架空輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

PAGE4架空輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)線路路徑的選擇與桿塔的定位1路徑選擇應(yīng)采用衛(wèi)片、航片、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)等新技術(shù)，必要時(shí)可采用地質(zhì)遙感技術(shù)，綜合考慮線路長(zhǎng)度、地形地貌、城鎮(zhèn)規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、交通條件、運(yùn)行和施工等因素，進(jìn)行多方案技術(shù)比較，使路徑走向安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理。2路徑選擇應(yīng)盡量避開軍事設(shè)施、大型工礦企業(yè)及重要設(shè)施等，符合城鎮(zhèn)規(guī)劃，并盡量減少對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。3路徑選擇應(yīng)盡量避開不良地質(zhì)地帶和采動(dòng)影響區(qū)，當(dāng)無法避讓時(shí)，應(yīng)采取必要的措施；路徑選擇應(yīng)盡量避開重冰區(qū)及影響安全運(yùn)行的其他地區(qū)；應(yīng)盡量避開原始森林、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)。4路徑選擇應(yīng)考慮對(duì)鄰近設(shè)施如電臺(tái)、機(jī)場(chǎng)、弱電線路等的相互影響。5路徑選擇宜靠近現(xiàn)有國(guó)道、省道、縣道及鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路，改善交通條件，方便施工和運(yùn)行。6應(yīng)根據(jù)大型發(fā)電廠和樞紐變電所的總體布置統(tǒng)一規(guī)劃進(jìn)出線，兩回或多回路相鄰線路通過經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)或人口密集地段時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃。規(guī)劃中的兩回或多回同行線路，在路徑狹窄地段宜采用同桿塔架設(shè)。7耐張段長(zhǎng)度，單導(dǎo)線線路不宜大于5km；兩分裂導(dǎo)線線路不宜大于10km；三分裂導(dǎo)線及以上線路不宜大于20km。如運(yùn)行、施工條件許可，耐張段長(zhǎng)度可適當(dāng)延長(zhǎng)。在耐張段長(zhǎng)度超出上述規(guī)定時(shí)應(yīng)考慮防串倒措施。在高差或檔距相差非常懸殊的山區(qū)或重冰區(qū)等運(yùn)行條件較差的地段，耐張段長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)縮短。8選擇路徑和定位時(shí)，應(yīng)注意限制使用檔距和相應(yīng)的高差，避免出現(xiàn)桿塔兩側(cè)大小懸殊的檔距，當(dāng)無法避免時(shí)應(yīng)采取必要的措施，提高安全度。9與大跨越連接的輸電線路，應(yīng)結(jié)合大跨越的選點(diǎn)方案，通過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。二、導(dǎo)線與避雷線的選擇1輸電線路的導(dǎo)線截面，宜按照系統(tǒng)需要根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；也可按系統(tǒng)輸送容量，結(jié)合不同導(dǎo)線的材料進(jìn)行比選，通過年費(fèi)用最小法進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。2輸電線路的導(dǎo)線截面和分裂型式應(yīng)滿足電暈、無線電干擾和可聽噪聲等要求。海拔不超過1000m地區(qū)，采用現(xiàn)行國(guó)標(biāo)中鋼芯鋁絞線外徑不小于表1所列數(shù)值，可不必驗(yàn)算電暈。3大跨越的導(dǎo)線截面宜按允許載流量選擇，其允許最大輸送電流與陸上線路相配合，并通過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。4距輸電線路邊相導(dǎo)線投影外20m處，80%時(shí)間，80%置信度，頻率0.5MHz時(shí)的無線電干擾限值不應(yīng)超過表2的規(guī)定。5距輸電線路邊相導(dǎo)線投影外20m處，濕導(dǎo)線條件下的可聽噪聲值不應(yīng)超過表3的規(guī)定。6驗(yàn)算導(dǎo)線允許載流量時(shí)，導(dǎo)線的允許溫度：鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線一般采用+70℃，必要時(shí)可采用+80℃；大跨越可采用+90℃；鋼芯鋁包鋼絞線(包括鋁包鋼絞線)可采用+80℃(大跨越可采用+100℃)，或經(jīng)試驗(yàn)決定；鍍鋅鋼絞線可采用+125℃。環(huán)境氣溫宜采用最熱月平均最高溫度；風(fēng)速采用0.5m/s(大跨越采用0.6m/s)；太陽(yáng)輻射功率密度采用0.1W/cm2。8地線應(yīng)滿足電氣和機(jī)械使用條件要求，可選用鍍鋅鋼絞線或復(fù)合型絞線，若有通信要求，應(yīng)選用光纖復(fù)合架空地線(OPGW)。驗(yàn)算短路熱穩(wěn)定時(shí)，地線的允許溫度：鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線可采用+200℃；鋼芯鋁包鋼絞線(包括鋁包鋼絞線)可采用+300℃；鍍鋅鋼絞線可采用+400℃；光纖復(fù)合架空地線(OPGW)的允許溫度應(yīng)采用產(chǎn)品試驗(yàn)保證值。計(jì)算時(shí)間和相應(yīng)的短路電流值應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)情況決定。地線選用鍍鋅鋼絞線時(shí)與導(dǎo)線的配合不宜小于表4的規(guī)定。10導(dǎo)、地線防振措施導(dǎo)線、避雷線荷載計(jì)算導(dǎo)線單位面積、單位長(zhǎng)度的荷載稱為比載。比載在導(dǎo)線的荷載計(jì)算中是最合的參數(shù)。在線路的設(shè)計(jì)中，常用的比載共有7種。1自重比載2冰重比載3覆冰時(shí)導(dǎo)線的垂直總比載4無冰時(shí)導(dǎo)線風(fēng)壓比載5覆冰時(shí)的風(fēng)壓比載6無冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載7有冰有風(fēng)時(shí)的綜合比載四、桿塔型式的選擇1桿塔類型桿塔按其受力性質(zhì)，分為懸垂型、耐張型桿塔。懸垂型桿塔分為懸垂直線和懸垂轉(zhuǎn)角桿塔；耐張型桿塔分為耐張直線、耐張轉(zhuǎn)角和終端桿塔。桿塔按其回路數(shù)，分為單回路、雙回路和多回路桿塔。單回路導(dǎo)線既可水平排列，也可三角排列或垂直排列，水平排列方式可降低桿塔高度，三角排列方式可減小線路走廊寬度；雙回路和多回路桿塔導(dǎo)線可按垂直排列，必要時(shí)可考慮水平和垂直組合方式排列，但在覆冰地區(qū)，要考慮相鄰垂直相間保持一定的水平偏移。2桿塔外形規(guī)劃桿塔的外形規(guī)劃與構(gòu)件布置應(yīng)按照導(dǎo)線和地線排列方式，以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力均衡、傳力清晰、外形美觀為原則，同時(shí)結(jié)合桿塔材料、運(yùn)行維護(hù)、施工方法、制造工藝等因素在充分進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)上選取技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。4對(duì)不同類型桿塔的選用，應(yīng)依據(jù)線路路徑特點(diǎn)，按照安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、維護(hù)方便和有利于環(huán)境保護(hù)的原則進(jìn)行。對(duì)于山區(qū)線路桿塔，應(yīng)依據(jù)地形特點(diǎn)，和220kV對(duì)中相的保護(hù)角均不大于0°，110kV線路均不大于10°，鋼管桿不大于20°；對(duì)于單回路，500kV～750kV線路避雷線對(duì)導(dǎo)線的保護(hù)角按不大于10°,330kV及以下的其它線路（含鋼管桿）宜小于15°；單地線線路宜小于25°。

桿塔上兩根地線之間的距離，不應(yīng)超過地線與導(dǎo)線間垂直距離的5倍。

在一般檔距的檔距中央，導(dǎo)線與地線間的距離，應(yīng)按下式校驗(yàn)(計(jì)算條件為：氣溫+15℃，無風(fēng)、無冰)。S≥0.012L+1式中：

S－導(dǎo)線與地線間的距離，m；

L－檔距，m。14有地線的桿塔應(yīng)接地。在雷季干燥時(shí)，每基桿塔不連地線的工頻接地電阻，不宜大于表14所列數(shù)值。土壤電阻率較低的地區(qū)，如桿塔的自然接地電阻不大于表14所列數(shù)值，可不裝設(shè)人工接地體。16鋼筋混凝土桿的鐵橫擔(dān)、地線支架、爬梯等鐵附件與接地引下線應(yīng)有可靠的電氣連接。利用鋼筋兼作接地引下線的鋼筋混凝土電桿，其鋼筋與接地螺母、鐵橫擔(dān)或地線支架之間應(yīng)有可靠的電氣連接。外敷的接地引下線可采用鍍鋅鋼絞線，其截面應(yīng)按熱穩(wěn)定要求選取，且不應(yīng)小于25mm2。接地體引出線的截面不應(yīng)小于50mm2并應(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定驗(yàn)算。引出線表面應(yīng)進(jìn)行有效的防腐處理，如熱鍍鋅。17通過耕地的輸電線路，其接地體應(yīng)埋設(shè)在耕作深度以下。位于居民區(qū)和水田的接地體應(yīng)敷設(shè)成環(huán)形。七、桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)1．巖石嵌固基礎(chǔ)該基礎(chǔ)型式適用于覆蓋層較淺或無覆蓋層的強(qiáng)風(fēng)化巖石地基，其特點(diǎn)是底板不配筋，基坑全部掏挖。上拔穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的抗拔承載能力。需要時(shí)，可將主柱的坡度設(shè)置與塔腿主材坡度相同，以減小偏心彎矩，還可省去地腳螺栓。由于該基型充分利用了巖石本身的抗剪強(qiáng)度，混凝土和鋼筋的用量都較小，同時(shí)減少了基坑土石方量，澆制混凝土不需要模板，施工費(fèi)用較低。2．巖石錨桿基礎(chǔ)該基型適用于中等風(fēng)化以上的整體性好的硬質(zhì)巖。該基礎(chǔ)型式是在巖石中直接鉆孔、插入錨桿，然后灌漿，使錨桿與巖石緊密粘結(jié)，充分利用了巖石的強(qiáng)度，從而大大降低了基礎(chǔ)混凝土和鋼材量。但巖石錨桿基礎(chǔ)需逐基鑒定巖石的完整性。3．掏挖基礎(chǔ)該基型分全掏挖和半掏挖兩種，適用無地下水的硬塑粘性土地基。在基坑施工可成型的情況下，開挖基坑時(shí)不擾動(dòng)原狀土，避免大開挖后再填土。基礎(chǔ)承受上拔荷載時(shí)，原狀土的內(nèi)摩擦角和凝聚力得以充分發(fā)揮作用。這種基礎(chǔ)型式也顯示了較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，根據(jù)以往工程的統(tǒng)計(jì)，由于各線路地質(zhì)條件的不同等原因，采用全掏挖基礎(chǔ)比用階梯型基礎(chǔ)節(jié)約鋼材和混凝土分別為3～7%和8～20%。掏挖基礎(chǔ)有直柱式和斜插式兩種型式。斜插式掏挖基礎(chǔ)將主柱的坡度設(shè)置與塔腿主材坡度相同，減小了基礎(chǔ)水平力產(chǎn)生的偏心彎矩，還可省去地腳螺栓4．階梯型基礎(chǔ)該基礎(chǔ)是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)型式，適用各類地質(zhì)、各種塔型，其特點(diǎn)是大開挖，采用模板澆制，成型后再回填土，利用土體與混凝土重量抗拔，基礎(chǔ)底板剛性抗壓，不配鋼筋。由于階梯型基礎(chǔ)混凝土量較大，埋置較深，易塌方及有流砂地區(qū)難以達(dá)到設(shè)計(jì)深度，因此在此類地區(qū)應(yīng)盡量少用。5．大板基礎(chǔ)大板基礎(chǔ)的主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)是：底板大、埋深淺、底板較薄，底板雙向配筋承擔(dān)由鐵塔上拔、下壓和水平力引起的彎矩和剪力，主柱計(jì)算與階梯基礎(chǔ)相同。與階梯基礎(chǔ)相比，埋深淺，易開挖成形，混凝土量能適當(dāng)降低，但鋼筋量增加較多。與灌注樁相比，在軟弱地基中應(yīng)用較為廣泛。它施工方便，特別是對(duì)于軟、流塑粘性土、粉土及粉細(xì)砂等基坑不易成型的塔位。設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)底板的高厚比應(yīng)進(jìn)行一定的控制(懸臂長(zhǎng)度：底板厚<3:1)不足時(shí)可在主柱下增加臺(tái)階，以減少板的懸臂長(zhǎng)度和底板厚度，為了減小混凝土量，主柱中心與底板中心設(shè)置偏心，抵消水平彎矩，達(dá)到減小底板及配筋的效果。大板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制沉降及不均勻沉降，對(duì)轉(zhuǎn)角塔及負(fù)荷較大的直線塔進(jìn)行地基沉降變形驗(yàn)算，施工時(shí)應(yīng)盡量少擾動(dòng)地基土，清除開挖的全部浮土并做好墊層，必要時(shí)使用塊石灌漿。6．斜插板式基礎(chǔ)該基礎(chǔ)的主要特點(diǎn)是基礎(chǔ)主柱坡度與塔腿主材坡度一致，塔腿主材角鋼直接插入基礎(chǔ)混凝土中，使基礎(chǔ)水平力對(duì)基礎(chǔ)底板的影響降至最低。在正常條件下，基礎(chǔ)土體上拔穩(wěn)定、下壓穩(wěn)定和基礎(chǔ)強(qiáng)度計(jì)算可忽略水平力的影響。與大板基礎(chǔ)相比，由于偏心彎矩大大減小，下壓穩(wěn)定控制的基礎(chǔ)底板尺寸可相應(yīng)減小，從而降低了混凝土量和底板配筋量。由于省去了塔座板和地腳螺栓，其鋼材的綜合指標(biāo)降低了25%左右。斜插板式基礎(chǔ)在平原、河網(wǎng)地區(qū)使用較多，其最大優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)省基礎(chǔ)材料，施工較為方便。其缺點(diǎn)是施工精度要求高。對(duì)于高壓縮性軟弱土地區(qū)，其基礎(chǔ)底面地基處理一定要重視基礎(chǔ)墊層和基坑排水，并應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。因?yàn)橐坏┌l(fā)生擾動(dòng)基底軟土或排水不及時(shí)，就可能引起基礎(chǔ)的不均勻沉降，再很難進(jìn)行處理。7．灌注樁基礎(chǔ)對(duì)于地質(zhì)條件為流塑、地基持力層較深且基礎(chǔ)作用力較大的耐張塔或直線塔，使用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是設(shè)計(jì)中廣泛采用的一種方法。它主要是樁周與土的摩擦力和樁端承載力承擔(dān)基礎(chǔ)上拔力和下壓力，施工方便，安全可靠。缺點(diǎn)是施工費(fèi)用較高。8．聯(lián)合基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)主要適用于基礎(chǔ)根開較小且基坑難以開挖、板式基礎(chǔ)上拔土體重疊的軟弱土塔位，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是埋深較淺，四個(gè)基礎(chǔ)整體澆制，基礎(chǔ)底板上面的縱、橫向加勁混凝土梁承擔(dān)由基礎(chǔ)上拔力、下壓力和水平力引起的彎矩，底板與縱、橫向加勁肋配筋，整體性好。缺點(diǎn)是基礎(chǔ)材料用量較大，施工較為煩瑣，設(shè)計(jì)不易成系列。9．復(fù)合式沉井基礎(chǔ)復(fù)合式沉井基礎(chǔ)是針對(duì)地下水位較高的軟土地基，尤其是容易產(chǎn)生“流砂”現(xiàn)象的軟土地基的一種新型的基礎(chǔ)型式。復(fù)合式沉井基礎(chǔ)是由