趙漸進 丁 傲 曾 崢
(湖北省電力公司孝感供電公司設(shè)計院,湖北 孝感 432000)
3 5kV輸電線路的設(shè)計一般分為三個階段,即可行性研究、初步設(shè)計階段與施工圖設(shè)計階段,其主要的內(nèi)容包括很多方面,例如導(dǎo)線型式選擇、線路路徑選擇、桿塔基礎(chǔ)設(shè)計以及桿塔形式選擇等。35kV輸電線路的設(shè)計,要保證輸電線路在施工之后能夠經(jīng)濟、安全的運行,更好的確保線路無故障的運行。
可行性研究在35kV輸電線路中的設(shè)計具有關(guān)鍵性的地位,這一階段目前基本決定了線路的規(guī)模和造價。可行性研究分析報告的內(nèi)容具體包括研究方案、內(nèi)容真實、準確的預(yù)測以及嚴密的論證。研究方案是指在研究設(shè)計高壓35kV輸電線路時,對其可行性要做出研究方案,更好的確定研究的對象。內(nèi)容真實是指可行性研究報告要對35kV輸電線路的設(shè)計從經(jīng)濟、技術(shù)、工程等方面進行調(diào)查研究,并且對線路建成之后的社會影響以及經(jīng)濟效益進行有效的預(yù)測,并對于是否進行下一步的投資以及如何建設(shè)提出建議,這就要求可行性報告要準確、可靠。準確的預(yù)測就是在投資決策之前對35kV高壓線路進行設(shè)計和調(diào)研,并對所產(chǎn)生的問題和結(jié)果進行估計,深入調(diào)查研究,對其前景進行科學(xué)的預(yù)測。嚴密的論證是指要圍繞影響項目的各種因素,并且運用好微觀和宏觀的方法進行分析。
初步設(shè)計是工程進行設(shè)計的一個重要的階段,著重對于線路路徑的實行方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較,從中選擇出一個最佳的設(shè)計方案,對設(shè)計原則進行進一步的明確。
根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃中所提供的一些負荷資料以及選擇的一些導(dǎo)線的截面,并且結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展規(guī)劃來校驗。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,各行各業(yè)以及人們生活用電量日益增加,而且在進行電路設(shè)計的時候,對于個別的行業(yè)沒有進行長遠的規(guī)劃,這就造成了線路已建成,達到了滿負荷的運行。長期以往,線路的滿負荷運用,造成了導(dǎo)線的損耗大,而且使導(dǎo)線的連接點持續(xù)發(fā)熱,給安全運行造成了很大的威脅。因此,在對導(dǎo)線的截面進行選擇的時候,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,選擇合適的導(dǎo)線截面,而且對于導(dǎo)線截面的選擇,要選擇一些偏大的截面,不要選擇一些偏小的截面,偏大的截面可以承受很大的負荷,更好的保證輸電線路的安全。而且,在導(dǎo)線選擇之后,還要根據(jù)規(guī)格的要求選擇一些避雷針的型號,更好的保證避雷針與導(dǎo)線截面型號相配,保證輸電線路的安全。
在進行輸電線路設(shè)計的過程中,氣候條件與輸電線路有著十分重要的關(guān)系,因此,要明確當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。充分考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,對于當(dāng)期的氣象資料以及已有線路的運行情況等因素要綜合的進行考慮,更好的確保輸電線路設(shè)計的合理和安全。對于氣象條件進行考慮,主要從以下幾方面進行,當(dāng)?shù)氐淖罡邷囟?,這是為了計算導(dǎo)線最大的弧垂,更好的保證線路與建筑路以及地面的安全距離;當(dāng)?shù)氐淖畹蜏囟?,這是為了更好的確定導(dǎo)線的最大應(yīng)力,這也是導(dǎo)線進行最大應(yīng)力實驗的一個最基本的條件;當(dāng)?shù)刈顭嵩路莸钠骄鶞囟?,這是為了更好對導(dǎo)線的安全載流量進行驗算;當(dāng)?shù)刈畲蟮娘L(fēng)速,這是為了更好的確定電桿、導(dǎo)線、拉線一些受力部件的外部負荷,對導(dǎo)線與其所接近的建筑物水平的安全距離進行驗算,防止由于風(fēng)力造成的一些安全事故的發(fā)生;導(dǎo)線覆冰,更好的計算出電桿、導(dǎo)線等部件的一些機械的強度;雷電日數(shù),針對雷電情況,采取相應(yīng)的防雷措施,更好的保護輸電線路。
對于絕緣的設(shè)計,要根據(jù)絕緣強度進行區(qū)段劃分,送電路的絕緣強度可以按照污穢區(qū)以及清潔區(qū)進行劃分,污穢等級與污穢區(qū)段的劃分是按照附鹽的密度、污穢性質(zhì)、污鹽距離等進行的,并且提出有效的防污穢的措施,更好的確定絕緣設(shè)計。對于絕緣子串和片數(shù),要根據(jù)電壓的等級以及負荷的條件對不同型式的絕緣條件進行選擇。
對于防雷設(shè)計,要按照送電線的電壓等級、已有線路的運行經(jīng)驗以及本地區(qū)的雷電活動情況來選擇避雷線的根數(shù)、避雷線的保護角以及避雷線與檔距中央導(dǎo)線之間的最小距離。對于架空送電線來說,最好的避雷保護方法,就是要運用接地避雷線,而且要保證避雷線保護角度要小,這樣才能取得很好的遮蔽效果。但是,隨著線路電壓等級日益降低,避雷線的造價卻日益增大。35kV線路一般在發(fā)電廠以及變電站架設(shè)1~2km的避雷線,一般在不會沿著全線架設(shè)避雷線。35kV線路允許單相接短時運行,在進行線路設(shè)計時,無避雷針的部分線路要進行導(dǎo)線三角形的排列方式,讓最上面的一根導(dǎo)線起到避雷線的效果。對于《設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定,1~2km的進線距離段是保護距離,對于這個距離,我們不能死搬硬套,要靈活的運用,對于多雷的地區(qū),進線段的設(shè)置應(yīng)該要達到3km或者更長,而且對于進線段的水泥電桿的耐雷水平要提高,要多增加一些絕緣子,盡可能的減少雷擊所造成的閃絡(luò)。
對于桿塔的設(shè)計,在設(shè)計的過程中,要盡量選擇一些運行經(jīng)驗成熟或者是一些典型設(shè)計的桿塔型式,對于一些新型桿塔的設(shè)計,要有充分的設(shè)計理由,而且還要經(jīng)過科學(xué)實驗驗證后,才能進行運用。對于35kV的直線桿來說,單桿一般高15m,在特殊的情況下為18m,對于鐵塔的高度也有一定的標準,一般是9m、12m、15m以及18m等。桿型的選擇,要選擇直線型的桿型,并且結(jié)合導(dǎo)線選擇的型號來確定雙桿還是單桿的運用;針對當(dāng)?shù)氐倪\行經(jīng)驗、運行情況以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況,要選擇深埋的方式,還是淺埋的方式;根據(jù)電壓以及其運行的基本情況,確定桿的高度。經(jīng)過一系列的分析和設(shè)計,確定直線桿的感性以及尺寸,然后在選擇加高直線桿及其轉(zhuǎn)角和終端桿的桿型。在一些不容易立桿的地段和一些特殊的跨越區(qū),要選擇與水泥桿型結(jié)合在一起的鐵塔。
對于基礎(chǔ)型式的選擇要根據(jù)全線的地質(zhì)、地形、基礎(chǔ)受力條件以及水文情況來確定基礎(chǔ)的型式。對于鐵塔的基礎(chǔ)以及鋼筋混凝土桿的受力基礎(chǔ),按受力的型式進行劃分,可以分為上拔、下壓類基礎(chǔ)以及傾覆類基礎(chǔ)。對于上拔、下壓類基礎(chǔ)來說,主要承受的是上拔力以及下壓力,例如電桿的地盤、拉線盤等;傾覆類基礎(chǔ)就是承受傾覆力,對于鐵塔的基礎(chǔ)一般運用的都是現(xiàn)澆臺階基礎(chǔ)。
在進行通信線與電力線路進行交叉跨越時,對于交叉角的設(shè)計要符合“線路設(shè)計規(guī)程”,對于交叉角的設(shè)計,在跨越I級通信線路時,交叉角的要求應(yīng)該大于450;在跨越Ⅱ級通信線時,對于交叉角的要求要大于300;在跨越Ⅲ通信時,交叉壞沒有具體的要求。35kV輸電線路如果有防雷保護,那么通信線的垂直距離要大于3m;如果輸電線路沒有防雷保護的時候,那么通信的垂直距離要大于5m。
對于初步設(shè)計的原則以及設(shè)計的一些意見,進入到下一步的施工圖設(shè)計。其施工圖設(shè)計的具體流程是,首先,對于初選的以及經(jīng)過評審?fù)戤叺淖罴训穆肪€方案,進行實地的測量,然后進行放線、打桿位樁等。其次,進行必要的和詳細的圖紙設(shè)計,這包括交叉跨越表、桿塔圖、線路路徑圖、絕緣子串組裝圖、桿塔明細表以及鐵塔基礎(chǔ)圖等一系列詳細的圖紙。第三,還要提供出一些準確的、完整的材料表,并且提供出一些技術(shù)施工設(shè)計的預(yù)算書和設(shè)計說明書。
3 5kV輸電線路在進行設(shè)計的時候,會遇到一些問題,對這些問題要采取合理的解決措施,在設(shè)計的時候還需一些注意事項。對于變電所35kV進出線和架空線的終端引線要進行合理的配合,更好的保證進出線的架設(shè),對于35kV架空輸電線的保護范圍與當(dāng)?shù)氐牡姆览妆Wo范圍要進行很好的銜接。對于防線測量中的設(shè)計人員來說,要親臨現(xiàn)場,根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H的地形以及地貌,對桿位進行設(shè)置,并且選擇一些合理的桿型,使設(shè)計的理論與實踐能夠緊密的結(jié)合在一起。在設(shè)計的過程中,對于輸電線路沿線的一些地形、地貌、地質(zhì)以及水文情況一定要進行認真、詳細的勘測,并且根據(jù)實際情況,要選擇合理的電桿埋深、底盤以及卡盤的規(guī)格,還要對于電桿根部要做好防堿和防腐處理。對于“T”型的輸電線路,還要根據(jù)線路的設(shè)計情況,設(shè)計出“T”接點需要采用的一些桿型,對于其具體的連接布置方法也要進行具體的說明。對于設(shè)計中輸電線的路徑說明要簡明、準確、清楚,而且還要通俗易懂,并且邏輯嚴謹,使施工工人都能看懂,保證施工的順利實現(xiàn)。要嚴格遵守城建程序,遵守先勘探、后設(shè)計、最后再施工的原則,禁止使用便勘探、邊設(shè)計、邊施工的“三邊”工程,更好的保證設(shè)計的質(zhì)量,保證工程的順利實施。
總之,對35kV架空高壓線進行設(shè)計的過程中,要根據(jù)設(shè)計的要求進行勘探,根據(jù)沿線的實際情況,進行合理的設(shè)計,更好的保證輸電線路的安全、經(jīng)濟運行。
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