對110kV送電線路設(shè)計(jì)的探討

【摘 要】本文主要闡述了對我市某段110kV送電線路工程建設(shè)規(guī)模、設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和特點(diǎn)進(jìn)行客觀淺析，并借鑒別的送電線路設(shè)計(jì)和施工的成功經(jīng)驗(yàn)，對本段送電線路的勘察設(shè)計(jì)從路徑選擇、氣象條件選擇、防雷設(shè)計(jì)桿型選用及陡坡地帶塔基處理，提出了相應(yīng)設(shè)計(jì)思路參考。

【關(guān)鍵詞】110kV；線路設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；防雷設(shè)計(jì)

引言

110kV此段送電線路為本市主要送電線路工程之一，電壓等級為110kV，單回路架設(shè)。線路全長14.6km，采用導(dǎo)線LGJX-300/40，地線GJX-50。該工程沿線地形、地質(zhì)條件比較復(fù)雜，運(yùn)用人工抬運(yùn)距離較遠(yuǎn)，施工難度大，工期要求也緊，使設(shè)計(jì)具有較大的難度和意義。

1、路徑選擇和邊坡穩(wěn)定處理

由于該線路地質(zhì)條件復(fù)雜，選擇合理的線路路徑為該工程設(shè)計(jì)最重要的問題。設(shè)計(jì)選擇路徑要考慮施工和運(yùn)行的方便，又要保證塔位安全，路徑經(jīng)濟(jì)合理。所選塔位應(yīng)盡量避開不良地質(zhì)段；當(dāng)線路的地勢需要交叉時，盡量平緩?fù)ㄟ^；選擇塔位時應(yīng)同時確定基礎(chǔ)形式，減少土石方開挖量和水土流失的措施，從而降低鐵塔施工對環(huán)境的破壞影響。

因鐵塔根開較大，設(shè)計(jì)中采用全方位不等高腿與?？沧o(hù)坡相結(jié)合，盡量減少對原始地貌的破壞，并嚴(yán)格規(guī)定施工棄土堆放位置，避免因棄土跨塌引起塔基下側(cè)淺層滑坡，為此設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)格的施工要求和處理措施。

在現(xiàn)場定位過程中，設(shè)計(jì)人員針對塔位地形情況，充分考慮了塔基周邊排水系統(tǒng)的設(shè)置，并對接地溝槽開挖布置方向也作了明確要求，避免接地溝槽形成匯水溝沖刷塔基。對個別塔位采取在?？餐鈧?cè)局部（2m～4m）用素混凝土封面，以有效保護(hù)塔基下側(cè)坡面不被沖刷而垮塌。

2、氣象條件確定

線路設(shè)計(jì)中氣象條件的選擇是保證線路安全運(yùn)行的關(guān)鍵之一，收集準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)，合理劃分氣象區(qū)對線路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要的作用。在初勘階段，設(shè)計(jì)人員實(shí)地了解了所經(jīng)線路，收集了沿線的氣候情況和與工程有關(guān)的氣象條件參數(shù)，經(jīng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，沿線地區(qū)極低溫度均在零度以下，因此合理確定該線路的覆冰情況是設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

確定覆冰情況主要由沿線的調(diào)查記錄資料所反映的該地段凝凍天氣出現(xiàn)的基本規(guī)律，以及通過對沿線已運(yùn)行的其它電力線路和通信線路覆冰情況和風(fēng)害的調(diào)查了解，并對線路經(jīng)過點(diǎn)的大量居民的調(diào)查訪問來確定該線路的覆冰值取值，其它氣象參數(shù)根據(jù)收集氣象數(shù)據(jù)，經(jīng)綜合論證和計(jì)算確定出該線路設(shè)計(jì)氣象參數(shù)。在施工圖設(shè)計(jì)的外業(yè)終勘階段，對沿線作了進(jìn)一步調(diào)查訪問，并注意對個別易形成嚴(yán)重微氣象條件地形的調(diào)查，在設(shè)計(jì)中采取了加強(qiáng)措施。

3、防雷設(shè)計(jì)

此段輸電線路由于檔距較大，桿塔所處地勢偏高，因此，此段輸電線路易遭受雷擊，設(shè)計(jì)盡量采用必要防雷措施以減少線路的跳閘率。該工程設(shè)計(jì)主要采取了以下防雷措施：

3.1 在選擇高壓送電線路路徑時，盡量避開了雷電多發(fā)區(qū)或?qū)Ψ览撞焕牡胤剑辉O(shè)計(jì)盡量減少大檔距段的使用和在規(guī)程允許的范圍內(nèi)降低塔高。

3.2 全線架設(shè)雙避雷線。為了提高避雷線對導(dǎo)線的屏蔽效果，減小繞擊率，避雷線對邊導(dǎo)線的保護(hù)角應(yīng)做得小一些，根據(jù)《110kV～500kV送電線路設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定110kV送電線路避雷線對邊導(dǎo)線的保護(hù)角一般采用20°～30°，該線路屬山坡送電線路，考慮到線路雷暴日較多，該工程所選用桿塔防雷保護(hù)角均小于20°。

3.3 提高線路的絕緣水平。高壓送電線路的絕緣水平與耐雷水平成正比，加強(qiáng)零值絕緣子的檢測，保證高壓送電線路有足夠的絕緣強(qiáng)度是提高線路耐雷水平的重要因素。在設(shè)計(jì)時，充分比較各種絕緣子的性能，分析其特性，認(rèn)為玻璃絕緣子有較好的耐電弧和不易老化的優(yōu)點(diǎn)，并且絕緣子本身具有自潔性能良好和零值自爆的特點(diǎn)。特別是玻璃是熔融體，質(zhì)地均勻，燒傷后的新表面仍是光滑的玻璃體，仍具有足夠的絕緣性能，該工程設(shè)計(jì)中耐張串采用玻璃絕緣子。

3.4 降低桿塔的接地電阻。高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比，根據(jù)各基桿塔的土壤電阻率的情況，盡可能地降低桿塔的接地電阻，這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎(chǔ)，是最經(jīng)濟(jì)、有效的手段。

4、大高差檔的桿塔定位問題

大高差檔是指兩桿位之間檔距、高差之比H/L>0.25，在山坡線路設(shè)計(jì)中，大高差檔有時出現(xiàn)的，做好大高差檔設(shè)計(jì)是山坡送電線路設(shè)計(jì)難點(diǎn)所在，也是重點(diǎn)所在。該工程有2處為大高差檔，對此從以下兩方面作重點(diǎn)考慮：

4.1 對于大高差檔要求勘測人員測量更精細(xì)，對每個控制點(diǎn)都必須測量清楚，并在圖上逐一標(biāo)明。應(yīng)力弧垂計(jì)算采用斜拋物線方程，選用大模板，用模板繪制切地線后，再按斜拋物線方程人工計(jì)算出各控點(diǎn)處導(dǎo)線弧垂和對地距離以作校驗(yàn)，避免出現(xiàn)在控制點(diǎn)處漏設(shè)桿塔，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

4.2 對于大高差檔設(shè)計(jì)，導(dǎo)線懸點(diǎn)應(yīng)力是否滿足要求，設(shè)計(jì)時也予以重視。規(guī)程規(guī)定導(dǎo)線懸點(diǎn)應(yīng)力不得超過導(dǎo)線最大設(shè)計(jì)應(yīng)力的110%，否則應(yīng)對該檔作導(dǎo)地線張力放松設(shè)計(jì)。該工程設(shè)計(jì)時對兩處大高差檔均進(jìn)行了放松計(jì)算。

根據(jù)筆者對送電線路設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為遇到大檔距大高差情況時，必須使用大高差模板，如有可能盡量考慮在檔內(nèi)較適合立桿塔位處，增加一或二基桿塔。既可減少桿塔的檔距和高差，調(diào)整導(dǎo)線弧垂，保證導(dǎo)線對地距離要求，又能滿足導(dǎo)線懸點(diǎn)應(yīng)力的要求，更增加了線路的安全可靠性。從長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益來看，是完全值得的、必要的。

5、山區(qū)線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)境保護(hù)

近年來，隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，送電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)境保護(hù)越來越得到重視，山區(qū)線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)境保護(hù)顯得尤其重要。設(shè)計(jì)時我們以“創(chuàng)建環(huán)保型送電線路”為目標(biāo)，設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮做好水土保持工作，設(shè)計(jì)時通過采用鐵塔全方位長短接腿、調(diào)節(jié)基礎(chǔ)主柱高度、進(jìn)行基面的綜合治理和提出合理的施工方案等措施要求施工時盡量不開挖或少開挖施工基面，基坑直接下挖，基面挖方按規(guī)定要求放坡、基面排水、護(hù)坡、護(hù)面及人工植被等，此外還可以因地制宜采取一些有效的治理措施，如個別特殊塔位出現(xiàn)較多的余土堆填時，需作砌擋土墻或余土外運(yùn)處理等?；又苯酉峦谑菍ξ挥谏降氐乃唬诒ＷC塔腿露出地面的前提下，要求基坑開挖時盡量不開挖或少開挖施工基面，基坑直接下挖，保留原有的地形和植被?；媾潘彩腔娴木C合治理的一種主要方法。通暢良好的基面排水，有利于基面挖方邊直通主基礎(chǔ)保護(hù)范圍外臨空面的土體穩(wěn)定。為防止上山坡側(cè)的雨水、山洪及其它地表水對基面的沖刷影響，均需在塔位上坡側(cè)（如果基面有降基挖方，距挖方坡頂水平距離≥4m外）依山勢設(shè)置環(huán)關(guān)排洪溝，以攔截和排除周圍山坡匯水面內(nèi)的地表水。同時，要求基面開挖周邊排水溝，并引向?qū)嵧羺^(qū)排水。

6、結(jié)論

近年來，隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，送電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)境保護(hù)越來越得到重視，線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)境保護(hù)明顯得優(yōu)化。設(shè)計(jì)時我們以“創(chuàng)建環(huán)保型送電線路”為目標(biāo)，提出合理的施工方案等措施以達(dá)到水土保持的目的。使線路設(shè)計(jì)的更加環(huán)保、低碳、高效，既保護(hù)了環(huán)境又提高了電力的經(jīng)濟(jì)價值。