淺談電力線路設(shè)計的路徑選擇與桿塔定位

申學(xué)德 潘慶明 張曉雷 樊星 趙佰棟

【摘 要】在電力線路設(shè)計中，路徑的選擇與塔稈的定位是關(guān)鍵的技術(shù)，其具有技術(shù)復(fù)雜和政策性強(qiáng)的特征。在路徑的選擇與塔稈的定位角度對電力線路設(shè)計的優(yōu)化展開研究，分析電力線路優(yōu)化設(shè)計的科學(xué)實施方案。

【關(guān)鍵詞】電力線路設(shè)計；路徑選擇；桿塔定位

在進(jìn)行電力線路架設(shè)時，需要對工程造價、環(huán)境影響、電能安全可靠等因素進(jìn)行綜合考慮，確保電力線路的運行環(huán)境滿足社會對電力的需求，實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展的工程建設(shè)。在電力線路實施的過程中，應(yīng)對電力線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在研究時主要從電力線路設(shè)計中的路徑選擇以及桿塔定位兩個方面開展。

一、線路路徑的選擇

（一）路徑選擇原則

電力輸電線架設(shè)路徑在選擇的過程中，應(yīng)遵循一定的路徑選擇原則。第一，在路徑選擇的過程中應(yīng)綜合考慮造價的因素，確保總體造價在經(jīng)濟(jì)性、施工難度、后期安全維護(hù)的順利實施；第二，在線路路徑選擇上，應(yīng)優(yōu)選選擇直線以及地質(zhì)環(huán)境良好和沒有跨越的區(qū)域；第三，路徑選擇方面應(yīng)盡可能不穿越茂密的森林區(qū)、綠化帶、住宅區(qū)、高大建筑物以及其他障礙區(qū)和障礙物；第四，在線路的選擇中，應(yīng)優(yōu)先選擇穿越線路最短的路徑，從而降低電力線路設(shè)計對環(huán)境的影響，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

（二）不同地理條件下線路路徑的選擇

（1）平地路徑選擇

在平地區(qū)域，盡管路況相對良好，但是由于線路穿越了鐵路、公路、河流、建筑物等，存在交叉跨越的情況，因此平地路徑的線路選擇應(yīng)根據(jù)線路的距離和線路最短的穿越區(qū)來決定。

（2）山區(qū)路徑選擇

山區(qū)的地形條件復(fù)雜，地質(zhì)環(huán)境惡劣，具有海拔高度差異大的特點，電力線路安裝了以后受風(fēng)力影響的幾率較大，交通運輸?shù)倪^程中施工難度大。無論電力線路與地面的距離是大還是小，都會造成電力線路施工難度增大以及線路放電的現(xiàn)象，給山地區(qū)域的路徑選擇構(gòu)成了威脅。因此，在山區(qū)的路徑選擇時，應(yīng)盡可能的避免橫穿山脊的現(xiàn)象出現(xiàn)，電力線路的分布應(yīng)與山脊的走向相一致。當(dāng)電力線路穿越山脊時應(yīng)盡可能的經(jīng)過線路平緩的區(qū)域，盡可能的避開懸崖、溶洞以及泥石流和滑坡的多發(fā)區(qū)，降低施工中的難度，增強(qiáng)施工線路的安全性。

（3）線路轉(zhuǎn)角點選擇

在線路轉(zhuǎn)角點時選擇電力線路設(shè)計的路徑，應(yīng)盡可能的避開峰頂、溝壑、河流、懸崖邊緣以及滑坡、泥石流頻發(fā)區(qū)域，在高差較大的兩個線路點之間，處于較高處的桿塔應(yīng)通過耐張的桿塔來增強(qiáng)桿塔，這時應(yīng)根據(jù)峰頂?shù)臈U塔設(shè)計將轉(zhuǎn)角塔斷開使用。

（4）跨越河流路徑選擇

當(dāng)電力線路將跨域河流時，由于跨河段的桿塔容易被水沖刷使穩(wěn)定性降低，因此，在路徑選擇的過程中，應(yīng)對雨水最高的洪水情況進(jìn)行分析，對桿塔的線路跨越距離炸開研究，對桿塔的基座實施人工加固的處理，確保無人員在區(qū)域內(nèi)活動，保證人們的生命財產(chǎn)安全

（5）森林覆蓋區(qū)域路徑選擇

在森林覆蓋的區(qū)域，電力線路路徑的選擇應(yīng)確保地理位置的優(yōu)化，同時應(yīng)切實考慮環(huán)保的因素，輸電線路在森林覆蓋的區(qū)域存在距離長以及范圍光的特點，所以在多次穿越森林區(qū)時，會造成大量的森林砍伐現(xiàn)象，給地質(zhì)環(huán)境帶來了破壞性的影響。因此，在進(jìn)行電力線路路徑選擇時，應(yīng)注意避免森林覆蓋區(qū)域、大型林場和大面積的苗圃以及自然保護(hù)區(qū)，當(dāng)穿越密集的森林區(qū)域時，應(yīng)采用高塔跨越的方法進(jìn)行線路的架設(shè)，減少樹木砍伐現(xiàn)象，降低給環(huán)境帶來的影響。

二、桿塔定位分析

在路徑布線工程完工以后，在桿塔定位的基礎(chǔ)上對線路進(jìn)行規(guī)劃，對斷面實施測繪處理，然后在縱斷面的圖上標(biāo)定桿塔的位置，這一個過程就是定位。電力輸電線路設(shè)計中的主要部位就是定位，塔稈位置定位影響整個工程的施工成本和施工方案的確定，其中設(shè)備的架設(shè)形式也與其有著密切的聯(lián)系，因此，準(zhǔn)確合理的定位，能夠找到最佳的桿塔配置方案。

（一）桿塔定位的方法

（1）根據(jù)線路路徑選擇

桿塔的定位方法根據(jù)線路路徑來選擇，在經(jīng)過地理位置在平斷面圖上配置出多有特殊桿塔，如耐張桿塔以及在終端桿塔和轉(zhuǎn)角桿塔等確切的位置。在選擇定位模板以前，應(yīng)對導(dǎo)線所出現(xiàn)的最大弧垂實施有掛氣象的分析，架設(shè)檔距為k，根據(jù)k值曲線來找出適合的模板，再依照配置好的特殊桿塔位置對已經(jīng)選定的模板位置進(jìn)行設(shè)定，確定模板所在的位置。然后在進(jìn)行桿位的排定時，當(dāng)排至耐張段時，最后的桿塔利用的效率較低，此時在低成本和安全可靠的基礎(chǔ)上將檔距增大或減小，這樣能夠提高桿塔利用的效率。選擇的桿塔檔距，通常是根據(jù)地形狀況、桿塔的位置來設(shè)定的，所以當(dāng)桿塔定位以后，應(yīng)對其代表的檔距出入進(jìn)行選擇，確保定位后代表檔距，然后對相應(yīng)的模板進(jìn)行校正處理，從而計算出實際的檔距。

（二）桿塔定位后進(jìn)行校驗

完成前期的桿塔位置、選型、高度確定工作以后，還應(yīng)對電力線路的設(shè)計方案進(jìn)行重新的喝茶與審核，檢驗其施工是否符合有關(guān)設(shè)計規(guī)定。通常電力線路核查的項目包含了這兩個方面：第一，對桿塔荷載的狀況進(jìn)行檢驗，檢驗荷載的條件是否合格，是夠滿足實際的水平檔距，在實際時檢查桿塔的荷載情況是否滿足實際的需要。第二，在桿塔上拔校驗時，如果有一個直線桿塔的懸點在間隔側(cè)桿塔所處的懸掛點的下方，那么就要實現(xiàn)上拔的校驗，通常在高溫度的環(huán)境下進(jìn)行桿塔的上拔校驗，然后觀察懸掛的點與冷板曲線所處的相對位置。如果上拔問題產(chǎn)生，那么就要采取相應(yīng)的治理措施，提升上拔桿或者使用輕型的耐張桿等。第三，導(dǎo)線風(fēng)偏后對地面和臨近物體的間距距離進(jìn)行校驗，采用測算危險位置橫斷面土的方法對圖上進(jìn)行校驗，校驗的環(huán)境也應(yīng)滿足一定的條件：導(dǎo)線沒有覆蓋冰且風(fēng)速很大，具有較大風(fēng)偏角和弧垂角；導(dǎo)線結(jié)冰且風(fēng)速比較下，而風(fēng)偏角不大，弧垂角相對較大。

當(dāng)相間檔斷線時采取交叉跨越的方式來對距離進(jìn)行校驗，那么采用直桿的形式進(jìn)行交叉跨越線路桿塔，在臨近的當(dāng)線斷線以后，由于線路的張力減弱，其垂度在不斷的增大，使線路與地面的兼具在不斷的減小，所以需要對其距離進(jìn)行校驗。如果斷線在蒯越檔側(cè)，會造成線路應(yīng)力的見底，一般情況下要根據(jù)下列原則對斷線檔進(jìn)行校驗選擇?？缭侥硞?cè)擋間距增大時，應(yīng)對相鄰的非直線進(jìn)行校驗，采取與上述同樣的方法。

對絕緣子串倒掛進(jìn)行校驗時，如果地面處于山區(qū)，那么受到地勢的差異的影響，會對低位的桿塔裝置耐張的絕緣子串產(chǎn)生上傾的問題，會給絕緣子內(nèi)部帶來污垢的影響，使其絕緣性不斷的降低，所以桿塔水平位置的差異大時應(yīng)進(jìn)行絕緣子倒掛的校驗處理。

（三）桿塔定位應(yīng)注意的問題

桿塔在定位時應(yīng)注意桿塔的檔距應(yīng)盡可能的實行等距離劃分，充分利用桿塔進(jìn)行檔距的劃分，對于孤立檔，應(yīng)對桿塔的受力情況進(jìn)行分析，降低桿塔的施工難度，增強(qiáng)桿塔的維護(hù)力度。配設(shè)斜拉線的桿塔應(yīng)對拉線位置進(jìn)行合理的規(guī)劃，避開馬路邊緣和河道岸邊的影響，其桿塔的線路不適合太長，優(yōu)化的設(shè)計處理能夠增強(qiáng)桿塔定位的效果，還能夠降低桿塔應(yīng)用的成本。桿塔位置的確定應(yīng)滿足桿塔設(shè)計的實際需要，同時應(yīng)盡可能降低對耕地的影響，保護(hù)自然耕地面積。

三、結(jié)語

桿塔路徑的選擇與桿塔的定位需要綜合考慮地形環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)條件等因素，在地形路線的探討中，應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行實踐的探索，然后總結(jié)相關(guān)的經(jīng)驗方法，尋找適合發(fā)展的合理防范，最大線段的降低施工中的成本，增強(qiáng)電力線路運行的安全性和可靠性。

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