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《架空输电线路设计讲座》第11章

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    • 1、第十一章 路径选择和杆塔定位,架空输电线路设计,第一节 输电线路的路径选择,路径:输电线路起止点间经过的路程。 路径的选择,要体现国家的建设方针和技术政策,要输电线路运行安全可靠,要方便施工,要便于维护,容易抢修。 在超高压电网中,由于路径选择不当,发生事故将会造成大面积停电,甚至会引起整个电网崩溃,给国民经济造成无法估计的损失。 选择路径至关重要,是搞好线路设计的第一步,要十分慎重,全面权衡各种因素,以求选出最佳的线路走向。,一、路径选择的原则 1、尽量与510年的电力系统规划结合起来,在以免造成重复投资。 2、综合考虑施工、运行、交通条件和线路长度等因素,进行多方案比较。 3、尽量避开重冰区、不良地质地带、原始森林区、易舞区以及严重影响安全运行的地区,考虑与电台、机场、弱电线路等的相互影响。 4、根据厂、所总体布置,统一规划变电所的进出线,宜采用同杆塔多回路架设。 5、考虑耐张段的长度,单导线线路不宜大于5km,2分裂线路不宜大于10km,3分裂及以上线路不宜大于20km。如条件许可,可适当延长。运行条件较差,应适当缩小。 6、路径方案应结合大跨越的情况,通过综合技术经济比较确定。

      2、 大跨越应自成一个耐张段,并力求缩短。,二、图上选线 图上选线:是在地形图上进行大方案的比较。所用地形图的比例以l50000或1100000为宜。 因一般在室内进行,又称室内选线。 1图上初选 力求使起止点间距离最短,在地形图上初步拟定出几个可能的路径方案。在己有资料的基础上,对这些方案进行分析比较,从中选出二、三个较好的方案,作为进一步搜集沿线资料的对象。 2搜集资料 从图上初步筛选出的路径方案,需要沿线地区进一步的详细资料,搜集资料的内容和部门一般可参考表111。,3路径方案的比较 踏勘,对各预定路径方案进行具体详细的技术经济比较,填写路径方案技术经济比较表(15大项)。一般应考虑下列因素: (1)线路的长度; (2)通过地段的地形、地质、地物条件以及对农作物、其它建设的影响; (3)交通运输及施工、运行维护的难易程度; (4)对杆塔选型的影响; (5)大跨越及不良地形、地质、水文、气象地段的比较; (6)设计技术上的难易程度,有关方面的意见要求等; (7)线路总投资及主要材料、设备的消耗量。,三、现场选线 现场选线是将路径方案在现场具体落实,所以也叫终勘选线。 现场选线为定线、定

      3、位工作确定线路的最终走向,对线路的经济技术指标和施工运行条件起着决定性作用。 现场选线时,要兼顾杆塔位的经济合理性,对特殊点应该反复比较,即做到“以线为主、线中有位”。线路情况简单时,现场选线可与定线工作合并进行。,1转角点选择 转角数少,转角度数小。转角点不宜选在高山顶或深沟、河岸、堤坝、悬崖边缘以及易被洪水冲刷、淹没和低洼积水之处。转角点应照顾到前后相邻档的塔位,避免出现过大或过小档距。,2跨河点选择 跨越江河容易出现大跨越,是线路中比较重要也比较薄弱的区段,跨越点的选择十分常重要。跨河点必须力求选择在河道最窄、河床平直、河岸稳定、两岸地形较高、不被冲刷、地质较好的地段,线路与河流尽量垂直。 跨河方案一般可采用耐张杆塔直线杆塔直线杆塔耐张杆塔的方式,金具采用独立挂点的双悬垂串。 河面较宽时,可考虑在江心岛上立杆;河水较浅时如果可能可考虑在河中立杆。,3山区路径选择 山区线路,应避免通过陡坡、悬崖峭壁、滑坡、崩塌区、泥石流等不良地质带;与山脊交叉时,应量从平缓处通过。应避免从干河沟通过,杆塔位应该在最高洪水位以上。应从技术经济与施工运行条件上作好方案比较,既保证线路安全可靠的运行又降

      4、低线路投资。,4覆冰区路径选择 注意地形对覆冰的影响,避免从重冰区通过。必须通过时,应选择有利地形,尽量避免大档距,并要注意交通情况,尽量创造抢修条件。,5居民区和厂库房附近路径选择 工业企业区、港口、码头、火车站、市镇等人口密集地区属居民区。一般应避开或绕过居民区。必须通过时,所选路径应满足以下几点: (1)不应跨越以易燃材料为顶盖的建筑物。耐火屋顶的建筑物,需跨越时应与有关方面协商或取得当地政府同意,500kV输电线路不应跨越长期住人的建筑物。 (2)与甲类火灾危险性的厂房,甲类物品库房,易燃、易爆材料堆场,以及可燃或易燃、易爆液(气)体储罐的防火间距,不应小于杆塔高度的1.5倍。 (3)导线与建筑物的最小垂直距离和水平距离应符合规程的规定。,6跨越、接近弱电线路时 跨越弱电线路时的交叉角应符合规定。输电线路与弱电线路接近时,应计算对弱电线路的干扰和危险影响程度,保证其在允许值范围内,计算方法可参考送电线路对电信线路干扰影响设计规程(DL/T 50631996)和送电线路对电信线路危险影响设计规程(DL50331994)。,7接近无线电台时 与调幅广播收音台、监测台、电视差转台、收

      5、转台、航空无线电通信台、导航台等接近时,宜从非无线电接收方向通过,利用接近段的地形地物的屏蔽作用。为防止导线的电晕或其它原因的放电造成对无线电的干扰,保证无线电台(站)的正常工作,输电线路的导线与无线电台(站)的天线边缘之间应保持一定的最小距离(表114)。当不能满足规定的防护距离时,可对干扰水平进行计算。距离边相导线投影线之外20m处,无雨、无雪、无雾气象条件下,输电线路产生的0.5MHz无线电干扰限值见表115。,表 115 无线电干扰限值,8线路出入变电所 为简化变电构架设计,减少构架受力,合理出线,输电线路应尽量垂直于变电构架。,第二节 对地距离和交叉跨越的有关规定,一、一般规定 为了人身安全,减轻静电感应产生的暂态电击给人们造成的不舒服感,减小对被跨越物的影响,必须保证输电线路对地面和各种跨越物之间的电气距离。 二、对地距离和交叉跨越的限距值 (1)导线对地限距 在最大弧垂气象条件下,导线对地面的距离不应小于表116所列数值。在最大风偏气象条件下,导线与山坡、峭壁、岩石之间的净空距离不应小于表117所列数值。,表116 导线对地面最小距离 (m),表117 导线与山坡、峭壁、

      6、岩石之间的净空距离 (m),表117 导线与山坡、峭壁、岩石之间的净空距离 (m),(2)导线对建筑物限距 在最大弧垂气象情况下,导线与建筑物之间的垂直距离不应小于表118所列数值。当输电线路与建筑物接近时,在最大风偏气象情况下,边导线和建筑物之间的距离,不应小于表119所列数值,与城市多层建筑物或规划建筑物之间的距离是指其水平距离。与不在规划范围内的建筑物接近时,在无风气象情况下,边导线与建筑物之间的水平距离,不应小于表1110所列数值。,(3)线路通过森林及绿化区 通过林区,应砍伐出不小于线路宽度加林区主要树种高度2倍的通道。通道附近超过主要树种高度的个别树木也应砍伐。但树木生长高度不超过2m或与导线间的垂直距离不小于表1111所列数值,如不妨碍架线施工,可不砍伐。,表 1111 导线与各种树木之间的最小距离,表1110 边导线与不在规划范围内城市建筑物之间的水平距离,通过公园、绿化区、防护林带,在最大计算风偏下,导线与树木之间的净空距离不小于表1111的规定。通过果林、经济作物林或城市灌木林、行道树不应砍伐通道,导线与这些树木之间的垂直距离,不应小于表1111所列数值。,(4)跨

      7、越或接近铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路时的基本要求 输电线路与铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路交叉或接近时,其限距和其他要求应符合表1112的规定。500kV线路跨越电力线路时,还应验算导线上带电作业人体及工具金属部分对被跨线路导地线间的距离,不应小于3.8m。,根据选定的线路路径,在平断面图上合理安排杆塔位置的工作,称为杆塔定位。 杆塔定位是线路设计的重要组成部分,杆塔位置安排得是否合理,直接关系到输电线路的造价和施工、运行的方便与安全。 杆塔定位工作分为室内定位和室外定位。室内定位是用弧垂曲线模板在线路勘测所取得的平断面图上排定杆塔位置。室外定位是把在平断面图上确定的杆塔位置到现场复核校正,并用标桩固定下来。,第三节 杆塔定位,一、定位前的准备工作 1线路平断面图 定线测量:根据选定的路径,把线路的起迄点、转角点、方向点用标桩实地固定下来,钉好里程桩。 平面测量:路径中心线左右各20m至50m的带状区域的地物地貌,并绘制平面图,为杆塔定位提供依据。 断面测量:分纵断面测量和横断面测量。沿线路中心线测量各断面点的标高、交叉跨越物的位置和高程,绘制成纵断面图,供排

      8、定杆塔位置使用。当边坡大于14或起伏极不规则时,进行垂直线路中心线的横断面测量,绘出横断面图,供校验最大风偏时导线对地安全距离使用。 纵断面图的比例尺,平地,水平l5000,高差1500;山区或交叉跨越地区,水平l2000,高差l200。横断面图纵横比例尺一般均为l500。,(1)线路特点概要。如线路起止点、长度及线路主要技术性能等; (2)送、受电端的进出线平面图或进、出线构架的位置,构架挂线点标高、线间距离、相序排列及允许张力等; (3)全线计划换位系统图(包括换位杆塔分布、距离、换位方式和具体要求),换相方式和地点; (4)不同气象区分段(如有两种或两种以上气象区时); (5)杆塔及基础使用条件一览表; (6)接地装置一览图及选配规定; (7)杆塔使用的原则(各型杆塔的使用范围,杆、塔混合使用的原则等); (8)导线和地线的型号及力学特性曲线,如使用两种或两种以上的不同型号电线或许用应力时,应标明各自架设的区段; (9)绝缘子串组装图。如有需加强绝缘的区段,应说明具体位置并给出相应的组装图; (10)防振措施的安装规定; (11)导线对地及各种建筑物的间距及交叉跨越方式的要求;

      9、(12)耐张段长度的规定; (13)线路纵断面图的比例、图幅、里程及标高的选取、杆塔编号等规定; (14)定位使用的模板K值,摇摆角、悬垂角及各种验算曲线及图表等; (15)导线弧垂对地裕度及有关交叉跨越的特殊校验条件; (16)转角杆塔或换位杆塔的杆位中心数据; (17)路径协议中有关杆塔定位的具体事项和特殊要求; (18)其它应注意事项(如水淹区、蓄洪区的水位标准和定位原则等)。,2工程定位手册的主要内容,二、杆塔定位原则 1杆塔的位置 2档距的配置 3杆塔的选用,三、常用定位方法 1室内定位法 (1)平地杆塔定位; (2)丘陵、山地杆塔定位 ; (3)现场修正落实 。 2现场室内定位法,四、弧垂曲线模板及其选用 弧垂曲线模板:依据最大弧垂气象下导线的悬挂曲线形状,按纵断面图比例制作成的模板。 1弧垂曲线模板制作 坐标原点选取在弧垂最低点时,架空线的悬链线方程为,上式中近似等号的右端是将双曲余弦按级数展开,并取其前三项后化简得到的。若令,(111),则,(112),因此可按不同的K值,以x为横坐标,y为纵坐标,采用与纵断面图相同的纵横比例作出一组弧垂曲线,并将其刻制在12mm厚的透明赛璐珞板上,就形成通用弧垂曲线模板,如图所示。,由于各耐张段的代表档距不同,导线最大弧垂时的应力和控制气象条件不同,对应的弧垂模板K值也不同。 根据不同的代表档距,得到导线最大弧垂时的应力和比载,算出相应的K值,绘制成模板K值曲线,如图所示。,定位时,先根据地形及各种常用杆塔的排位经验,估计待定耐张段的代表档距,从图上曲线上查得相应的模板K值,初选弧垂曲线模板,试排杆塔位。,2弧垂曲线模板的选用,五、采用弧垂曲线模板排定杆塔 1杆塔的定位高度 为了便于检查导线各点对地的距离,定位时在断面图上绘制的弧垂曲线并非导线的真实高度,而是导线的对地安全线,即将导线悬挂点向下移动一段对地距离后画出的悬挂曲线,只要该线不与地面相交,即满足对地距离的要求。此时的导线悬

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