劉金釗

摘 ?要：隨著人們經濟水平的不斷提高，各種智能化電力設備逐漸被開發(fā)，人們對于電的需求也越來越大，給輸電線路帶來了更大的挑戰(zhàn)。架空送電線路具有施工簡單、低成本、高安全性的突出優(yōu)點，如今在我國很多城市被廣泛應用。架空線路的廣泛應用，導致很多架空線路在施工時是互相交叉的，給國家電網帶來了嚴重威脅。鑒于此，該文闡述了架空送電線路科學合理設計的必要性，分析了架空送電線路設計方面的問題。

關鍵詞：架空 ?送電線路 ?設計

中圖分類號：TM726.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）06（a）-0037-02

居民用電的不斷增加，要求電網在設計時必須更加科學合理。城鄉(xiāng)一體化建設進程的不斷加快，規(guī)劃的區(qū)域逐漸擴大，但是受到土地的限制，使架空送電線的設計空間逐漸變小，給路徑選擇上帶來了一定的難度，也加大了施工的難度。除此之外，根據近幾年架空送電線的施工情況來看，架空送電線的施工受很多方面因素的制約。怎樣才能在時間緊、影響因素多、施工環(huán)境復雜的情況下順利完成施工，是工作的重點。

1 ?架空送電線設計的重要意義

隨著我國農村城鎮(zhèn)化進程的加快，原有的送電線因為占地面積過大，給路面交通帶來了諸多不便，而且已經無法滿足農村未來的發(fā)展需求，因此設計一個能夠有效保證電網安全輸電，同時又節(jié)約占地空間的架空送電線顯得非常重要。隨著城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，房子會越來越高，大型貨車的高度也會有所增加，而且用電設備所需要的電量也會增多，面對這些問題，以往的普通送電線不能解決，必須在保證居民正常用電的情況下，對送電線路做有目的的調整[1]。例如：湖北省枝江市化肥廠附近經常會有超過10m高的加氫反應器路過，但很多路段的輸電線高度都無法滿足，對于凈高10m的大型設備，輸電線的高度要至少達到12m才能使其安全通過，因此，枝江市對輸電線路做了及時的大規(guī)模調整。

2 ?架空送電線路概述

所謂架空送電線路是通過發(fā)電廠向用電居民及單位輸送電力的線路，對整個電路系統(tǒng)及用電用戶來說，都是非常重要的。其設計包含路徑的選擇、桿塔的選擇、導線的防振等，這些設計是為了起到穩(wěn)定塔桿、保證送電線安全的作用。架空送電線在設計過程中必須要根據實際情況，科學合理地進行設計，保證送電線的安全穩(wěn)定，避免發(fā)生事故。

3 ?架空送電線路的設計內容

3.1 路徑的合理選擇

要在輸電線路的起點和終點之間設計出一條既能符合國家要求，又可以保證線路安全、合理的施工方案。選擇科學、合理的路徑對于保證輸送質量起到至關重要的作用。選線時要注意桿位的經濟成本和關鍵塔位建造的合理性[2]。可以與交通運輸、施工環(huán)境、地形環(huán)境、線路等進行技術和經濟方面的比較，具體如下。

（1）盡量選擇路線短、特殊地區(qū)少、地質和周圍環(huán)境比較好的方案。

（2）最好繞開樹林、公園、果園等樹木密集的地方。

（3）盡量不在地形復雜的環(huán)境和土壤條件不理想的地區(qū)進行挖空量或排水量比較大的施工，要保證桿塔的穩(wěn)定性不受地質環(huán)境的影響。

路徑的選擇上盡量降低轉角的數量，盡可能進行直線建設，這樣可以降低輸電線的長度。與此同時，對于架空路線會經過的其他送電線的次數也要嚴格控制，盡量避免兩條線路的交叉，可以適當增加高度確保兩條線路都能正常工作，增加高度不僅會導致施工費用的增加，同時也要調整架空送電線的設計方案，如此勢必會增加工程的造價，還有可能會延長施工的工期。在跨越江河、山川的特殊地區(qū)，必須要充分結合當地的實際情況，科學合理地設計架空送電線，對于不方便架空送電線的地區(qū)，要盡可能避開，特別是交通比較困難的地區(qū)[3]。除此之外，還必須考慮到架空送電線如果設計的過低，會給人們的生活和周圍環(huán)境帶來些許不便，因此要遠離樹木和住宅區(qū)，最大限度地減少賠償。

3.2 桿塔型號選擇

送電線路在設計時必須要考察周圍的施工地形、選線情況，再根據檔距的大小來選擇適合的桿塔，最好可以選擇成本低、符合要求的桿塔。如果桿塔的轉角比較大，要盡最大可能降低高度，減少基礎施工量。在規(guī)劃區(qū)內的桿塔，例如，在道路綠化帶周圍設置的桿塔，最好可以使用同塔多回的鋼管桿，盡量減少占地面積，使城市布局可以更美觀。但是比較大的轉角塔桿如果使用鋼管桿，因為承受壓力的方式不同以及結構上的因素很容易導致桿頂的撓度變形，而且費用相對來說也比較高。所以，對于轉角大的地段最好可以使用角鋼塔，鋼管桿可以被用于直線塔，科學合理的選擇可以在符合生態(tài)環(huán)境需要的同時，又能夠降低成本的投入。在實際施工過程中，合理的桿塔型號，對于減少基礎施工量，提高施工速度，保證工程的順利施工非常重要。

3.3 排桿的定位

排桿的定位在架空送電線的整個設計中占有非常重要的比重，桿塔的選擇是否科學合理，能夠直接影響到輸送線路的施工進程、經濟投資供電安全及運行維護等[4]。所以，深入研究怎樣選用合適的桿塔和對排桿進行正確的定位，在送電線的設計中十分重要。

桿塔定位標準：（1）桿塔定位要避開水田、果園等，盡量不占用耕地。（2）不要在陡峭的坡地上定位，降低土石方量。（3）盡量避開池塘、水庫、洼地等特殊地區(qū)。（4）如果桿塔有拉線，必須要充分考慮拉線處的施工條件。（5）要選擇地址條件良好的地方施工，保證施工條件和緊線條件。

科學合理的塔位有利于基礎型式的施工，合適的檔距可以明顯降低基礎作用力，減少建造成本。檔距的配置方法有：（1）可以充分利用塔桿的強度，嚴格掌控桿塔的使用條件。（2）每2個檔距之間的距離要掌握好，不要過于懸殊，以免致使不平衡力因為距離過大而增加。（3）對于不同的桿塔類型相鄰時，施工時要注意檔距的大小，必須充分考慮到檔中導線的接近情況，如果換位桿塔之間因為導線交叉，必須要縮小檔距。（4）防止出現孤立檔，尤其是小檔距的孤立檔。

3.4 桿塔的基礎設計

桿塔的基礎部分是整個送電線系統(tǒng)中非常重要的組成結構，既能夠承載來自下方的壓力，又能承載上方的拔力，與此同時，還擁有出色的水平力，因此，設計時要全面衡量，絕不能忽視[5]。桿塔基礎的設計必須要保證桿塔的安全、可靠，在此基礎上，盡可能降低施工成本、減少對環(huán)境的破壞、降低施工難度。

（1）軸心直柱基礎。

此部分的中心位于塔腳的垂直線上。按照抵抗上拔承載方式的不同，軸心直柱基礎可以分為直柱式臺階基礎和板式直柱基礎，其中直柱式臺階基礎又稱為剛性基礎，板式直柱基礎又稱為柔性基礎。剛性基礎是依靠自重平衡基礎上拔的力量，而柔性基礎不單單只依靠自重，還依靠基礎底板上面部分，回填土重量平衡基礎上拔力，以上兩種基礎的共同點是，都可以在山區(qū)或者施工條件比較好的、較為平坦的路段進行施工。突出優(yōu)點是施工過程非常簡單，鐵塔很容易調整位置。缺點是基礎尺寸相對較大，基底部必須保證平整，挖方量比較多，剛性基礎在施工時需要使用非常多的混凝土，柔性基礎施工時可以使用稍微少一些混凝土，但是底板配筋需要使用的鋼筋非常多，如此很不利于環(huán)保，同時成本比較高。

（2）機械鉆孔樁基礎。

適用于基礎荷載比較大，同時機械又比較容易到達的平坦路面。在設計時，針對位于不同地質條件的桿塔，可以選擇使用鉆孔灌注樁或者沖孔灌注樁。在相對來說比較軟的土層通常使用鉆孔樁基礎，沖孔樁基礎大多數用于風化巖石基礎。機械鉆孔樁基礎能夠隨著不同基礎作用力的大小和地基的實際情況，調整直徑和深埋程度。其缺點是造價比較高，同時鉆孔時會產生非常大的機械噪音。基礎成孔時，因為有泥漿排放，如果無法對泥漿進行及時有效的處理，那么對周圍的環(huán)境會造成一定程度的破壞。在樁長比較長，而且土層下砂層比較厚的情況下，樁身很容易發(fā)生夾層或斷樁，如果出現任何質量問題，想要修復非常難，維修費用非常高。

（3）挖樁孔基礎。

挖樁孔基礎的施工過程全部需要人工完成，不需要動用大型機械設備，主要適用于地質條件比較好且機械不方便施工的特殊山地。突出優(yōu)點在于從基礎中心到保護邊坡的距離比較小，主柱可以比基面高，需要挖掘的土石方量比較少;能夠隨著基礎作用力的大小和地基的實際情況，科學合理地設計樁徑、深埋。此基礎可以最大限度地發(fā)揮原狀土的承載能力，而且占地面積比較小，能夠很好地起到保護環(huán)境的作用。缺點在于如果施工地質有風化巖石或者水，則很難形成基坑，施工時，因為相關管理人員監(jiān)督不及時、操作人員缺乏責任感，容易導致施工人員不按照規(guī)范操作進行防護措施的設置等工作，很有可能造成安全事故的發(fā)生。

4 ?結語

總而言之，架空送電線在設計階段，必須考慮到路徑的合理選擇、桿塔型式的選擇和排桿的科學定位等，這些因素對送電線有很大的影響，設計的合理性關乎整個工程的質量。架空送電線的設計需要根據實際施工情況有針對性地制定，生搬硬套不能夠很好地保障施工質量和電網的未來發(fā)展需要。因此，必須充分結合實際情況，針對不同情況采取不同的施工方案，提高施工技術，增強施工人員的責任與安全意識，才能促進電網線路的未來發(fā)展。

參考文獻

[1] 孫誼媊，董小順，袁鐵江，等.新疆極端環(huán)境下架空輸電線路時變停運模型分析[J].電網與清潔能源，2017， 33（10）：29-36.

[2] 李顯鑫，程述一，侯中偉，等.輸變電工程初步設計內容深度規(guī)定第6部分：220kV架空輸電線路部分解讀[J].智能電網，2017，5（5）：502-506.

[3] 王吉岱，張良，王森，等.架空輸電線路巡檢機器人控制系統(tǒng)可靠性設計[J].機床與液壓，2018，46（3）：54-57.

[4] 杜志強，徐玉華，陳泓，等.架空輸電線路微地形區(qū)風害故障分析及防治方法研究[J].電工電氣，2017（12）：42-45.

[5] 侯中偉，程述一，李顯鑫，等.輸變電工程初步設計內容深度規(guī)定第7部分：330～1100kV交直流架空輸電線路部分解讀[J].智能電網，2017，5（4）：413-416.