同塔多回設(shè)計(jì)在電力線路規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

魏紅艷

摘 要：同塔多回設(shè)計(jì)是指多條電力線路公用一個(gè)鐵塔的設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)方法具有低事故率、安全穩(wěn)定的特點(diǎn)，比較適用于電力線路緊張、人口密集的電力線路規(guī)劃區(qū)域中。我國(guó)設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用同塔多回設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意結(jié)合實(shí)際工程環(huán)境，并注意不斷吸取外國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，以此減少電力線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的質(zhì)量問(wèn)題，從而保證我國(guó)電力傳輸?shù)姆€(wěn)定。

關(guān)鍵詞：同塔多回；電力線路；規(guī)劃設(shè)計(jì)

1 電力線路規(guī)劃設(shè)計(jì)中同塔多回設(shè)計(jì)內(nèi)容

同塔多回設(shè)計(jì)的內(nèi)容較為復(fù)雜，其中包括技術(shù)規(guī)定進(jìn)行、交叉距離確定、導(dǎo)線相序布置以及防雷布置等重要內(nèi)容。

一是，對(duì)于技術(shù)規(guī)程進(jìn)行。設(shè)計(jì)人員要盡可能地依據(jù)實(shí)際的工程數(shù)據(jù)、技術(shù)規(guī)范來(lái)進(jìn)行，以避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)由于同塔多回設(shè)計(jì)最大的優(yōu)勢(shì)在于能夠節(jié)約資源，因而設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中應(yīng)依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)盡可能地縮小塔頭尺寸、減少線路走廊寬度，從而減少后期維護(hù)工作的難度，降低企業(yè)投資成本。

二是，交叉距離確定。設(shè)計(jì)人員首先要考慮的是地絕緣水平、靜電場(chǎng)，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)重視在沒(méi)有交叉判定，以保證500kV線路的穩(wěn)定。

三是，導(dǎo)線相序布置。進(jìn)行導(dǎo)線相序布置需要設(shè)計(jì)人員先按照排列組合的方式對(duì)離地一米處的高處進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算，然后與居民區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)對(duì)比、判定，從而得出導(dǎo)線離地的最小高度。另外，在導(dǎo)線相序的布置中設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)綜合考慮各方面的影響因素，實(shí)現(xiàn)組合優(yōu)化，從而保證導(dǎo)線相序的質(zhì)量控制。

2 電力線路規(guī)劃設(shè)計(jì)中同塔多回線路設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1 減少電磁污染

電磁污染是指天然和人為的各種電磁波的干擾及有害的電磁輻射。電磁污染會(huì)影響到人們的身體健康。為此，在進(jìn)行電力線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員首先要考慮如何規(guī)避電磁污染。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)將電磁污染降到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。但目前而言電磁輻射的控制還需要依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。若要真正減少電磁污染，則可以從電磁源、傳播途徑、接受體3個(gè)方面入手。如可以通過(guò)控制輸電線路的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度值，防止靜電感應(yīng)的方法防止電磁污染。由于電磁污染與天氣狀況也具有一定的關(guān)系，因而設(shè)計(jì)人員可以靈活選擇計(jì)算方法，合理判定無(wú)線電干擾水平，從而將無(wú)線電的干擾控制在一定范圍內(nèi)。如設(shè)置無(wú)線電設(shè)施防護(hù)距離。按照我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)電力線路的干擾間距時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量保證電力線路能夠從變電站、接受臺(tái)等非主要信號(hào)的接收方一側(cè)通過(guò)。

2.2 精確電力線路參數(shù)

在電力線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)重視精確電力線路參數(shù)，以保證電力線路的穩(wěn)定、安全。電力線路的參數(shù)是指線路的電阻r、電抗x、電導(dǎo)g和電納b。

一是，電力線路的電阻為有色金屬導(dǎo)線（含鋁線、鋼芯鋁線和銅線）每單位長(zhǎng)度的電阻，可引用電路課程中導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、導(dǎo)體電阻率成正比，與橫截面積成反比的原理計(jì)算；電力線路電抗是由于導(dǎo)線中通過(guò)三相對(duì)稱交流電流時(shí)，在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)而形成的；架空輸電線路的電導(dǎo)主要與線路電暈損耗以及絕緣子的泄漏電阻有關(guān)；電納是指在輸電線路中，導(dǎo)線之間和導(dǎo)線對(duì)地都存在電容，當(dāng)三相交流電源加在線路上時(shí)隨著電容的充放電就產(chǎn)生了電流，這就是輸電線路的充電電流或空載電流。也就是說(shuō)設(shè)計(jì)人員需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的計(jì)算，才能得出最終的電力參數(shù)，從而進(jìn)一步完善電力線路規(guī)劃。二是，在確定參數(shù)時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡量避免與已有的電力線路規(guī)劃沖突，同時(shí)也要綜合考慮各方面的影響因素確定是否選擇點(diǎn)到點(diǎn)的多回路輸電方式等其他設(shè)計(jì)方式。

2.3 完善鐵塔設(shè)計(jì)工作

電力線路的規(guī)劃較為復(fù)雜，尤其是多回線路的同塔設(shè)計(jì)更要考慮到方方面面的因素。因而，為了保證電力線路的穩(wěn)定和安全，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)重視結(jié)合電力線路實(shí)際狀況，逐步完善電力線路規(guī)劃。一是，在同塔多回線路設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)先要考慮各個(gè)回路的阻抗受到同塔上其他回路的方向和大小影響，以避免出現(xiàn)最大純直通不平衡變化問(wèn)題。如我國(guó)第一條同塔回路共4回路，該線路采用了自立式鼓型塔，各回路三相導(dǎo)線采用垂直排列，共七層橫擔(dān)。上層為避雷線支架，中間三層為220kV導(dǎo)線橫擔(dān)，下面三層為110kV導(dǎo)線橫擔(dān)。為了限制導(dǎo)線風(fēng)偏，設(shè)計(jì)檔距不超過(guò)300m。為了提高穩(wěn)定性，控制塔全高在50m左右。二是，在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)考慮由于多回路之間的直通不平衡帶來(lái)的電壓升高現(xiàn)象，并將其控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，從而在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、材料選擇、斷面設(shè)計(jì)等工作，并最終提高電力線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作質(zhì)量。三是，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)采用科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)盡可能地避免電力線路規(guī)劃設(shè)計(jì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。如為了避免倒塔事故，在材料選擇時(shí)可以采用鋼管塔圓柱型的構(gòu)件，或者是采用新型角鋼塔或鋼管塔的設(shè)計(jì)方式等方法?？傊?，為了保證同塔回路設(shè)計(jì)的質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)不斷完善電力線路規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2.4 合理選擇構(gòu)件和斷面

構(gòu)件和斷面是同塔多回設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)人員不僅要合理選擇設(shè)計(jì)其材料，還要保證其設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、合理性，只要這樣才能保證電力線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

一是，設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)先選擇拼合角鋼管。拼合角鋼管既能提高鐵塔的負(fù)荷，也能提高鐵塔的開(kāi)可控性，減小占地面積。并且拼合角鋼管塔單腿負(fù)荷大，承載性能優(yōu)良，穩(wěn)定性高，外型美觀。為此，在設(shè)計(jì)時(shí)可以優(yōu)先選擇拼合角鋼管。二是，設(shè)計(jì)人員在選擇構(gòu)件斷面時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮鋼管各方向上的受力情況。并在構(gòu)件斷面慣性矩最大的狀況下計(jì)算各節(jié)點(diǎn)部位管壁、焊接板件的穩(wěn)定性。只有這樣才能進(jìn)一步提高同塔回路的安全性和穩(wěn)定性。三是，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)重視利用新技術(shù)，提高構(gòu)件斷面的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3 總結(jié)

同塔多回路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性、整體性的工作。設(shè)計(jì)人員不僅要明確同塔多回設(shè)計(jì)內(nèi)容，還應(yīng)當(dāng)充分了解我國(guó)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)還要重視減少電磁污染，精確電力線路參數(shù)，完善鐵塔設(shè)計(jì)工作，合理選擇構(gòu)件和斷面等設(shè)要點(diǎn)，保證鐵塔回路設(shè)計(jì)的質(zhì)量，從而促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉棟鋼.電力工程設(shè)計(jì)中電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].科技傳播，2013，（10）：68-69.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)江西省電力公司贛西供電分公司）