架空高壓輸電線路工程設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)分析

王 亮

（徐州送變電有限公司，江蘇 徐州 221006）

架空高壓輸電線路工程設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中，應(yīng)制定完善的工程設(shè)計(jì)方法和體系，健全施工工作機(jī)制和模式，明確具體的施工要點(diǎn)原則，確保能夠提升整體的架空高壓線路設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，為提高供電質(zhì)量和可靠性夯實(shí)基礎(chǔ)。

1 架空高壓輸電線路特點(diǎn)分析

1.1 可靠性要求高

通常情況下，架空高壓輸電線路在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，對(duì)可靠性的要求極高，主要原因是架空高壓輸電線路需要輸送的電力能源容量很大，在電網(wǎng)電源點(diǎn)方面與負(fù)荷中心方面具有一定的重要作用，如果發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)隱患問(wèn)題或是安全事故，不僅會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)對(duì)供電安全性造成危害，因此整體供電系統(tǒng)運(yùn)行期間架空高壓輸電線路具有可靠性要求高的特點(diǎn)。

1.2 參數(shù)復(fù)雜性強(qiáng)

架空高壓輸電線路在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，各類參數(shù)非常復(fù)雜，線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)較為繁瑣，主要因?yàn)榧芸崭邏狠旊娋€路的高壓桿塔樁存在較多的絕緣子和長(zhǎng)度較高的絕緣子串，整體的高桿塔噸位大，一旦發(fā)生倒塌事故，將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，因此線路結(jié)構(gòu)參數(shù)非常復(fù)雜，對(duì)各類零部件的要求極高。其次，架空高壓輸電線路運(yùn)行期間額定電壓，周圍帶電體的電場(chǎng)強(qiáng)度高，再加上沿線的地理環(huán)境復(fù)雜繁瑣，可能會(huì)穿越峽谷高山，因此整體線路的參數(shù)較為復(fù)雜，需要科學(xué)合理進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，確保結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

2 架空高壓輸電線路工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 選址的設(shè)計(jì)

架空高壓電線路工程設(shè)計(jì)期間，科學(xué)合理進(jìn)行線路的選址設(shè)計(jì)十分重要，只有制定較為完善的線路方案和選址方案，才能預(yù)防因?yàn)檫x址不當(dāng)而發(fā)生問(wèn)題。因此，在設(shè)計(jì)工作中應(yīng)遵循相應(yīng)的選址設(shè)計(jì)要點(diǎn)，首先，選址設(shè)計(jì)之前應(yīng)全面分析當(dāng)?shù)貐^(qū)域的線路沿線情況、地上和地下建筑物情況，充分收集相關(guān)的資料，對(duì)各類設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)對(duì)比研究尋找地形條件良好、盡可能降低線路長(zhǎng)度、可以減少線路轉(zhuǎn)角數(shù)量的地址。其次，工程選址設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需考慮到當(dāng)?shù)貐^(qū)的民生和經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題，盡可能躲避房屋或經(jīng)濟(jì)作物，排除容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題或是洪澇災(zāi)害問(wèn)題的階段，以此提升選址設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

2.2 整體線路合理設(shè)計(jì)

由于架空高壓輸電線路工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，整體線路的設(shè)計(jì)方案可能會(huì)受到外界環(huán)境因素的影響，因此，在整體線路設(shè)計(jì)的過(guò)程中除了要合理設(shè)計(jì)導(dǎo)線部分、絕緣子部分和地下部分外，還需按照工程的地理環(huán)境特點(diǎn)、氣候環(huán)境特點(diǎn)等優(yōu)化設(shè)計(jì)，桿塔基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和其他的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)做好各項(xiàng)計(jì)算工作和設(shè)計(jì)工作。同時(shí)注意遵循以下兩點(diǎn)線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

（1）線路應(yīng)力弧垂曲線的科學(xué)設(shè)計(jì)。整體輸電線路設(shè)計(jì)的過(guò)程中相關(guān)的弧垂曲線設(shè)計(jì)屬于非常重要的部分，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)做好弧垂曲線的計(jì)算，明確工程項(xiàng)目的氣候環(huán)境特點(diǎn)，按照架空線路的型號(hào)進(jìn)行參數(shù)和機(jī)械物理性能的分析，計(jì)算不同氣候環(huán)境中線路的比載數(shù)據(jù)值，明確不同環(huán)境下線路的允許應(yīng)力，同時(shí)還需進(jìn)行臨界檔距數(shù)據(jù)值的計(jì)算，準(zhǔn)確判斷有效臨界檔距與具體的控制氣候條件。另外，判斷最高弧垂發(fā)生的氣候條件特點(diǎn)，將控制條件當(dāng)作已知的部分，采用狀態(tài)方程式進(jìn)行不同檔距和不同氣候條件下架空線路的應(yīng)力數(shù)據(jù)值、弧垂數(shù)據(jù)值計(jì)算，根據(jù)特定的比例要求，繪制各類氣候環(huán)境之下線路的應(yīng)力弧垂曲線，通過(guò)曲線的合理設(shè)計(jì)預(yù)防出現(xiàn)線路的設(shè)計(jì)問(wèn)題。

（2）導(dǎo)線間距的合理設(shè)計(jì)。通常情況下，架空高壓輸電線路導(dǎo)線的水平間距和垂直間距，需要按照輸電塔與導(dǎo)線最低的距離判斷，但是從實(shí)際情況而言，懸吊鐵塔中所設(shè)置的絕緣子串，采用的是跳線串，相關(guān)規(guī)定要求設(shè)置兩種類型的搖擺角，對(duì)導(dǎo)線間距會(huì)造成一定影響，與此同時(shí)，如果底部橫擔(dān)和構(gòu)件之間連接的傾角角度很高，為了使導(dǎo)線間距符合要求，不同橫擔(dān)相互之間的垂直距離會(huì)增加，這樣反而會(huì)使得相關(guān)導(dǎo)線的垂直距離提高，為預(yù)防此類問(wèn)題的發(fā)生，架空高壓輸電線路工程設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重點(diǎn)分析導(dǎo)線間距的設(shè)計(jì)方式，根據(jù)導(dǎo)線的特點(diǎn)嚴(yán)格控制不同導(dǎo)線的間距，深入性研究分析橫擔(dān)的情況，確保橫擔(dān)安裝質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，將導(dǎo)線間距控制在合理范圍之內(nèi)。

2.3 防雷接地的科學(xué)設(shè)計(jì)

架空高壓輸電線路工程設(shè)計(jì)期間需要注意防雷接地的合理設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)和完善防雷接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確保在雷電等惡劣天氣下電力系統(tǒng)能安全穩(wěn)定運(yùn)行。首先，因地制宜進(jìn)行避雷線路和避雷保護(hù)措施的設(shè)計(jì)，合理設(shè)置能夠預(yù)防雷擊的導(dǎo)線，減少經(jīng)過(guò)干塔的雷電流，降低塔頂方面的電位與導(dǎo)線的耦合作用，這樣在一定程度上能夠減小線路絕緣子電壓，起到一定的導(dǎo)線屏蔽作用，避免感應(yīng)過(guò)電壓對(duì)線路造成安全威脅。其次，桿塔防雷接地設(shè)計(jì)期間應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行接地電阻的控制，改善線路的耐雷性能，確保接地電阻符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，預(yù)防雷擊事故造成不利影響，提升整體的防雷接地設(shè)計(jì)效果。最后，電力線路防雷設(shè)施設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要按照當(dāng)?shù)貐^(qū)的雷電事故發(fā)生規(guī)律，合理進(jìn)行中性點(diǎn)接地的設(shè)計(jì)、線路絕緣的設(shè)計(jì)、自動(dòng)化重合閘設(shè)備的設(shè)計(jì)等，提升防雷設(shè)計(jì)的效率效果，有效預(yù)防發(fā)生雷電風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

2.4 排桿結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)

排桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的完善性和合理性，直接影響架空高壓輸電線路工程的施工成本和線路運(yùn)行可靠性，因此在工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)制定完善的排桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和體系。首先，排桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前模擬現(xiàn)場(chǎng)工程的實(shí)際情況，按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖等，明確地面和導(dǎo)線的安全距離，以此為基礎(chǔ)，合理進(jìn)行排桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確選擇排桿的型號(hào)，因地制宜進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，明確轉(zhuǎn)角桿型，按照具體的地理位置情況設(shè)計(jì)直線耐張桿。其次，如果當(dāng)?shù)貐^(qū)域的地理環(huán)境或是氣候環(huán)境較為特殊，可將提前測(cè)量定位的直線桿位淘汰，而是要結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域的地理特點(diǎn)與氣候特點(diǎn)等做出調(diào)整，保證排桿結(jié)構(gòu)位置的精準(zhǔn)性，按照工程項(xiàng)目的成本控制要求和標(biāo)準(zhǔn)等，在預(yù)防成本和預(yù)算造價(jià)浪費(fèi)問(wèn)題的情況下，結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域的地理特點(diǎn)與氣候環(huán)境等進(jìn)行排桿位置的調(diào)整，因地制宜設(shè)計(jì)排觀結(jié)構(gòu)的外形，在現(xiàn)場(chǎng)空間較為狹窄的區(qū)域，設(shè)計(jì)上字形狀和垂直形狀的排桿排列結(jié)構(gòu)，確保排桿的設(shè)計(jì)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 架空高壓輸電線路工程施工要點(diǎn)

架空高壓輸電線路工程施工的過(guò)程中，要遵循基本的施工要點(diǎn)原則，確保能夠提升整體施工工作水平，有效預(yù)防出現(xiàn)工程施工的質(zhì)量問(wèn)題或是其他問(wèn)題，增強(qiáng)整體工程項(xiàng)目的施工建設(shè)效果。施工要點(diǎn)如下：

3.1 不同結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)

架空高壓輸電線路工程項(xiàng)目不同結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中，施工企業(yè)需要遵循不同的施工要點(diǎn)和基本原則，確保能夠提升工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量和水平，預(yù)防發(fā)生結(jié)構(gòu)施工的問(wèn)題或者不足。

（1）材料運(yùn)輸要點(diǎn)。架空高壓輸電線路中不同材料的運(yùn)輸有著不同的要求，實(shí)際施工期間，應(yīng)按照各類材料的特點(diǎn)和實(shí)際情況，遵循具體的運(yùn)輸要點(diǎn)原則，一方面，器材運(yùn)輸期間可采用車輛直接運(yùn)輸?shù)讲牧险緜}(cāng)庫(kù)，另一方面，現(xiàn)場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)各類材料使用拖拉機(jī)或是板車等運(yùn)輸，嚴(yán)格進(jìn)行運(yùn)輸過(guò)程的控制，以免不合理運(yùn)輸導(dǎo)致器材或是其他設(shè)備受到損壞。

（2）基礎(chǔ)工程施工要點(diǎn)。整體基礎(chǔ)工程施工的過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行電桿基礎(chǔ)和鐵塔基礎(chǔ)的施工處理，一方面，在電桿基礎(chǔ)施工的過(guò)程中，由于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)會(huì)承載鋼筋混凝土電桿的垂直、水平與事故荷載，為預(yù)防出現(xiàn)下陷的問(wèn)題或是傾倒問(wèn)題，應(yīng)保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的荷載和承載力符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，另一方面，鐵塔基礎(chǔ)施工期間，可采用混凝土基礎(chǔ)與鐵腳固定，通過(guò)螺栓將鐵塔腳連接。而為了確保所有基礎(chǔ)工程的良好施工，施工前期階段需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行基坑的人力、機(jī)械或是爆破性開挖處理，設(shè)置泥水坑，一邊開挖一邊抽水，如果基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)存在軟弱土，就要采用強(qiáng)夯的措施或者換填的措施等處理之后，按照工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)規(guī)范和工藝標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行鋼筋混凝土的施工。

（3）柱角鋼的安裝。柱角鋼安裝施工期間應(yīng)做好找平處理工作，對(duì)底板區(qū)域的鋼筋進(jìn)行綁扎處理，安裝側(cè)模板之后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求吊裝角鋼，采用測(cè)量設(shè)備找平，調(diào)整零部件高度和角度符合標(biāo)準(zhǔn)之后進(jìn)行固定，對(duì)主要的鋼筋綁扎之后安裝鋼模板，調(diào)整角鋼頂端的對(duì)角線尺寸，檢測(cè)合格之后在模板上方固定角鋼。

（4）桿塔的施工。根據(jù)架空高壓輸電線路桿塔的受力特點(diǎn)可以劃分成為耐張類型和直線類型兩種形式，桿塔施工的過(guò)程中應(yīng)按照當(dāng)?shù)貐^(qū)域的地形特點(diǎn)和實(shí)際情況，制定完善的施工方案計(jì)劃，遵循科學(xué)合理施工的基本要點(diǎn)。首先，由于桿塔施工期間結(jié)構(gòu)的選型對(duì)電力輸送質(zhì)量的穩(wěn)定性和整體系統(tǒng)后期的維護(hù)工作會(huì)產(chǎn)生直接影響，因此，應(yīng)遵循因地制宜的桿塔選型基本要點(diǎn)和原則，確保科學(xué)合理進(jìn)行桿塔型號(hào)和類型的選擇，例如：平原地區(qū)、山地地區(qū)、線路受限的地區(qū)可以選擇鐵塔桿塔，將跨徑間距控制在合理范圍內(nèi)，科學(xué)進(jìn)行桿塔的組立和施工。其次，桿塔施工期間，企業(yè)應(yīng)結(jié)合具體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與實(shí)際情況，制定完善的施工方案計(jì)劃，例如：按照當(dāng)?shù)貐^(qū)域的情況，在現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)桿塔的吊點(diǎn)繩類型、總牽引類型、抱桿類型和制動(dòng)繩類型、臨時(shí)拉線類型的系統(tǒng)，在現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行場(chǎng)地的布置，桿塔距離地面0.5 m的位置開展沖壓試驗(yàn)活動(dòng)，檢查結(jié)構(gòu)的牢固性是否符合標(biāo)準(zhǔn)，之后將桿塔根部設(shè)置在底盤凹槽內(nèi)，確保吊起期間五個(gè)點(diǎn)位處于相同重心線，抱桿處理之后電桿和地面夾角為70°的情況下對(duì)根部位置進(jìn)行校準(zhǔn)，夾角為80°的情況下停止?fàn)恳?，?duì)桿塔進(jìn)行調(diào)整處理之后回填土，安裝拉線以后將所有工器具拆除。最后，桿塔施工的過(guò)程中，施工部門和技術(shù)部門應(yīng)全面分析不同桿塔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和施工區(qū)域的實(shí)際情況，采用內(nèi)懸浮抱桿分解組塔的技術(shù)措施、內(nèi)懸浮帶搖臂抱桿分解組塔的技術(shù)措施等，提升桿塔施工工作質(zhì)量和水平。

（5）輸電線路的架設(shè)。輸電線路架設(shè)施工的過(guò)程中應(yīng)做好前期的線路弛度檢測(cè)和記錄工作，按照工程設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行導(dǎo)地線放線連接處理，做好緊線工作和各類附件的安裝工作，合理進(jìn)行架線之前的準(zhǔn)備。正式架線施工期間需要結(jié)合具體情況，采用線路拖地或是張力展放的施工技術(shù)，張力展放施工技術(shù)是采用機(jī)械設(shè)備，使得導(dǎo)線能夠處于對(duì)交叉物有安全距離的張力狀態(tài)，而拖地展線施工則是不對(duì)線盤制動(dòng)處理，將線路拖地行走，無(wú)需依賴于相關(guān)的機(jī)械設(shè)備，但是此類方式很容易出現(xiàn)導(dǎo)線磨損的問(wèn)題，整體施工的效率偏低，成本支出量高，因此，建議在施工期間采用線路耐張展放的施工技術(shù)方式，確保整體線路展放施工的效率和質(zhì)量。

3.2 施工監(jiān)管的要點(diǎn)

架空高壓輸電線路工程施工的過(guò)程中不僅需要確保遵循不同結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)，還需遵守相關(guān)的施工監(jiān)管基本原則，通過(guò)合理的監(jiān)管措施促使工程的良好施工建設(shè)和發(fā)展，預(yù)防出現(xiàn)項(xiàng)目施工的質(zhì)量或是性能問(wèn)題，提升架空高壓輸電線路的施工建設(shè)水平。

（1）施工工藝流程的管理。工程項(xiàng)目施工期間工藝流程的管理非常重要，一旦出現(xiàn)施工工藝流程的問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致工程的施工質(zhì)量和水平不符合要求，對(duì)項(xiàng)目的良好建設(shè)和發(fā)展造成不利影響，因此，建議企業(yè)在工程項(xiàng)目施工的過(guò)程中制定完善的工藝流程管理機(jī)制和體系，確保各項(xiàng)工藝流程能夠符合標(biāo)準(zhǔn)。首先，全面分析設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容，按照當(dāng)?shù)貐^(qū)域氣候環(huán)境和地理環(huán)境的勘察結(jié)果，篩選最佳的工藝技術(shù)方案，明確不同工藝流程的規(guī)范要求，提出各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的施工標(biāo)準(zhǔn)。其次，施工之前應(yīng)安排各個(gè)部門的人員進(jìn)行工藝流程的分析和考察研究，一旦發(fā)現(xiàn)存在工藝流程的缺陷或是問(wèn)題，就要及時(shí)進(jìn)行整改和優(yōu)化，切實(shí)明確各個(gè)施工步驟的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，預(yù)防出現(xiàn)工藝流程方面的問(wèn)題或是不足，提升工程項(xiàng)目的施工水平，確保相關(guān)的工藝流程優(yōu)化性和完善性，為項(xiàng)目施工工作的良好開展夯實(shí)基礎(chǔ)。

（2）強(qiáng)化施工人才的管理力度。工程項(xiàng)目施工期間要想確保各類施工技術(shù)的良好應(yīng)用，不僅需要制定較為完善的工藝流程方案，還需強(qiáng)化人才方面的管理力度，通過(guò)對(duì)人才的有效管控，提升技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)性和規(guī)范性，預(yù)防出現(xiàn)施工工藝問(wèn)題或是不足。一方面，企業(yè)應(yīng)聘用專業(yè)能力和工作經(jīng)驗(yàn)，符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)秀人才。另一方面，要求在實(shí)際工作中結(jié)合具體的施工工藝流程和實(shí)際情況，強(qiáng)化人才的培養(yǎng)和培訓(xùn)力度，提升人員的專業(yè)能力。最后，制定相應(yīng)的責(zé)任制度和考核機(jī)制，以此增強(qiáng)每位人員認(rèn)真負(fù)責(zé)施工的積極性和責(zé)任感。

除此之外，相關(guān)施工管理部門在開展管理工作的過(guò)程中還需強(qiáng)化對(duì)完材料和機(jī)械設(shè)備的管理力度，制定完善的材料和設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)方案和機(jī)制體系，準(zhǔn)確識(shí)別材料或是機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量缺陷問(wèn)題，針對(duì)性地進(jìn)行管理和控制，確保項(xiàng)目的施工質(zhì)量能夠符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)在架空高壓輸電線路工程設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中，需要遵循具體的工作要點(diǎn)和原則，合理進(jìn)行工程的選址設(shè)計(jì)、整體線路設(shè)計(jì)、防雷接地設(shè)計(jì)和排桿設(shè)計(jì)，同時(shí)制定較為完善的施工方案計(jì)劃，遵循不同結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)和原則，明確具體的施工監(jiān)管要點(diǎn)，提升項(xiàng)目施工工作質(zhì)量和水平。