿同一回路上下層橫擔間距及橫擔長度主要根據(jù)懸垂串間隙圓來確定。對此本文根據(jù)江蘇地區(qū)常用的設(shè)計參數(shù)進行計算：110kV導線采用JL/G1A-400/35鋼芯鋁絞線，35kV采用JL/G1A-240/30鋼芯鋁絞線，地線采用荷載計算JLB20A-120鋁包鋼絞線，電氣計算采用JLB40-120鋁包鋼絞線，導線安全系數(shù)取6.0，地線取8.0。最高氣溫40℃，最低氣溫-20℃，年平均氣溫15℃，最大風速27m/s。

根據(jù)《110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》），可將110kV及35kV間隙圓繪制出來。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)即可確定110/35kV混壓四回路桿相同電壓等級的上下層橫擔間距及橫擔長度。

1.2.3 不同電壓等級導線橫擔間距的確定

110kV橫擔與35kV橫擔之間的距離，根據(jù)《規(guī)范》中公式（8.0.1-1）。

式中：——懸垂絕緣子串系數(shù)，I-I串及I-V串取0.4，V-V串取0；

——導線水平線間距離（m）；

——懸垂絕緣子串長度（m）；

——系統(tǒng)標稱電壓（kV）；

——導線最大弧垂（m）。

注：導線垂直排列宜采用計算出D的75%，但使用懸垂絕緣子時110kV最小垂直線間距離宜符合3.5m。

經(jīng)計算：250m檔距時D=3.7m，75%D=2.8m；300m時檔距D=4.1m，75%D=3.1m。

因75%D在300m時也僅達到3.1m，小于附注中3.5m的要求。因此本文將最小值定為3.5m，同時考慮到110kV懸垂串和35kV懸垂串的長度差值0.8m及《規(guī)范》中8.0.3條的“雙回路及多回路桿塔不同回路的不同相導線間的水平或垂直距離，應(yīng)按規(guī)范第8.0.1條的規(guī)定增加0.5m”。因此本文將110kV橫擔與35kV橫擔之間的層間距取為4.8m可滿足要求。

對于4.8m的上下層間距（實際線間距離為4m），從另一角度上來看，該層間距已遠大于《規(guī)范》中第7.0.11條所要求的相見最小間隙1.2m及第13.0.11所要求的110kV線路跨越要求3m；同時考慮到110kV橫擔較35kV橫擔長約0.7m，也大于規(guī)范第8.0.2和第8.0.3條所要求增加的0.5m，筆者認為此層間距應(yīng)可縮短，具體應(yīng)待以后實驗及論證后確定。

1.2.4 地線橫擔長度及導、地線橫擔間距的確定

根據(jù)《規(guī)范》第7.0.13要求，110kV雙回路線路的保護角不宜大于10°，考慮到江蘇地區(qū)為多雷地區(qū)，地線橫擔加長對桿塔荷載及塔重影響不大，但對防雷效果顯著，對此本文采用0°保護角。

根據(jù)《規(guī)范》中公式（7.0.15）要求：

式中：——導線與地線見的距離（m）；

——檔距。

注：計算條件：氣溫15℃，無風、無冰。

經(jīng)計算檔距300m時，S應(yīng)大于4.6m，其中110kV導線弧垂為12.6m，地線弧垂為11.1m，110kV懸垂串長1.8m，地線懸垂串長0.4m，可得導、地線橫擔層間距應(yīng)大于2.9m，本文取3.0m。

根據(jù)以上計算結(jié)果可繪制出110/35kV混壓四回路桿單線圖，具體詳見下圖。

2 結(jié)論

同塔混壓四回路桿塔中各層導、地線橫擔長度、相同電壓等級的導線橫擔層間距及導線與地線橫擔層間距均有成熟經(jīng)驗及相應(yīng)規(guī)范可供參考。但對于不同電壓等級的導線橫擔之間層間距尚未有專門研究，只能參照桿塔中最高電壓等級線路的要求進行試算，遠未達到設(shè)計精細化的要求。同時直線桿塔規(guī)劃時還應(yīng)考慮與混壓4回路分支桿塔相鄰時，因分支桿塔為考慮上下導線分支時的相間距離，經(jīng)常會大幅度提高不同電壓等級的導線橫擔層間距，所以直線桿塔層間距不宜過小。

參考文獻：

[1] 東北電力設(shè)計院. 電力工程高壓送電線路設(shè)計手冊（2版）. 北京： 中國電力出版社， 2002.

[2] 中國電力企業(yè)聯(lián)合會. 110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范. 北京： 中國計劃出版社， 2010

[3] 羅玉鶴. 110 kV垂直排列四回路桿塔的設(shè)計與應(yīng)用. 浙江電力， 2006