輸電線路設計路徑選擇與桿塔定位的研究

黃仕明

摘要：隨著經濟社會的快速發展，無論是生產還是生活對電力的需求量都持續增加，為更好地保障電力的供應，新時期我國的輸變電工程建設數量不斷增加。在輸電線路工程建設的過程當中，優化輸電線路設計是十分重要的環節，在諸多輸電線路設計的內容當中，路徑選擇與桿塔定位是關鍵內容。本文主要分析闡述輸電線路設計的路徑選擇與桿塔定位的相關內容，結合具體案例，分享一些針對于輸電線路設計這兩個關鍵環節的研究成果，以期發揮參考與借鑒的作用。

關鍵詞：輸電線路設計;設計研究;路徑選擇;桿塔定位

在輸電線路設計當中，實現路徑選擇與桿塔定位的優化，有利于提高輸電網絡整體的布局水平和建設質量，在后期的供電過程中，能夠更好地保持穩定運行，在提高供電公司經濟效益的同時，保證區域范圍內用戶安全可靠用電。

1、工程案例

本文以福建龍巖漳平富山-大深π入和春變110kV線路工程為例，對輸電線路線路設計路徑選擇與桿塔定位進行分析闡述。該線路工程建設地點位于漳平市和平鎮、蘆芝鎮，起自220kV和春變，經華寮村、蘆芝村，至富深線01#塔進行開斷。工程共新建110kV線路31.5km，其中新建雙回路雙掛線路15km，利用已建線路單回掛線1.5km，新建34.05km的通信光纜。

2、輸電線路設計的路徑選擇

輸電線路設計中路徑選擇，有需要遵循的原則，也有不同地理條件下對路徑選擇的標準。具體分析如下：

（一）輸電線路設計的路徑選擇原則

首先，在進行輸電線路設計路徑選擇時要全盤考慮，綜合規劃，將施工難度、經濟效益、安全維護等方面納入到路徑選擇的考量標準當中。其次，直線鋪設應作為首選，盡量將路徑選擇在地質環境優越的區域，減少跨域施工。再次，盡量避免穿越茂密林區、高大建筑物群以及障礙物較多的區域。最后，如果無法避免穿越障礙區，則要盡可能縮短穿越距離，盡最大努力避免環境對電力線路的影響。

（二）不同地理條件下對路徑選擇的標準

現階段，輸電線路路徑選擇主要依靠圖上選線和野外選線兩種方式，圖上選擇是將電力線路施工區域按照1：5000或者1：10000的比例尺進行縮放繪制，而野外選線是對圖上選線的一種深化及實地勘察，無論是采用哪種方式進行輸電線路路徑的選擇，都要按照不同地理條件下的標準進行選擇。具體分析如下：

平地。平地是輸電線路路徑的最佳選擇，路徑的選擇標準為盡量選擇最短線路距離，減少對公路線、鐵路線、建筑群的穿越，避免跨越復雜條件區域。

山區。山區的最大特點是不同海拔之間存在高度差，線路易受風偏的影響，如果線路距地面距離嚴重不足或風偏距設計不合理時，容易出現線路放電故障，且由于地勢、地形復雜，交通不便造成施工不便。路徑選擇的標準為順山脊走勢布線，而不得橫穿山脊，如果無法避免橫穿山脊則應選擇山脊的平緩處，另外在一些滑坡泥石流多發地區或者懸崖、溶洞等特殊地質條件區域，要注意降低施工難度，以保證安全。

跨河區域。在進行跨河區域路徑選擇時，首要考察的內容是雨季時河流的最高水位及流水的沖刷程度，在此基礎上對桿塔的跨越距離進行精準計算，并做好基礎加固工作，防止因流水沖刷造成桿塔失穩的情況。

森林覆蓋區域。輸電線路在森林覆蓋區域進行路徑選擇時，存在波及范圍廣、跨越距離長且需要多次穿越的問題，由此需砍伐大量樹木以保證施工空間充裕，這樣對森林極易造成嚴重的破壞。為此，能避免穿越森林覆蓋區域還是要盡量避免，實在無法避免時，則要盡可能避免穿越茂密林區，最大可能降低對森林的砍伐破壞。

要注意，圖上選線具有一定的局限性，無法對輸電線路工程建設區域有直觀的感受，為此圖上選線只能提供大概的位置、地質情況信息，而野外選線則可以實際查看，避免出現巨大相差造成不必要的麻煩，影響輸電線路設計的路徑選擇與桿塔定位。

3、輸電線路設計的桿塔定位

（一）桿塔定位的原則

桿塔定位的原則主要涉及塔位選擇、檔距設置和桿型選擇三個方面的問題。

塔位選擇。塔位選擇應盡量避開水文地質條件復雜的位置，如水庫、泥塘、斷層等，要減少對農田的占用和施工時的土方量。

檔距設置。檔距的設置要最大程度利用到桿塔本身的高度和強度，要注意控制相鄰檔距的大小在同一水平線上，避免出現過大的縱向不平衡張力和中央導線過分接近的情況，特別是避免出現孤立檔。

桿型選擇。桿型選擇要優先使用節省鋼材的類型，避免使用特殊桿塔，在大轉角要盡可能實現塔高的降低，充分發揮桿塔的荷重優勢。

（二）桿塔的定位與驗證

桿塔的定位

桿塔定位要優先對特殊桿塔的位置進行定位，再對普通桿塔進行定位，特殊桿塔主要包括終端塔、轉角塔、跨越桿塔等。

要以已經定位好的桿塔為基準，對其他桿塔進行依次定位，具體方法是基準位桿塔與弧垂曲線相交后，進行模板的垂直或平行移動，當地面與切地曲線相切時，桿塔位置即可確認，依次重復此方法，直到下一處轉角樁位。

模板的定位曲線是在最大弧垂氣象條件下按照一定的比例繪制而來的，其主要包括最大弧垂曲線，跨越曲線以及切地曲線等。

導線懸掛曲線的平拋方程為 ， 代表最大弧垂時的比載， 代表最大弧垂時的導線水平應力。

在完成首個耐張段排塔后，要對檔距和K值進行相應的計算。如果經計算得出，K值與原模板曲線K值相等或偏差在范圍以內，則證明排塔有效，反之則要重新進行K值的計算或者模板的制定，這一重復工作要進行到K值在允許范圍內為止。通常情況下，K值的允許誤差范圍為△K=-0.2×10-5到+0.2×10-5（l/m）。

當遇到耐張末段出現剩余或桿塔未充分利用檔距的情況時，要優先考慮資源節約的問題，在確保輸電線路安全的前提下，對檔距進行適當的調整，進一步優化桿塔的使用。

桿塔定位的驗證

桿塔定位的驗證是確保桿塔定位準確的有效措施，是確保輸電線路運行的關鍵舉措。驗證的主要內容包括水平檔距、垂直檔距，桿塔上拔，導線風偏對地、對物距離，直線桿塔搖擺角，懸掛點應力情況，相鄰檔距斷線，交叉跨越距離等內容。

要注意做好室內和室外桿塔定位的統籌協調，先完成室內定位驗證，在進行室外定位驗證，對塔位實地情況，地形地貌情況，地質條件，高程檔距，轉角度數，交叉跨越距離等進行細致考察。

結語：

輸電線路設計路徑選擇與桿塔定位是輸電線路工程建設當中的重要內容，直接關系到輸電線路工程建設相關區域的用戶安全可靠用電，也直接關系到輸電線路運行的安全與穩定。在進行具體的輸電線路設計路徑選擇與桿塔定位工作時，要始終堅持“以位定線”，盡量減少路徑選擇與桿塔定位對周圍環境的影響與破壞，堅持把安全、經濟、合理等要素進行統籌協調，確保輸電線路設計路徑選擇與桿塔定位準確精密，且具有極高地適用性，確保在輸電線路工程建成后能夠真正發揮作用，起到關鍵地電力能源供給保障作用。

參考文獻

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