架空送电线路设计上定位排杆的探讨

架空送电线路设计上定位排杆的探讨

(中机国能电力工程有限公司上海市200062)

摘要: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。本文就架空送电线路设计上定位排杆进行深入探讨,以供参考。

关键词:架空送电线路;设计;定位排杆

引言

电力作为重要能源,以其环保、廉价和输送便捷等的特性,已经和正在为国家的经济建设发挥着重要的作用。合理选择杆塔,正确定位和排杆,是线路设计和电力技术管理工作中首要的一环,对于送电线路建设速度和经济投资影响很大。

首先,弄清与架空线路结构有关的几个基本术语,说明如下:

①档距l②水平档距lsh③垂直档距lch④代表档距lD。如下:

1架空送电线路定位准备工作以及相应的定位方法与原则

1.1定位准备工作

事先将线路主要的有关技术资料和要求及注意事项汇成“线路工程定位手册”,并准备好必要的工具,如弧垂模板及有关计算工具,空白的明细表。应包括以下内容。

(1)线路概要。

(2)送电线路两端资料。

(3)导、地线型号及力学特性曲线图。

(4)绝缘子串型式。

(5)不同气象区分段要求。

(6)线路交叉垂直距离的规定,(见表1)。

(7)导线对地及各种交叉物的距离及交叉跨越方式的要求。

(8)各种杆塔使用原则。

(9)线路纵断面的比例,图幅及边线测量的有关要求。

(10)定位使用的模板K值曲线,摇摆角等各种校验曲线及图表。

(11)线路边导线与建物之间距离的有关规定。以及其它特殊要求等。

表1送电线路与电力线路跨越时最小垂直水平距离(m)

1.2定位方法、定位原则与结果检查

(1)定位方法。在定位工作中,需要结合实际情况来科学、合理定位塔位、塔高以及塔形等。主要方法为:室内定位法、现场定位法以及现场室内定位法。其中,现场定位法主要是基于在完成一到两个耐张段测量后,回到室内对所测量的结果进行反复的验算,进而实现经济合理方案的定位,在此基础上,针对不完善的地方,需要重新回到测量现场进行塔位标桩的调整,为确保实际施工的准确落实奠定基础。而现场室内定位法则需要相应的测量人员在测量现场针对平断面进行测量,然后在获得一定段位后来实现现场室内定位,并经过多部门合作进行塔位定位的鉴定,确保设计的合理性。

(2)定位原则。a.在杆塔定位上。要尽量避免占用耕地等,还要将土石方量控制在最低;杆位的设计要避免在洼地等水文条件较差的地方,需要确保杆塔施工地点整体的地质地貌等能够满足实际施工要求。b.在档距配置上。需要实现对杆塔使用条件的严格把关,确保期间的距离尽量平均;如果存在杆塔摇摆角不足的问题,则就需要对塔位以及档距进行相应的调整,但是在此过程中需要保证相应的杆塔高度要保持不变;要注意实现对孤立档的有效规避。c.在杆塔的选择上。需要结合电气条件、当地自然条件等,对相应杆塔的尺寸以及形状等进行选择,同时需要从经济性出发,实现对杆塔形状以及高度的定位,并要以当地的地形为基础来实现排杆定位,以高矮塔配合使用的方式来落实。

(3)杆塔的选用。确定线路杆塔的外形尺寸,须满足电气条件:导线型号,线间距离,导线对地、限距和带电检修条件等,以及线路通过地区的气象条件和地形条件。

(4)检查定位结果。在对杆塔的形状、高度以及所定位的位置进行明确的基础上,需要实现对相应设计的验算,确保设计能够满足相应的规定,进而为确保施工的顺利进行、实现电网的稳定且安全运行奠定基础。在校验的过程中,主要的校验对象为设计条件、允许档距、安全档距以及垂悬角等。

2架空送电线路机械计算的程序

先对其机械部分进行计算,包括架空送电线路的导线和地线的机械计算、杆塔及其基础的计算、线路选线与杆塔定位以及施工计算等。计算程序如下:

(1)计算导线比载g1~g6;

(2)计算导线最大使用应力,即为许用应力[σ]。

(3)计算临界档距lL。在Ⅰ类气象区中,架空线的最大应力可能在下列两种气象情况下出现:1)最低气温2)最大荷载。在档距很大时,架空线应力的变化只与比载有关,而与温度无关;在档距很小时,架空应力只与温度有关,而与架空线上的荷载无关。在由气温控制到由荷载控制这个变化过程中,必然存在一个临界档距lL,,若l>lL时,说明架空线的最大应力在最大荷载时出现;若l<lL时,最大应力必在最低气温时出现。

(4)将出现最大应力时的导线比载,气温和许用应力作为已知状态的数据,将待求导线应力的另一种气象情况下的数据代入状态方程式,即可解得各种待求状态下的导线应力。

3各计算结果的校验

在经过计算以后,能够明确相应的设计方案,并针对杆塔设计进行检查,而为了确保实际设计的科学性与合理性,则需要落实相应的校验。具体校验内容与方法如下:

3.1档距中央导线与地线的距离校验

在落实这一校验内容时,则需要按照规定中所给出的校验公式,将相应的计算条件定位为无风条件、气温为15℃,公式为S≥0.012L+1,其中的S表示的是导线与地面间的距离长度,L则是代表着档距,单位为m。通过这一公式,能够实现对档距值的计算,进而判断档距值是否存在不合理,如果存在则就需要对档距进行调整,亦或者是通过对导线间悬点高差的调整,进而确保档距设计的合理性,保证整个排标杆方案能够顺利实施。

3.2以允许档距以及安全系数进行验证

①允许档距验证。需要通过小高差档距以及大高差档距进行具体计算,在实际设计的过程中,以线路最低点出现最大使用应力为考虑对象,所以,相应高悬点的最大应力要再最大使用力之上。②安全系统验证。按照相应规程,相应的安全系数值要大于2.5,根据这一安全系数值带入相应计算公式得出计算结果。

3.3导线线间距距离以及计算上拔力的验证

前者的验证需要按照规程中的规定来落实计算,对于1000m以下档距,水平线间距离宜按下式计算:,式中ki——悬垂绝缘子串系数;D——导线水平线间距离,m;Lk——悬垂绝缘子串长度,m;U——系统标称电压,kV;fc——导线最大弧垂,m。双回路及多回路杆塔,不同回路的不同相导线间的水平或垂直距离,需比上述要求再增加0.5m。使用悬垂绝缘子串的杆塔,其垂直线间距离不宜小于表3所列数值。覆冰地区上下层相邻导线间或地线与相邻导线间的水平偏移,不宜小于表4所列数值。

后者的验证则需要在建立在明确水平档距与垂直档距的计算值基础上来落实,根据相应公式求出验证结果。上拔力的存在可能会导致电杆被拔起,因此,为了解决这一问题,在实际设计杆塔位置时,则就需要根据相应验证结果,实现对杆塔位置的有效调整,如果依旧无法实现对这一问题的有效解决,则就需要通过加挂重锤或者是使用轻型耐张杆塔等来进行进一步的解决。

3.4其他验证

包括了直线杆塔摇摆角、垂直串垂直负荷、耐张绝缘子串强度、悬垂角、耐张绝缘子倒挂、杆塔基础倾覆、边向风偏后对地距离等,要求明确相应的计算对象,求出结果后与规定内容对比,存在问题立即解决,为实现杆塔排杆定位的合理设计提供保障。

4结束语

如何从设计上合理选择验算杆塔、优化线路,从而达到既控制送电线路建设速度和经济投资,又确保了供电可靠性和施工、运行维护方便性的目的,这是作为电力技术管理和设计工作者必须探索和实践的一项重要内容。因此,合理选择杆塔,正确定位和排杆,对线路设计来说就显得尤为关键。只有在实践中不断总结经验,不断研究和解决实践中遇到的问题,我们的电网技术才能不断向前发展。

参考文献:

[1]架空送电线路基础设计分析[J].钱静洲.广东科技.2011(20)

[2]架空线路设计中定位排杆问题的探讨[J].龚雨英.大科技.2014(31)

作者简介:

谭科,1986,男,汉族,籍贯:湖南益阳;学历:本科。

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