梁鈺 江蘇海宏電力工程顧問股份有限公司
在當前社會發(fā)展中,電能已經(jīng)成為一項不可或缺的重要能源形式,而其順利供應(yīng)往往依賴于電力系統(tǒng)的保障和支持。一個完整的電力系統(tǒng)包含有發(fā)電站、變電站以及輸配電線路等內(nèi)容,這些重要環(huán)節(jié)之間相互配合,共同承擔著輸送電力的重要任務(wù),因此一旦某一部分發(fā)生問題都可能會使整個系統(tǒng)受到影響,這就給輸配電線路的穩(wěn)定性提出了一定要求。然而,輸配電線路本身極具復(fù)雜性,必須在最初設(shè)計時做好充分準備,詳細安排好各個環(huán)節(jié),以確保在發(fā)生一些無法預(yù)知的故障時能夠得到及時處理,保證整個系統(tǒng)的安全性。
在其線路建設(shè)當中,往往會給周圍環(huán)境帶來一定電磁輻射危害,影響電磁信號的有效傳輸。對此,為使各項電力設(shè)備實現(xiàn)正常運轉(zhuǎn),在線路設(shè)計中還需要進一步控制電磁輻射問題,給部分嚴重區(qū)域應(yīng)用磁環(huán)材料實現(xiàn)干擾,從而降低給周圍帶來的影響。
在線路設(shè)計中必須要根據(jù)實際狀況確定線路路徑,一是要確保彼此間距離的最優(yōu)化,設(shè)置多個備用方案,選出最優(yōu)。二是減少給耕地、森林等方面帶來的損害,預(yù)先預(yù)測作業(yè)過程中可能會出現(xiàn)的各項問題,確保后期維護的便利性。
在設(shè)計過程中必須明確該工程開展給沿途區(qū)域環(huán)境帶來的影響,通過最優(yōu)方案和周圍環(huán)境保持基本的統(tǒng)一性。同時充分評估沿途區(qū)域的實際水文和地質(zhì)狀況,減少作業(yè)過程中的事故發(fā)生率。
實際進行輸配電線路設(shè)計時應(yīng)該先充分落實定位與定測工作。要保證定位的精準性,還需提前收集大量資料,并以實際的選線資料為基礎(chǔ)明確實際塔位,最后體現(xiàn)到施工圖紙上即可。以平斷面設(shè)計為例,則可以通過模板曲線定位的形式把線路平斷面確定出來[1]。即通過定位高度明確桿塔的位置,然后再以此為基礎(chǔ)確定出中間其他桿塔的位置并做好標注,從而獲得和地面之間的高度差,使線路平斷面可以準確設(shè)計出來。
定測工作的開展必須要在正式設(shè)計之前深入現(xiàn)場去測量其整體地形狀況和交叉線路當中必須跨斷的物體高度,給后續(xù)線路的精準不只奠定基礎(chǔ)。同時,為保證設(shè)計工作的順利開展,還可以之內(nèi)以前期測量出的結(jié)果為基礎(chǔ)在室內(nèi)進行模擬,從而預(yù)測出線路施工過程中可能會遇到的各種狀況,掌握線路的合理性,確??梢蕴崆耙勒战Y(jié)果對塔桿排列等進行調(diào)整。
為保證設(shè)計的合理性,在初步設(shè)計當中必須全面考慮各項因素,比如地質(zhì)條件、水文狀況、地形條件等等,以確定出最適合的基礎(chǔ)形式。通常影響基礎(chǔ)形式最大的因素就是受力狀況,所以當下常見的有傾覆型、下壓型、上拔型等,具體形式包含了鐵塔類和鋼筋砼桿類,其中前者是應(yīng)用預(yù)制式基礎(chǔ),倘若土壤為粘性或沙性,則需直接灌注[2]。
現(xiàn)階段最常用的桿塔主要有兩種基本類型,即直線型和耐張型,實際選擇時應(yīng)根據(jù)工程的具體狀況確定。倘若線路建設(shè)工程正好處在地勢比較平緩且人群較為密集的地方,則應(yīng)選擇鋼筋砼桿,如果情況相反則應(yīng)選擇鐵塔。桿塔建設(shè)時可以使用分解法,也可以使用整體法,其中前者中又包含了多種形式,最典型的就是抱桿形式,即人字形,但因為整體形狀非常大,所以對于環(huán)境往往有著極高要求。實際操作時先固定好上部,在其達到一定高度后再以倒裝提升的形式繼續(xù)操作;吊裝塔腿的過程中必須依照現(xiàn)場狀況與塔腿本身的重量應(yīng)用適合的形式;對于抱桿提升而言,往往需要先將桿塔組立好,達到既定高度以后再固定好所有螺栓,然后再度抱桿進行繼續(xù)提升,但因為塔桿本身具有一定重量,提升較為困難,所以可以借助輪滑等形式落實[3]。在對曲臂進行吊裝時,應(yīng)以抱桿所能承受的負荷為依據(jù);吊裝橫擔時,則應(yīng)以桿塔的具體形狀為核心確定吊裝形式。
實際確定導(dǎo)線和地線的時候應(yīng)該以其電力輸送的能力和成本因素為核心,即應(yīng)該先以經(jīng)濟輸送量和極限輸送量為依據(jù),再根據(jù)工程的實際預(yù)算情況、導(dǎo)線弧垂給桿塔高度帶來的影響、導(dǎo)線對于絕緣子串機械強度的確定、導(dǎo)線本身的抗腐蝕性、電磁輻射等等進行確定。地線一般要明確熱穩(wěn)定計算原則、短路電流的實際持續(xù)時間等等。
在整個電力系統(tǒng)當中,防雷是核心環(huán)節(jié),具體應(yīng)根據(jù)工程所在地的常年雷雨天氣狀況和土壤本身的導(dǎo)電率確定詳細的防雷措施。一般需要給桿塔設(shè)施鋼絞線等,以維護避雷線防雷保護角的完整性;而接地裝置則應(yīng)使用圓鋼射線將其埋置在土壤中,或者應(yīng)用接地模塊和深井接地的形式[4]。一旦防雷設(shè)施被損壞必須及時進行檢修或者直接置換,如果是避雷線老化或絕緣子損壞,則必須立即對其實施改造,以確保線路實際運行的安全性。
在設(shè)計過程中還可以通過合理利用現(xiàn)代技術(shù)提升設(shè)計效率。以GPS 技術(shù)為例,它就能夠直接進行樁位精準測定。由于該技術(shù)可以通過若個衛(wèi)星全面監(jiān)測設(shè)計趨于,所以對于一些重要的交叉點,或者需要跨越障礙物的情況則可以直接利用其進行高度和障礙物范圍等方面餓的確定,降低各項成本投入。
總的來說,對于電力工程架空輸配電線路設(shè)計工作而言,受到其中各項危險因素的限制和影響,導(dǎo)致極易出現(xiàn)各種不良事件,在影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的同時還會造成嚴重損失。所以,這就應(yīng)該在開展該工程的過程中依照前期測量的實際數(shù)據(jù)確定設(shè)計位置,再通過基礎(chǔ)設(shè)計和桿塔設(shè)計等環(huán)節(jié),推動整個工程實現(xiàn)順利開展,給社會發(fā)展帶來更加穩(wěn)定的電力服務(wù)。