1、探讨架空送电线路设计问题摘 要：架空送电线路设计是电网建设的重要组成部分，文章对架空送电线路及其设计内容进行了概述，针对架空送电线路设计的主要方面，如路径选择、杆塔选型、定位排杆、杆塔基础设计进行了论述，以提高电网线路的稳定性、安全性和经济性。 关键词：架空送电线路；设计； 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 引 言 随着社会用电需求量的不断增长，电网建设也获得跨越式发展，因此电网设计单位承担的任务相当繁重。在城乡一体化建设不断向前推进，规划区域不断拓展，受土地资源开发瓶颈制约的情况下，导致架空送电线路建设的外部空间越来越小，路径选择越来越困难，施工难度也越来越大。此外，从近几年
2、架空送电线路施工情况来看，施工进度受多种因素影响很大。如何在任务紧、工期短、外部影响因素多的建设背景下，保质保量地完成架空送电线路设计任务，已经成为电网设计单位的重要课题。 2、架空送电线路概述与设计内容 架空送电线路是指由发电厂向电力用户中心输送电能的架空电力线路。对于电力系统来讲，它具有非常关键的作用。架空送电线路设计包括路径选择、杆塔的选型、排杆的定位、杆塔基础设计、导线力学计算、导线防振、导线弧垂、线路绝缘与防雷、线路网路规划设计等多种内容，这些都是保障塔杆稳定送电导线安全的各种重要因素。其设计工作必须通过上述内容的科学计算与规划，才能实现用电的稳定性、安全性与经济性。通过对架空送电线
3、路设计的多方面考虑与科学计算，能够有效保障线路安全，避免事故的发生。以下就架空送电线路设计中的主要方面进行论述。 3 架空送电线路设计 3.1 路径选择 架空送电线路路径选择，目的是要在线路起讫点间选出一条全面符合国家建设各项方针政策的线路路径。路径选择应从线路运行安全、经济、合理、施工方便等多种角度来进行考虑与比较。路径选线方案合理与否，会直接影响到设计的质量。在选线中应兼顾杆（塔）位的技术经济性和关键塔位成立的可能性。可在交通运输条件、施工、运行条件、地形、地质条件、大跨越、线路投资等技术经济方面中进行比较，比较原则如下：尽可能选择长度短、特殊跨越少、水文和地质条件好的路径方案；尽可能避开
4、森林、绿化区、果木林、公园、防护林带等，当必须穿越时，应尽量选取最窄处通过，以减少砍伐树木；尽可能少拆迁房屋及其它建筑物，尽量少占农田；尽可能避开地形地质复杂和基础施工挖方量大或排水量大以及杆塔稳定受威胁的不良地形、地质地段。3.2 杆塔选型 架空送电线路设计应首先根据线路工程地形、选线情况、档距大小来确定几种合适杆塔，尽量选用最经济的杆塔型式。对于较大的转角杆塔，应尽量降低高度，以减少基础工程量。对于位于规划区域内，如沿道路绿化带布线的杆塔，尽量选用同塔多回的钢管杆，以减少占地和美化城市景观，但大的转角塔若采用钢管杆，由于结构上的原因极易造成杆顶挠度变形过大，基础上由于基础受力方式不同，其费
5、用往往较高。因此，转角大的地段应尽可能采用角钢塔，而直线塔则可采用钢管杆，这样能够满足生态环境、经济与安全的要求。在实际工作中，合理选择杆塔型式，能够有效减少基础工程量，加快工程施工进度。 3.3 定位排杆 定位排杆是架空送电线路设计中的重中之重，杆塔的选择适当与否，会极大地影响到送电线路建设速度和经济投资、供电的可靠性以及施工、运行维护方便性。因此，探讨如何合理选择杆塔及正确定位和排杆，是架空送电线路设计中重要的一环，值得深入研究。 杆塔定位原则主要有：尽量避免将杆塔立于水田等地段，以减少占用耕地；避免选在陡坡处，减少土石方量；尽可能避开洼地、泥塘、水库、冲沟发育地段、断层等水文地质条件不良
6、的处所；对于带拉线的杆塔还应考虑打拉线处的条件；具有较好的施工和紧线条件。 合理的塔位便于基础型式的选择和施工，而适当的档距能够显著减少基础作用力，降低工程造价。档距的配置方法有：最大限度地利用杆塔强度，并严格控制杆塔使用条件；相邻档距的大小应不十分悬殊，以免过大地增加纵向不平衡力；当不同的杆（塔）型或不同的导线排列方式相邻时，档距的大小应考虑到档中导线的接近情况，如换位杆（塔）间由于导线的交叉要适当减少档距；尽量避免出现孤立档，特别是小档距孤立档。 3.4 杆塔基础设计 杆塔基础是送电线路体系的重要组成部分，它既承受下压力，又承受上拔力，同时还有较大的水平力作用，其设计质量不容忽视。因此，杆
7、塔的基础设计应该在安全、可靠的前提下，尽量做到减少工程造价、降低施工难度和保护生态环境。 杆塔基础结构设计应满足以下要求：能承受正常施工和运行时可能出现的各种工况下的荷载；在正常使用时具有良好的工作性能；正常维护下具有足够的耐久性能；在偶然事件发生及发生后，仍能保持整体稳定。因此，基础设计应根据沿线地质和水文状况，按照因地制宜、安全可靠、技术先进、经济适用的原则来设计杆塔基础型式。常用的几种基础型式分析如下： 3.4.1 轴心直柱基础 这类基础的中心在塔脚的垂直线上。根据抵抗上拔荷载方式的不同，可分为直柱式台阶基础（刚性基础）和板式直柱型基础 （柔性基础） 。刚性基础主要依靠其自重平衡基础上拔
8、作用力，柔性基础除依靠其自重外主要利用基础底板以上回填土重量平衡基础上拔力，这两种基础广泛应用于山区或地质条件较好的平坦路段上。这类基础型式的优点是施工简单，基础预偏及铁塔调整容易就位；缺点是基础尺寸大，基底需平整，挖方量大，如刚性基础需耗用大量混凝土，柔性基础虽然可减少混凝土方量，但底板配筋使钢筋用量增加，这样不利于环保，而且造价较高。 3.4.2 机械钻（冲）孔桩基础 主要用于基础荷载加大且机械容易到达的平坦路段。设计时可根据塔位处地质条件的不同，选用钻孔灌注桩或冲孔灌注桩。在软弱土层一般采用钻孔桩基础，而冲孔桩多用于风化岩石地基处基础。这类基础可根据基础作用力的大小以及地基的情况，选择合
9、适的直径和埋深。缺点是费用较高，而且钻（冲）孔时会产生机械噪音。基础成孔时由于有泥浆排放，若不能对泥浆进行妥善处理，将对环境造成一定的影响。在桩长较长且地面以下存在较厚砂层时，桩身易出现夹层甚至断桩，一旦出现质量问题，修复难度大且费用较高。 3.4.3 挖孔桩基础 该基础全部用人工挖掘，无需大型机械设备，适用于地质条件较好、机械不易到达的山地。主要优点是基础中心至保护边坡距离小、主柱允许露出基面高、开挖土石方量少。可根据基础作用力的大小及地基情况灵活选择桩径、埋深。该种基础能充分发挥原状土的承载性能，占地小，有利环境保护；主要缺点是遇到风化岩石或有水的地质，基坑成形困难，在实际施工中往往由于监
10、督不到位，施工单位麻痹大意，不按规程设置防护措施，导致人员伤亡事故频繁发生。 结 语 架空送电线路设计受到路径选择、杆塔型式、排杆定位等多方面因素的影响和制约，设计的优劣直接影响线路工程的质量。架空送电线路设计必须结合工程实际，一味生搬硬套是无法保证设计质量与满足电网发展需要的。只有结合实际情况，因地制宜，通过优化设计方案，不断进行科技攻关、探索与创新，才能满足电网线路建设安全与经济的要求。参考文献： 1 许勇.对架空送电线路设计问题的分析与探讨J.中华民居，2011 ， （10）. 2 钱静洲.架空送电线路基础设计分析J. 广东科技，2011 ， （20）. 3 李军锋.武太平浅谈架空送电线路设计中的新问题J .中州煤炭，2008， （4）
