35kV架空输电线路设计问题探讨

2013-08-15赵渐进

中国新技术新产品 2013年20期

赵渐进丁傲曾峥

（湖北省电力公司孝感供电公司设计院，湖北孝感 432000）

3 5kV输电线路的设计一般分为三个阶段，即可行性研究、初步设计阶段与施工图设计阶段，其主要的内容包括很多方面，例如导线型式选择、线路路径选择、杆塔基础设计以及杆塔形式选择等。35kV输电线路的设计，要保证输电线路在施工之后能够经济、安全的运行，更好的确保线路无故障的运行。

一、可行性研究

可行性研究在35kV输电线路中的设计具有关键性的地位，这一阶段目前基本决定了线路的规模和造价。可行性研究分析报告的内容具体包括研究方案、内容真实、准确的预测以及严密的论证。研究方案是指在研究设计高压35kV输电线路时，对其可行性要做出研究方案，更好的确定研究的对象。内容真实是指可行性研究报告要对35kV输电线路的设计从经济、技术、工程等方面进行调查研究，并且对线路建成之后的社会影响以及经济效益进行有效的预测，并对于是否进行下一步的投资以及如何建设提出建议，这就要求可行性报告要准确、可靠。准确的预测就是在投资决策之前对35kV高压线路进行设计和调研，并对所产生的问题和结果进行估计，深入调查研究，对其前景进行科学的预测。严密的论证是指要围绕影响项目的各种因素，并且运用好微观和宏观的方法进行分析。

二、初步设计

初步设计是工程进行设计的一个重要的阶段，着重对于线路路径的实行方案进行技术经济比较，从中选择出一个最佳的设计方案，对设计原则进行进一步的明确。

（一）导线的确定

根据系统规划中所提供的一些负荷资料以及选择的一些导线的截面，并且结合当地的经济发展规划来校验。随着我国经济的发展，各行各业以及人们生活用电量日益增加，而且在进行电路设计的时候，对于个别的行业没有进行长远的规划，这就造成了线路已建成，达到了满负荷的运行。长期以往，线路的满负荷运用，造成了导线的损耗大，而且使导线的连接点持续发热，给安全运行造成了很大的威胁。因此，在对导线的截面进行选择的时候，要根据当地的实际情况，选择合适的导线截面，而且对于导线截面的选择，要选择一些偏大的截面，不要选择一些偏小的截面，偏大的截面可以承受很大的负荷，更好的保证输电线路的安全。而且，在导线选择之后，还要根据规格的要求选择一些避雷针的型号，更好的保证避雷针与导线截面型号相配，保证输电线路的安全。

（二）气象条件的选择

在进行输电线路设计的过程中，气候条件与输电线路有着十分重要的关系，因此，要明确当地的气候条件。充分考虑到当地的气候条件，对于当期的气象资料以及已有线路的运行情况等因素要综合的进行考虑，更好的确保输电线路设计的合理和安全。对于气象条件进行考虑，主要从以下几方面进行，当地的最高温度，这是为了计算导线最大的弧垂，更好的保证线路与建筑路以及地面的安全距离；当地的最低温度，这是为了更好的确定导线的最大应力，这也是导线进行最大应力实验的一个最基本的条件；当地最热月份的平均温度，这是为了更好对导线的安全载流量进行验算；当地最大的风速，这是为了更好的确定电杆、导线、拉线一些受力部件的外部负荷，对导线与其所接近的建筑物水平的安全距离进行验算，防止由于风力造成的一些安全事故的发生；导线覆冰，更好的计算出电杆、导线等部件的一些机械的强度；雷电日数，针对雷电情况，采取相应的防雷措施，更好的保护输电线路。

（三）绝缘配合设计

对于绝缘的设计，要根据绝缘强度进行区段划分，送电路的绝缘强度可以按照污秽区以及清洁区进行划分，污秽等级与污秽区段的划分是按照附盐的密度、污秽性质、污盐距离等进行的，并且提出有效的防污秽的措施，更好的确定绝缘设计。对于绝缘子串和片数，要根据电压的等级以及负荷的条件对不同型式的绝缘条件进行选择。

对于防雷设计，要按照送电线的电压等级、已有线路的运行经验以及本地区的雷电活动情况来选择避雷线的根数、避雷线的保护角以及避雷线与档距中央导线之间的最小距离。对于架空送电线来说，最好的避雷保护方法，就是要运用接地避雷线，而且要保证避雷线保护角度要小，这样才能取得很好的遮蔽效果。但是，随着线路电压等级日益降低，避雷线的造价却日益增大。35kV线路一般在发电厂以及变电站架设1～2km的避雷线，一般在不会沿着全线架设避雷线。35kV线路允许单相接短时运行，在进行线路设计时，无避雷针的部分线路要进行导线三角形的排列方式，让最上面的一根导线起到避雷线的效果。对于《设计规范》的规定，1～2km的进线距离段是保护距离，对于这个距离，我们不能死搬硬套，要灵活的运用，对于多雷的地区，进线段的设置应该要达到3km或者更长，而且对于进线段的水泥电杆的耐雷水平要提高，要多增加一些绝缘子，尽可能的减少雷击所造成的闪络。

（四）杆塔设计

对于杆塔的设计，在设计的过程中，要尽量选择一些运行经验成熟或者是一些典型设计的杆塔型式，对于一些新型杆塔的设计，要有充分的设计理由，而且还要经过科学实验验证后，才能进行运用。对于35kV的直线杆来说，单杆一般高15m，在特殊的情况下为18m，对于铁塔的高度也有一定的标准，一般是9m、12m、15m以及18m等。杆型的选择，要选择直线型的杆型，并且结合导线选择的型号来确定双杆还是单杆的运用；针对当地的运行经验、运行情况以及当地的地质情况，要选择深埋的方式，还是浅埋的方式；根据电压以及其运行的基本情况，确定杆的高度。经过一系列的分析和设计，确定直线杆的感性以及尺寸，然后在选择加高直线杆及其转角和终端杆的杆型。在一些不容易立杆的地段和一些特殊的跨越区，要选择与水泥杆型结合在一起的铁塔。

对于基础型式的选择要根据全线的地质、地形、基础受力条件以及水文情况来确定基础的型式。对于铁塔的基础以及钢筋混凝土杆的受力基础，按受力的型式进行划分，可以分为上拔、下压类基础以及倾覆类基础。对于上拔、下压类基础来说，主要承受的是上拔力以及下压力，例如电杆的地盘、拉线盘等；倾覆类基础就是承受倾覆力，对于铁塔的基础一般运用的都是现浇台阶基础。

（五）合理的通信保护设计

在进行通信线与电力线路进行交叉跨越时，对于交叉角的设计要符合“线路设计规程”，对于交叉角的设计，在跨越I级通信线路时，交叉角的要求应该大于450；在跨越Ⅱ级通信线时，对于交叉角的要求要大于300；在跨越Ⅲ通信时，交叉坏没有具体的要求。35kV输电线路如果有防雷保护，那么通信线的垂直距离要大于3m；如果输电线路没有防雷保护的时候，那么通信的垂直距离要大于5m。

三、施工图设计

对于初步设计的原则以及设计的一些意见，进入到下一步的施工图设计。其施工图设计的具体流程是，首先，对于初选的以及经过评审完毕的最佳的路线方案，进行实地的测量，然后进行放线、打杆位桩等。其次，进行必要的和详细的图纸设计，这包括交叉跨越表、杆塔图、线路路径图、绝缘子串组装图、杆塔明细表以及铁塔基础图等一系列详细的图纸。第三，还要提供出一些准确的、完整的材料表，并且提供出一些技术施工设计的预算书和设计说明书。

四、设计中遇到的问题及注意事项

3 5kV输电线路在进行设计的时候，会遇到一些问题，对这些问题要采取合理的解决措施，在设计的时候还需一些注意事项。对于变电所35kV进出线和架空线的终端引线要进行合理的配合，更好的保证进出线的架设，对于35kV架空输电线的保护范围与当地的的防雷保护范围要进行很好的衔接。对于防线测量中的设计人员来说，要亲临现场，根据当地的实际的地形以及地貌，对杆位进行设置，并且选择一些合理的杆型，使设计的理论与实践能够紧密的结合在一起。在设计的过程中，对于输电线路沿线的一些地形、地貌、地质以及水文情况一定要进行认真、详细的勘测，并且根据实际情况，要选择合理的电杆埋深、底盘以及卡盘的规格，还要对于电杆根部要做好防碱和防腐处理。对于“T”型的输电线路，还要根据线路的设计情况，设计出“T”接点需要采用的一些杆型，对于其具体的连接布置方法也要进行具体的说明。对于设计中输电线的路径说明要简明、准确、清楚，而且还要通俗易懂，并且逻辑严谨，使施工工人都能看懂，保证施工的顺利实现。要严格遵守城建程序，遵守先勘探、后设计、最后再施工的原则，禁止使用便勘探、边设计、边施工的“三边”工程，更好的保证设计的质量，保证工程的顺利实施。