110kV及以下架空输电线路初步设计过程常见问题与解决方法

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工业技术
１ Ｖ及 以下架 空输 电线路初步设 计过程 ｋ １ ０ 常 见 问题 与解 决 方 法
杨 志 强
（ 昆明供 电设 计 院 ， 南 昆 明 ６ ０ １ ） 云 ５ ０ １
摘 要： 初步设计是工程设计的重要 阶段， 主要的设计原则都在初 步设计 中 以明确 。 加 着重对不 同的线路路径 方案￣４综合的技 术经济比辊 － ｉ － 选择 最佳设计方案， 达成诸如 线路 路径协议 、 土地使用、 林木砍伐等相 关协议。本 文简要 介 绍 １０ Ｖ及 以下 架 空输 电线路 初 步设 计的 内 １ｋ 容、 深度要 求及在 设计过 程 中遇 到 的常见 问题 与解 决方 法。 关键词： 电线路 ； 步设 计 ； 泥杆 ； 塔 ； 输 初 水 铁 导线 ； 绝缘子
１初步设计
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１ 线路路径选择 ． １ 输 电线路的路径选择是一项复杂 的工作 ， 社 会的 、 经济的、 环境 的以及 自然的因素等都对其 有重要影响是 影响输电线路投资、 施工和运行是 否方便的关键。因此 ， 在整个设计过程中应给予 高度的重视。 路径选择分为图上选线和现场选线 两个阶段，图上选线应做好事前准备 如搜集 １ ／ １ 万一／ 万地形 图 ； １ ５ 了解电力系统规划 ； 城市 、 工矿 发展 、 利、 水 铁路 、 高等级公路等的规划 ； 森林及 经济作物分布 ； 事设施 、 军 导航台 、 电台、 已有 电 力线路情况等。根据所掌握的情况， 尽量避开有 影响的范围 ， 让线路交通方便 ， 路径最短 ， 地形最 好。拟定若 干个路径方案或局部小方案进行 比 较， 一般保留两个方案作为初勘方案。 １ 导线 、 ２ 地线的确定 根据系统规划提供的负荷 资料选定 导线截 面萁 方法一般按经济电流密度来选择 ， 电压损 用 失、 电晕、 机械强度及发热条件加以校验。由于我 国国民经济发展速度较快， 加上个别行业缺乏长 远规划＇ 往当线路一建成彳 快就达到满负荷运 住 ／ 艮 行。因此在选择经济电流密度时 ， 须结合 当地社 会经济发展规划合理选择， 有条件的情况下应适 当增大最大负荷利用小时数 ，减少线路投运后 ， 因导线截面选择不合理 ， 造成的超 负荷运行 。超 负荷运行不仅损耗高， 而且导线连接点容易发热， 对运行安全造成隐患。 导线类型应根据使用环境 及使用条件选择 ，一般情况选择普通钢 芯铝绞 线 ，对于重冰区线路可选择铝合金钢芯 铝绞线 ， 在 旧线路改造为提高输送 容量可考虑采 用耐热 铝合金钢芯铝绞线， 同时要重视铝钢截面 比的选 择。 必要时 ， 还应通过技术经济 比较确定。 导线确 定后根据规程要求选定地线截面并确定型号。 普 通地线的选择应对其进行必要的热稳定校验 ， 对 于污秽地 区宜采用锌铝台 １ － ３气象条件的确定 在进行输配电线 路设计时首 先要 明确 当地 的气象条件。气象条件应根据沿线的气象台 、 站 的气象 资料 和附近线路的运行情况进行综合考 虑 。 电线路ｉ计主要考虑下列气象条件： 输 殳 １．最高温度： ．１ ３ 用于计算导线 的最大弧垂＇ 保 证线路对地面及建筑物的安全距离 ； １． ３ ２最低温度 ＿ 确定导线最大应力的基 为 本条件 ； １３最热月份 的平均气温： 于验算导线的 ． ３ 用 安全载流量； １． ３ ４最大风速： 用于确定导线 、 电杆、 拉线等 受力部件的外负荷， 以及验算导线与所接近的建 筑物 的水平安全距离 ； １５ 年平均气温 ：防震设计一般用 年平均 ３ 气温时导线的应力作为计算控制条件； １． Ｊ ６导线覆冰 ： 用于计算 导线、 电杆等部件 的机械强度 ；
１． ．７雷电 １ 用于防雷保护方面的设计考 同， ３ ３ 数： 应分别选用相应公式计算。一般普通挡距指 １０ ｍ 以下档距 ； ００ 大档距指 １０ －０ ０ ０ ０２ ０ 米不需要 风速 、 覆冰厚度和大气温度的不同取值成为 特殊考虑的档距 ；大跨越指跨越通航大河流 、 湖 档距在 １０ ｍ以上或塔高在 １０ ００ ０ ｍ以 气象条件组合。 气象条件的组合既要反映 自 然的 泊和海峡 ， 变化规律以及它们同时出现 的可能性， 又要考虑 上 ， 导线和杆塔需要 技术经济上的合理 眭． 既反映客观实际的危险程 １ ３ 防雷设计 Ａ 度－ 保证线路的运行 、 施工、 检修工作等的安全， 又 按送电线路的电压等级通 过地区雷电活动 要考虑经济上的合理及计算上的方便。 在技术上 情况和 已有线路运行经验来确定采用地线根数， 要使线路在危险的情况下（ 、 大风 覆冰有风 、 、 确定地线的保护角。 低温 架空送电线路最有效 的防雷 持续高＇ 能够正常运行， 温） 在断线情况下不倒杆， 事 保护是采用接地 的地线 且地线的保护角越小， 故不扩大 。在内部过电压 、 最大风速时， 导线对地 其遮蔽效果越好卜 般应小于 ２ 对 于同塔 多回 不发生闪络事故， 在最高温度或覆冰时保证导线 路线路应尽可能的采用负保护角， 条件允许应提 对地有足够的安全距离， 在施工过程 中不发生人 高绝缘水平 ， 即采用平衡高绝缘。 身、 设备事故 。 为使设计际准化， 除有特殊气象因 降低接地电阻是提高线路耐雷水平 的有效 素外应尽量采用标准气象区 ， 同时在调查 中要注 手段 ， 因此水泥电杆的地线、 横担 和绝缘 子固定 意微地形 、 微气象的影响 。 部分应 有可靠 的连接和接地 ． 设计时应加强对土 １ 绝缘配合及防雷设计 ４ 壤 电阻率的实测工作 ，合理设计杆塔接地装置， １ ． 绝缘 配合设 计 ４１ 尽可能 的降低接地电阻， 这对减小线路雷击跳闸 绝缘配合设计一般从设备造价 、 维修费和事 率 ， 提高线路安全运行水平十分有意义。 故造成 的损失三方面进行考虑 ， 出经济 、 选 合理 对于 ３ ｋ ５ Ｖ线路一 般不沿全线架设 地线 。 只 的绝缘水平 。架空输 电线路的绝缘配合需要解 在发电厂 、 变电所进 出线架设 １２ｍ地线（ －ｋ 如线 决。 路很短宜全线架设地线）要正确认识《 ｆ 范》 。 谢 规 １ ．１ ．１ 杆塔 上的绝缘配合设计 ：按运行 电 规定的 １２ｉ的进线段保护距离＇ ４． －ｋ ｎ 这是指一般而 压、 操作过电压 、 电压来确定绝缘子的类型 、 言 能死搬硬套。～般雷暴 日 雷过 超过 ４ 天的多雷 ０ 片数 ， 以及在相应风速 下导线对杆塔的空气 间隙 地区进 线段应达 ３ｍ或更长一点’ ｋ 并且还要提高 距离。 进线段杆塔的耐雷水平碑低接地电阻） 尽量减少 １． ．１ ４． ２档距 中央导线与地线间绝缘配合设 雷击造成的闪络。 同时， 也要重视无地线的杆塔接 计： 按雷过电压确定档距 中央导线与地线的空气 地。无地线的水泥电杆 、 金属杆塔 的接地电阻虽 间隙距离。 然一般不受限制旭 在年均雷暴 日 超过 ４ 天的地 Ｏ １ ． 档距中导线对地及各种被跨越物 的 区接 地电阻也不宜超过 ３ ｎｏ ４１ ３ Ｏ 绝缘配合设计 ： 按操作过电压级雷过 电压 的要 １ 杆塔 和 基 础 型式 － ５ 求， 确定导线对地及各种被跨越物的最小允许问 １． ５１杆塔设 计 隙距离。 在工 程设计 中 般应尽量选用典型设计或 ｌ． 档距 中央不同相导线间的绝缘配 合 经过施工、 －１ ４４ 运行考验过 的成熟杆塔 型式。对新型 设 计 ： 常运行 电压及导线震荡 的情 况 ， 按正 确定 杆塔的设计， 需要充分研究设计理由 般经过科 不同相导线 间的最小距离。 学试验后再选用。 杆塔 型式的选择确定要 结合导 以上四方面 ， 在一般的线路设计 中按设计 规 线选型 ， 线路通过地 区的地 质、 气象 情况 以及运 范中的相关要求进行计算即可。 行单位的运行经验等来合理选择确定 。 杆塔高度 １． ． ４ ２绝缘配合设计应注意的问题 的确定要根据具体 线路是否有林 木跨越要求和 １ ２ｌ对风速的取值 。如正常工频点压 ： ４ 按 经济指标等确定。 代电力系统对安全要求越来 现 最大风速计算 ； 作过电压 ： 操 按最大风 速的 ５％ 越高 ， ０ 因此在杆塔的使用 匕 应适当留有裕度。 计算 ， 但不低 于 １ｍｓ雷 电过 电压 ： １ Ａ ５ ／； 按 ０ｍ １． ５２基础设 计 计算 （ 气候 恶劣 的地 方也 可 以用 １ｎ ｓ ； ５ Ｖ ） 校验 基础型式的选择要按 照全线地形 、 地质 、 水 带 电作 业间隙 时的气 象条件为 ：气 温 １℃， ５ 风 文等情况 ， 以及基础受力条件涞 确定基础型式。 速 １ ｓ ０ ｍ／。 钢筋混凝土杆和铁塔的基础按其受力型式划分 ， １９