劉建偉 LIU Jian-wei

（國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司阿克蘇供電公司，阿克蘇 843000）

0 引言

配電系統(tǒng)屬于電力建設(shè)中十分重要的一部分，架空線路是否質(zhì)量可靠也關(guān)乎到配電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定。為充分保證架空線路施工質(zhì)量，在實(shí)際施工作業(yè)中應(yīng)當(dāng)全方位把控技術(shù)要素，深入剖析潛在的各類隱患因素與問題，并且要嚴(yán)格依照施工規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，從而保證施工效果滿足預(yù)期目標(biāo)。所以，為保障電力工程施工活動(dòng)的高質(zhì)高效開展，需要采取可靠措施，如避雷、塔桿安裝與線路鋪設(shè)等，從而顯著提高施工作業(yè)的效率以及安全水平。

1 電力配網(wǎng)架空線路工程在施工中存在的問題

1.1 倒塌的問題

在電力配網(wǎng)架空線路工程的施工作業(yè)中，電力桿塔面臨著多種問題。為節(jié)約成本，部分施工者可能選擇使用低質(zhì)量的材料，這不僅影響了桿塔的穩(wěn)定性，還使其在面對(duì)大風(fēng)天氣時(shí)傾倒倒塌的風(fēng)險(xiǎn)增加。此外，常存在埋設(shè)深度太淺的問題，如此會(huì)導(dǎo)致桿塔基礎(chǔ)不夠牢固。這種情況下，桿塔無法承受強(qiáng)風(fēng)的沖擊，容易發(fā)生倒塌事故[1]。

1.2 短路的問題

部分電力工程施工人員缺乏正確連接線路的知識(shí)和技巧，無法準(zhǔn)確檢測(cè)線路的走向和設(shè)計(jì)裝置，如此就可能導(dǎo)致線路短路問題的出現(xiàn)。為了確保電力線路的穩(wěn)定和安全運(yùn)行，施工人員需要提高技術(shù)水平，加強(qiáng)對(duì)線路連接和檢測(cè)的培訓(xùn)和監(jiān)督。

1.3 雷電的問題

雷電天氣在夏季是比較常見的現(xiàn)象，會(huì)給架空線路帶來額外的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)雷電直擊架空線路時(shí)，電線可能會(huì)受到電擊，導(dǎo)致爆裂與掉落。為了減輕這種情況帶來的影響，一般是使用并溝技術(shù)，即通過將電線并排安裝在多個(gè)橫桿上來分散電擊的影響。然而，部分施工人員未能全面掌握這項(xiàng)技術(shù)，從而無法很好地解決雷電問題。

2 電力配網(wǎng)架空線路工程施工技術(shù)分析

2.1 基礎(chǔ)施工過程

在塔桿下設(shè)坑道的基礎(chǔ)施工過程中主要包含以下三種技術(shù)：①掏挖技術(shù)，適合應(yīng)用在土質(zhì)松軟區(qū)域的挖掘施工中，但需要注意選擇合適的位置和做好砼澆筑加固工作；②在具有巖石地質(zhì)條件的區(qū)域，需要采用巖地施工基礎(chǔ)技術(shù)，在打孔澆筑環(huán)節(jié)應(yīng)注意避免對(duì)巖石結(jié)構(gòu)造成破壞；③聯(lián)合基礎(chǔ)技術(shù)則需要根據(jù)地質(zhì)條件選取不同的基礎(chǔ)形式，如地臺(tái)式、樁基式等，以滿足塔桿的穩(wěn)定性和整體性能要求。

在實(shí)際施工過程中，需要根據(jù)不同地質(zhì)條件進(jìn)行相應(yīng)的施工管理，包括開展前期勘測(cè)、設(shè)計(jì)施工方案、制定安全計(jì)劃等。同時(shí)，還需要嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行操作，對(duì)混凝土澆筑過程進(jìn)行振搗和防護(hù)，確保澆筑質(zhì)量。在施工結(jié)束后，還需進(jìn)行驗(yàn)收和檢查，確保塔桿基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全性。

2.2 線路鋪設(shè)施工過程

在布線環(huán)節(jié)，首先需要選取適合的布線方式。對(duì)于跨越電壓大于35kV 的線路，高空度線法是常用的選擇，這種方法要求布線時(shí)線路不能接地。通過高空度線法，線路可以安全地跨越高壓電線，避免了可能產(chǎn)生的電弧飛躍和電擊風(fēng)險(xiǎn)。在施工中，如果條件允許，應(yīng)盡可能選擇張力展放的方式[2]。此種方式可以有效減少線路磨耗程度，提升鋪設(shè)效率。當(dāng)線路需要通過地面時(shí)，也可以選擇拖地展放方法，但需要注意拖地展放會(huì)對(duì)線路造成較大的磨損，同時(shí)需要投入更多人力資源。除了選擇合適的布線方法，還需要在布線施工中及時(shí)檢查線路有否存在破損或異常情況，如斷裂、老化等，從而及時(shí)加以處理和修復(fù)，確保線路的正常運(yùn)行和安全性。

在開展緊線作業(yè)之前，需要注意一些關(guān)鍵步驟。首先，要確保子導(dǎo)線的位置正確，防止導(dǎo)線出槽或絞繞。其次，要對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行捋順，以確保線路的整齊與美觀。同時(shí)，也要仔細(xì)調(diào)試壓接管的位置，確保連接質(zhì)量和穩(wěn)定性。為了確保施工過程的安全性，還需要安裝臨時(shí)接地線設(shè)備。這樣可以有效地將施工現(xiàn)場(chǎng)的電流引導(dǎo)到地下，防止電擊事故的發(fā)生。只有在確認(rèn)臨時(shí)接地線設(shè)備設(shè)置正確后，才能進(jìn)行緊線作業(yè)，確保施工過程的順利進(jìn)行。

2.3 塔桿施工技術(shù)

2.3.1 距離確定

電桿通常是由具有一定強(qiáng)度和抗風(fēng)能力的材料制成，如鋼鐵、混凝土或木材。在安裝前，必須對(duì)電桿進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和處理，以確保其質(zhì)量符合要求。一旦發(fā)現(xiàn)電桿存在封堵、脫落或其他安全隱患，應(yīng)當(dāng)立即采取行動(dòng)進(jìn)行修復(fù)和維護(hù)，以確保線路的正常運(yùn)行和安全性。根據(jù)安全規(guī)定，電桿的距離應(yīng)當(dāng)符合規(guī)定要求。其中，偏移量是一個(gè)重要指標(biāo)，一般要求低于50mm，以確保電桿與其他設(shè)備或結(jié)構(gòu)的安全距離。此外，桿尖偏移量也需要低于桿直徑的1/2。對(duì)于轉(zhuǎn)角桿，其傾斜角度不得超過原直徑，這樣可以保證轉(zhuǎn)角桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并避免因傾斜過度而引起的線路問題。在雙桿結(jié)構(gòu)施工時(shí)，對(duì)于支柱高度差的控制至關(guān)重要，規(guī)定要求最小應(yīng)當(dāng)達(dá)到20mm[3]。此外，兩支柱的中心間距也有限制，不可超過50mm。

2.3.2 位置確定

電桿的位置確定需要考慮多個(gè)因素，包括線路的走向、地形地貌、土壤條件等。合理的電桿布置可以確保線路的穩(wěn)定性和安全性。如果線路的偏移超過了一根桿的限制，便應(yīng)當(dāng)重新定位電桿。同時(shí)，若是架空線路設(shè)計(jì)方案未明確規(guī)定電桿埋深，則電桿的埋深應(yīng)滿足國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。合理的電桿埋深可以增加電桿的抗傾覆能力，確保線路在各種條件下的正常運(yùn)行。在特定部位（如高風(fēng)區(qū)、地震帶或其他地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)域）的桿塔施工作業(yè)中，需要密切關(guān)注桿塔的穩(wěn)定性，并采取加固措施，如增加基礎(chǔ)面積、使用加固鋼筋等，可以提高桿塔的穩(wěn)定性，保障電力配網(wǎng)的安全運(yùn)行。

2.3.3 基坑底盤

在建設(shè)基坑底盤時(shí)，遵守有關(guān)的施工規(guī)范非常關(guān)鍵。如何保證基坑底盤的穩(wěn)定性是一個(gè)非常重要的問題。首先，為了保證開挖深度滿足要求，施工人員需要根據(jù)測(cè)量結(jié)果確定開挖深度，并在不斷檢查的同時(shí)逐步開挖。同時(shí)，為了確保底盤一直保持水平狀態(tài)，施工人員還需要使用水平儀器進(jìn)行檢查，以及使用專業(yè)設(shè)備對(duì)底盤進(jìn)行調(diào)整。在底盤檢查結(jié)束后，需要夯實(shí)電桿周圍環(huán)境以確保牢固安裝。為減少地基沉降等問題，應(yīng)在夯實(shí)土壤前進(jìn)行地基處理，包括排水、填充和壓實(shí)。此外，應(yīng)將電桿卡盤頂端和地面的間距控制在0.5m，以防止電桿受到水土流失等自然災(zāi)害的影響。在電桿安裝完畢后，地下水和雨水可能會(huì)滲透進(jìn)基坑中，導(dǎo)致基坑內(nèi)的水位上升并阻礙施工。在這種情況下，需要立刻破碎填充的土壤并在50cm 處加以夯實(shí)，以便排除積水，并確?；觾?nèi)部保持干燥狀態(tài)[4]。

2.4 防雷施工技術(shù)

為了有效應(yīng)對(duì)雷擊對(duì)電力配網(wǎng)架空線路的影響，可以從以下三方面進(jìn)行防雷施工。①安裝絕緣體。作業(yè)人員可以在桿塔上安裝特定類型的絕緣材料，以提高架空線路的絕緣性能。并且，通過調(diào)整架空線路和地面之間的間距，可以減少雷擊對(duì)線路的直接影響，從而降低雷擊造成的損壞和故障風(fēng)險(xiǎn)。②依照相關(guān)要求在架空線路上設(shè)置防雷器，可以在雷擊發(fā)生時(shí)有效降低雷擊對(duì)架空線路帶來的影響，提高線路供電質(zhì)量和穩(wěn)定性。③使用接地降阻劑，其作用在于當(dāng)雷擊發(fā)生之后，把雷電能量盡量傳導(dǎo)至地下，從而削弱雷擊給線路帶來的影響。這種技術(shù)可以有效地保護(hù)電力配網(wǎng)架空線路，降低雷擊導(dǎo)致的損壞和故障風(fēng)險(xiǎn)，提高線路的穩(wěn)定性和可靠性。

3 健園線10kV 架空線路工程實(shí)例分析

3.1 工程概況

該工程最初的設(shè)計(jì)方案以及造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)均參考的是《配電網(wǎng)工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)》。優(yōu)化設(shè)計(jì)方案中，主要由桿塔選材、導(dǎo)線安全性的改善角度入手，側(cè)重于綠色節(jié)能、降低空間占用面積、便于施工操作、降低投資成本等，以此實(shí)現(xiàn)綠色配網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)[5]。

3.2 工程方案設(shè)計(jì)說明

以110kV 健康路變10kV 健園線線路新建工程為例，依照《配網(wǎng)基建工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)》制定設(shè)計(jì)方案，再按照設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)，把水泥桿材料替換成聚氨酯復(fù)合材料，同時(shí)對(duì)雙回路直線橫擔(dān)進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整。

3.2.1 工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案

從110kV 健康路變出10kV 健園線，線路長(zhǎng)度為958m，包括了出站新鋪設(shè)的10kV 交聯(lián)電纜、單回10kV 交聯(lián)電纜、雙回與單回10kV 架空線路，長(zhǎng)度分別為192m、300m、466m、300m。一共新修建了15 基立桿塔，包括4 基鐵塔、11 根電桿。使用JKLGYJ-240/30 導(dǎo)線。按照新疆電網(wǎng)10kV 架空線路模塊標(biāo)準(zhǔn)，電桿與鐵塔分別使用GDP-10K-S2-Z2 模塊與GDP-10K-H2J69-11 模塊。

3.2.1.1 直線電桿強(qiáng)度等級(jí)選擇

由于此工程導(dǎo)線是雙回架設(shè)，單根導(dǎo)線受到的風(fēng)荷載作用力Wx=1.1kN，電桿桿身受到的風(fēng)荷載作用力Ws=0.79kN，電桿標(biāo)準(zhǔn)彎矩值=83.4kN·m。將電桿安全值設(shè)為1.4，則可以得出電桿設(shè)計(jì)彎矩值M=83.4×1.4=116.76kN·m。按照電桿招標(biāo)型號(hào)取值190×15m×125kN·m。電桿底、卡盤采用DP-8、KP-12。

3.2.1.2 鐵塔選擇

鐵塔綜合荷載=塔身風(fēng)載+導(dǎo)線張力。按照工程建設(shè)場(chǎng)地的實(shí)地勘察結(jié)果可知，該工程各部分綜合荷載為：終端塔Fz=56kN；直線耐張塔Fz=18kN。所以，結(jié)合《配電網(wǎng)工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)》中關(guān)于鐵塔型號(hào)的要求，最終選定GDP-10K-H2J69-11，直線桿附件選取Z215A-190M-15，鐵塔基礎(chǔ)圖與安裝圖見圖1、圖2。

圖2 優(yōu)化前電桿安裝圖

3.2.2 綠色優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

把直線型砼電桿替換成聚氨酯復(fù)合材料電桿；把主柱承臺(tái)兩米鐵塔基礎(chǔ)替換成1.5m 基礎(chǔ)；直線桿中所用金具替換成Z315A-190M-15，并且，金具替換之后，原本的CD段接近房屋一側(cè)的電纜由于符合安全距離變更成架空模式。優(yōu)化后的點(diǎn)電桿安裝圖可見圖3。

圖3 優(yōu)化后電桿安裝示意圖

3.3 工程方案對(duì)比

3.3.1 電桿附件性能對(duì)比

3.3.1.1 《配電網(wǎng)工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)》傳統(tǒng)混凝土電桿

舊式輸電電桿塔具有質(zhì)量大、容易腐蝕生銹與產(chǎn)生裂縫等缺點(diǎn)，耐久性較低，而且不論是在運(yùn)輸環(huán)節(jié)還是投入使用后的維護(hù)工作難度都較大，極易產(chǎn)生各類安全風(fēng)險(xiǎn)。在高寒地帶，砼桿極易因?yàn)閮鋈谘h(huán)而受損，鐵塔則極易因?yàn)榈蜏丨h(huán)境而發(fā)生冷脆損壞，同時(shí)鋼材也容易因?yàn)槿藶楸I竊而遭到破壞。此次使用φ190×15m×125kN·m。原本的雙回路金具若是依照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案，只可選取Z215A-190M-15 此類桿上鐵件，使得導(dǎo)線安裝和電桿中心間距一致，CD 段架空導(dǎo)線和周圍建筑體間距僅為1.2m，低于行業(yè)規(guī)定的1.5m，因此，CD 段鄰近周邊建筑體一側(cè)的架空導(dǎo)線要求變更為電纜。

3.3.1.2 綠色優(yōu)化復(fù)合聚氨酯電桿

電桿重量偏輕，僅為普通電桿的六分之一，但是強(qiáng)度能夠達(dá)到普通電桿的四倍以上，設(shè)計(jì)使用年限在65-125年之間，而且還能夠改善閃絡(luò)事故率過高的問題。復(fù)合材料桿具有良好的電氣絕緣能力，能夠防止鐵桿頻發(fā)雷擊事故，還能夠縮小導(dǎo)線和塔身之間的空隙，讓輸電線路結(jié)構(gòu)更加緊湊，縮小線路走廊寬度，此種特質(zhì)使其尤其適合應(yīng)用在建設(shè)空間有限的條件下。復(fù)合材料電桿本身屬于一種免/低維護(hù)型結(jié)構(gòu)，這便使得線路的運(yùn)行安全性更加具有保障，同時(shí)還能減少線路維護(hù)費(fèi)用。此次選取的電桿是φ190×15m×193.22kN·m。通過優(yōu)化調(diào)整，桿上金具導(dǎo)線安裝和電桿中心間距兩側(cè)長(zhǎng)度不一致。并且，使用Z315A-190M-15 桿上橫擔(dān)，如此一來CD 段和周圍建筑體的間距便可增加至1.65m，滿足行業(yè)規(guī)范。

3.3.2 投資對(duì)比

優(yōu)化之前的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案在電桿與金具方面的造價(jià)是125.61 萬元。根據(jù)優(yōu)化后的方案，假設(shè)一基電桿為450千克，聚氨酯材料單價(jià)為每噸13600 元，則只需花費(fèi)77.45萬元的成本。優(yōu)化前后的經(jīng)濟(jì)對(duì)比數(shù)據(jù)見表1。因此，在前期階段的建設(shè)施工中，雙回架空線路總長(zhǎng)0.766km，采用綠色優(yōu)化設(shè)計(jì)方案相較于標(biāo)準(zhǔn)方案可減少48.16 萬元的成本，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)成本的大幅節(jié)約。

表1 經(jīng)濟(jì)對(duì)比表

4 結(jié)束語

總地來說，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)電力配網(wǎng)架空線路施工水平也在持續(xù)提升，然而在具體施工作業(yè)中依舊存在一定缺陷，使得工程建設(shè)質(zhì)量高低不一，常出現(xiàn)倒塌、短路以及雷電問題。所以，相關(guān)人員必須要全面掌握架空線路的各方面施工技術(shù)要點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)線路鋪設(shè)和塔桿、防雷、基礎(chǔ)施工等方面的技術(shù)進(jìn)行研究探索，并且及時(shí)分析總結(jié)過往經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷對(duì)現(xiàn)有施工方案予以優(yōu)化，解決施工問題，提升架空線路的運(yùn)行安全與穩(wěn)定性，為人們提供更加可靠的電力服務(wù)。