架空输电线路设计探讨

摘要：在电力系统设计中，输电线路的设计是一门较为复杂的学科，该工作不但要求设计人员的专业知识熟悉，而且还要有处理现场各种复杂局面的实践经验。为此，本文作者主要就架空线路各阶段设计中应注意的问题进行了分析，同时就当前设计与常规设计中的几个重点区别做了探讨，供同行参考。

关键词：架空输电线路；线路设计；选线定位；现场踏勘

中图分类号：F590 文献标识码:A

前言

在线路设计中，一般可分为室内选线定位、现场踏勘、现场定测、室内排杆定位等几个阶段，这几个阶段相辅相成，各有各的工作重点。以下就结合设计经验，简单分析35kV级以上专用输电线路设计中各阶段与常规设计有所区别且需特别注意的几个问题。

1、室内选线定位

该阶段主要任务是做好先期准备工作，包括取得各种所需资料并在地形图上设计线路方案。

过去一般需要现场测得地形图，如今各测绘单位就有各种比例的航测周。地形图最好要较新版本的，比例要切合实际，对长距离线路1：5000或1：10000均可，但对于3km～10km间的线路来说，场地外地形图最好选择1：5000的，观看此比例的图纸既可把握全局又可兼顾局部。线路方案以2个～3个为宜，一般来说，此时的重点应放在线路的走向及耐张杆塔的定位上，当然要兼顾线路总长及耐张段长度、转角度数等设计参数的合理性。

2、 现场踏勘

现场踏勘是线路设计中相当重要的一步，一条线路设计的合理与否，关键看此阶段的工作。此时，须对室内选线所定几个方案进行比较，并选定一个合理的方案。一般要对沿线地形地质情况、线路通过拥挤地段及与各种物件的接近情况、交叉跨越处的情况进行了解及核对。

随着社会经济的发展、国家有关政策法规的完善、人们观念的改变，当前的线路设计与以往已有了一定的变化，下面结合设计重点谈几点变化。

线路路径的选择应结合交通条件及地质地形情况考虑。若条件允许，最好将路径选在交通相对便利的地方，现在的施工及运输一般都由较大型的机械来承担，若交通不便，势必影响施工进度。地质方面一般应观察记录沿线地质地貌现象，对土、石、水等做必要的物理与化学分析，如土壤种类、湿度、水质对混凝土的侵蚀程度等。除按上述常规经验选择外，还应特别注意避开采空区，以免地面塌陷而危及线路安全。

在杆塔选型上，以往的经验是在满足安全性的前提下尽量选用混凝土杆，现今已不拘泥于此。随着电力系统的不断发展，目前的电网密布，尤其是在平原地区。混凝土杆虽经济实用，但在交叉跨越方面往往显得力不从心，特别是耐张杆须打好几条拉线，这样并不节省用地，如在耕地里打拉线，农民耕作很不方便，且极易发生事故。在这种情况下，视实际条件选用部分铁塔也就很正常了，再加上现今很多企业的电源均为双回，又经常引自同一个地方，此时若再用混凝土杆架设的单回路线则得不偿失，用双回路铁塔架设最好。例如，矿山企业的专用电源35kv级居多，此等级的输电线路架设过程中，若遇35kV及l0kV线路则需跨越；若遇110kV级以上线路则需从其下方穿越。此时线路杆塔的选型则可以根据实际情况确定：若为双回路电源，首推采用双回路铁塔架设；若为单回电源，则可视具体情况采用铁塔与混凝土门型杆混合架设，铁塔一般用于跨越低等级线路处，混凝土门型杆一般用于穿越110kV以上级线路处或允许搭拉线且又无较大交叉跨越的地点。总而言之，杆塔型号的选定一定要结合实际情况，以免造成浪费或给该施工带来困难。

在杆塔定位上，要尽量少占耕地、林地，这也符合国家的政策方向。现在的土地已基本承包到户，不像以前一样由集体所有，征地时手续相对简单，如今征地既需通过集体又需和农民商量，中间过程比较繁琐，若补偿不能及时全额地发放到农民手中，农民又要阻拦，这样下来延误工期又不经济。故在选择杆塔位置时，设计人最好收集到所占土地的隶属关系、有无特殊规划等情况。

转角耐张点不宜选在较高的地方，应放在平坦地段或山麓缓坡上。对于山区线路来说，若将转角耐张点选在高处，测量极为方便，减少了搬动仪器的次数，省去了来回奔波之苦，但恰恰就是这小小的方便，却可能导致相邻直线杆塔的上拔，若发生上拔现象，则又需将直线杆塔改为耐张杆塔，这样成本增大，极不合理。

输电线路所经地区一般都有各种线网需相邻或交叉跨越，如各种电压等级的输电线路、通讯线路及房屋建筑等设施。若遇输电线路，则要先确定对方的电压等级，并按常规预留线路走廊或选择容易交叉跨越的地方，如交叉困难，亦可考虑将本线路解除避雷线通过；若遇通讯线路，按常规需考虑交叉跨越的角度，尽量减少对它的电磁干扰。但现今通讯线路一般都已改为光缆，若为光缆则不需考虑电磁干扰问题，只需考虑安全距离即可；若遇房屋建筑，则要慎重考虑。一般情况下，建议不要跨越房屋，若必须跨越，须先征得房屋所有人的同意。

值得一提的是，线路转角点的设置要灵活掌握。如遇村庄需考虑其发展的方向，若此，则需设置转角点以控制线路与村庄的间距。随着国家各种政策法规的不断完善，以及人们自我保护意识的逐步提高，老百姓对生活环境以及安全问题格外看重。例如110kV输电线路，全长约20km，上字型铁塔架设。当穿过某一村庄时，与一座一层民房接近，该线路边导线横向距房屋约4m，纵向距离高出房屋7m以上。按线路架设规程规范来说，这完全满足安全距离要求，但该房主就是不同意线路送电，并将线路上三相导线与铁塔绑在一起阻拦送电。其理由是，该房房顶上还要再加盖二层，且在刮风时输电线路会发出极大声音，严重影响其正常生活并要求较大数目的经济赔偿。按常规就此事用法律手段来解决不失为一种好办法，但为尽可能及早送电以减少损失，后经多方协商，给予该房主一定补偿后其才同意送电。从此事可看出，线路转角点虽然减少了，线路设计也显得较为合理，一定程度上节约了成本，但由于各种纠纷的干扰，导致成本反而加大。

3、 现场定测

现场踏勘已将各线路方案比选完毕，此时工作的重点应放在各控制点的定位、沿线交叉跨越物的高度及相邻物体的测量上。交叉跨越物的高度一定要准确测量，特别是遇上好几条线路立体交叉的情况更要仔细。某一平原地区35kV线路穿越一回110kV线路时，就遇到了此类情况，某段110kV线路下线高估计约20m，其下已有一条线高约12m的35kV线路穿越，理论上两回线路问可再通过一条线路。设计之线路若从别的地方通过，则需抬高110kV线路，这样施工期间110kV线路所供区域需较长时间停电，涉及面较广。此时就需要准确测量110kV线路与已有35kV线路间的距离，后经仔细测量，确定此间距约有9m，可以再通过一回线路。

4、 室内排杆定位

受计算工具的限制，以往在此阶段制作定位模板及计算杆塔受力情况是比较困难的一件事。现在已大多使用计算机辅助设计，且有专门的线路设计程序，此阶段的工作已变得较为容易了。现有一套由设计人员开发的线路设计程序，由于开发人员有一定的线路设计经验，故此程序相当适用：计算机可制作各种模板，用此模板可直接排板定位并生成最终的线路断面图，计算校验杆塔受力并绘制出受力图。各交叉跨越物与设计之线路的距离亦可在剖面图中准确测量出来，极大地提高设计精确程度。

为方便现场协调交叉跨越的各种关系，此阶段最好再出一套局部交叉跨越详图，幅面不要太大，以方便观看及携带。交叉跨越详图上应准确显示交叉跨越位置、相对关系、相对距离及有关规程规范所要求的安全距离。

5、结束语

综上所述，输电线路的设计是一门较为复杂的学科，此项工作要求设计人员既懂专业知识，又必须有现场处理各种复杂局面的实践经验。特别是现场踏勘阶段，设计人员需不辞劳苦、反复踏勘，收集各种现场资料，比较各种方案以选出一种既经济又切合实际的方案。经过辛勤工作设计出的线路即使不是最好也是较为合理的。

参考文献

[1]荆林国,张韶晶.输电线路设计应注意的问题[J].农村电气化,2006.

[2]王坚.浅谈架空输电线路设计[J].山西建筑,2004,(15).