城市密集型110kV架空輸電線路設(shè)計

余文永

云南恒安電力工程有限公司，云南昆明 650011

1 路徑與桿型

路徑與桿型的選擇對于城市密集型110kV架空輸電線路設(shè)計非常重要。城市的空間十分有限，走廊一般不采取單獨回路，而雙回路以及多回路在線路中心兩側(cè)需要同樣的半走廊距離。所以，需要沿河渠、道路、綠化帶、綠地一側(cè)的半走廊選擇架空線路，這樣的空間架線，使得城市空間得到充分的利用，和城市規(guī)劃部門協(xié)調(diào)，既節(jié)約了城市的土地，又美化了城市。

采用單側(cè)三相垂直排列的桿型，只是架設(shè)單回線路，與復(fù)雜的電纜線路對比，節(jié)約了資金，經(jīng)濟效益凸顯。而對于比較狹窄的路徑走廊，可以使用鋼管桿，在技術(shù)上滿足輸電線路的設(shè)計要求，質(zhì)優(yōu)價廉，在電網(wǎng)建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。鋼管桿還具有安裝快捷，外形美觀、節(jié)約了占地的面積等優(yōu)點，尤其符合現(xiàn)代城市環(huán)境對架空線路的高要求嚴標(biāo)準，克服了城市走廊寬度小，地勢相對平坦，線路施工不方便的諸多不利因素，帶來城市架線的便利。

2 防雷接地

任何電網(wǎng)的設(shè)計都必須是以安全經(jīng)濟為前提的，城市工業(yè)的大力推進，城市環(huán)境污染愈加嚴重，1998年我國北方發(fā)生電網(wǎng)雷擊事故，造成大面積的電網(wǎng)癱瘓，電力供應(yīng)中斷，所以電網(wǎng)建設(shè)對防雷有了新的要求。新的防雷設(shè)備——復(fù)合絕緣子研制，比以前的玻璃絕緣子、瓷絕緣子效果顯著，在運行中積累了許多經(jīng)驗。同時它具有良好的防污性能，適應(yīng)惡劣的自然條件。它還有免于維護的特點，延長線路的定期清掃時間，使得維護費用減少，降低了用電客戶的停電損失，提高供電可靠性，同時也節(jié)約了大量的維護檢修工作，提高了工作效率，所以在城市電網(wǎng)的110kV架空輸電線中得到廣泛應(yīng)用。

城市架空110kV線路不僅有走廊對它的空中限制，向下的地面的基礎(chǔ)和接地也受到制約。在不斷加強的城市基礎(chǔ)建設(shè)中，煤氣、建筑用地、自來水管、污水排放管、通訊以及光纜等地下管道，常和桿塔的接地發(fā)生沖突，水平射線無法延伸，而垂直接地極也很難符合接地電阻的要求，根據(jù)經(jīng)驗需要采用把垂直接地極埋，與淺埋環(huán)相結(jié)合的接地裝置。具體如下操作：在所選取的基坑的四角各打一垂直接地極，把垂直接地極和接地圓鋼沿基坑周邊相連接，深埋環(huán)就這樣構(gòu)成；再將四個深埋環(huán)引向淺層，淺埋環(huán)環(huán)繞整個基礎(chǔ)連接深埋環(huán)。這樣淺埋環(huán)和深埋環(huán)相互結(jié)合，達到符合接地的絕緣，取得良好的桿塔絕緣效果。

3 走廊寬度

塔頭風(fēng)偏、尺寸、安全距離構(gòu)成了線路的走廊寬度?？刂扑^尺寸和風(fēng)偏是減少線路走廊寬度關(guān)鍵，采用固定跳線的耐張塔以及固定掛點的直線桿塔，來降低限制導(dǎo)線風(fēng)偏塔頭尺寸，也是控制走廊寬度的非常有效措施。按《電業(yè)規(guī)程》，塔頭尺寸必須符合以下三點：

1）導(dǎo)線的線間距離d，按下式計算

d=0.4Lk+U/110+0.65f；

式中：U表示線路電壓，單位kV；

Lk表示懸垂絕緣子串長度，單位m ；

F表示導(dǎo)線最大弧垂，單位m；

2）帶電業(yè)的桿塔上帶電部分與接地部分的最小間隙

根據(jù)相關(guān)規(guī)定：110kV帶電作業(yè)時，帶電體與人身的安全距離不得小于1m，而人體活動范圍在30cm～50cm之間，所以這種塔頭設(shè)計符合帶電作業(yè)的要求；同時又規(guī)定良好天氣下才可以進行帶電作業(yè)，如遇雷雨、大風(fēng)、閃電等極端天氣不能進行。根據(jù)規(guī)程，那么采用固定掛點的直線桿塔，較少了風(fēng)偏，風(fēng)偏只有導(dǎo)線弧垂風(fēng)偏，走廊寬度B的計算如下：

B=2{bh+fsin[arctg(g4/g1)]+s}；

式中：bh表示最寬橫擔(dān)的寬度，單位m；

g1表示導(dǎo)線的自重比載，單位N/（m·mm2）；

s表示《規(guī)程》要求的安全距離，單位m；

f表示導(dǎo)線最大風(fēng)時的弧垂，單位m；

g4表示大風(fēng)時的水平比載，單位N/（m·mm2）。

3）桿塔構(gòu)件和運行電壓和內(nèi)、外過電壓等級帶電部分的最小間隙。

4 架空線路的發(fā)展趨勢

國內(nèi)在同塔多回，不同的電壓等級架空線路設(shè)計方面取得了大量的進步和成功，積累了許多設(shè)計、運行的經(jīng)驗。隨著城市的發(fā)展，走廊與架空線路的矛盾也是與日俱增。在城市架空線路設(shè)計中，要轉(zhuǎn)換設(shè)計思路，提出新的設(shè)計理念，必須考慮復(fù)雜多變的現(xiàn)場情況，線路設(shè)計、規(guī)劃技術(shù)人員要在符合線路可靠和安全性能的前提下，控制好架空線路的活動范圍，充分利用走廊寬度，以挖掘城市線路的潛力。

多回路、大截面是發(fā)展的必然趨勢。我國國民經(jīng)濟飛速增長，大截面輸電線路的使用，是為了不斷滿足城市電網(wǎng)的用電負荷快速增長，以及負荷密度高這一形勢。在這樣的供電走廊條件下，線路建設(shè)的成本構(gòu)成也隨即發(fā)生變化，計算《經(jīng)濟電流密度表》的條件發(fā)生改變。日常維護檢修量少、高可靠性的架空線路要求線路具有多回路、大截面的特點，并且復(fù)合絕緣子的優(yōu)越性充分體現(xiàn)，得到電網(wǎng)工作人員的認可，已經(jīng)開始全面的推廣和使用，在城市電網(wǎng)建設(shè)中取得重要的意義。電網(wǎng)建設(shè)必須著眼于架空線路的長期使用和經(jīng)濟效益，架空線路的需要的組件的安全性能需要進一步的提高，如桿塔、導(dǎo)線、絕緣子、避雷線等必須通過正規(guī)的生產(chǎn)電力設(shè)備的器材廠，經(jīng)檢驗合格后才可使用。

5 結(jié)論

在城市110kV架空輸電線路設(shè)計中，現(xiàn)場踏勘是很有必要的，畢竟設(shè)計的線路最終還是要投入到電網(wǎng)的運行中。設(shè)計人員需要反復(fù)踏勘，收集整理各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對比不同的方案，才能做出經(jīng)濟科學(xué)的設(shè)計，從而符合輸電的安全運行。綜上所述，設(shè)計人員要在電氣專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況，在滿足城市環(huán)境需求上，設(shè)計必須符合架空線路走廊與城市環(huán)境相互協(xié)調(diào)，線路同時能抵抗各種復(fù)雜局面，特別是能夠應(yīng)對不同的天氣變化的影響，為城市的現(xiàn)代化建設(shè)作出一定貢獻。

[1]梁樹蘭.關(guān)于輸電線路鐵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究[J].黑龍江科技信息，2010(36).

[2]李志昌.淺談高壓送電線路的設(shè)計[J].大科技·科技天地，2010(10).

[3]郭德永.探討同塔多回架空輸電線路設(shè)計[J].科技與企業(yè)，2011(7).

[4]李世奎.淺談110kv架空輸電線路運行的影響因素與改進措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2011(22).