输电线路跨越高速公路设计技术浅析

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　　摘 要：单纯架设输电线路就是一项非常复杂的施工任务，跨越高速公路更加大了设计方案的规划难度，本文分析跨越高速公路输电线路特征，探究设备类型和设备功能，思考输电线路跨越高速公路设计的相关注意事项，并深入分析输电线路跨越高速公路设计的有效展开，从现场勘查工作、塔杆类型的选择、输电线路的基础工作路径、防雷接地装置、降低接地电阻率等方面入手进行总结，希望本文的观点能为关注此话题的研究者提供参考意见。
　　关键词：输电线路;迪尼玛承力绳;架设形式
　　中图分类号：TM752 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）20-0134-02
　　0 引言
　　现如今，电网的建设规模在不断加大，这就意味着在架设输电线路的过程中有可能遭遇各种各样的困难，这些困难有可能来自人为，也有可能来源于自然。设计输电线路跨越高速公路方案要做好输电线路材料的挑选工作，明确架设输电线路应当配备合适的装置和设备，保证选择的设备能量损耗低。
　　1 跨越高速公路输电线路特征分析
　　输电线路的构成十分复杂，包括线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置。输电线路的特征有以下几方面表现，首先，在选择输电线路配电设备的工作中，要考虑到运行能耗，避免输电线路在运行过程中遇到较大的电能运行阻力。要严格按照标准要求展开施工工作，从而有效提高输电线路的运行效率，防止电能浪费，同时也优化输送电能的质量。其次，在选择输电线路结构的工作中，要满足两点要求，分别是便于安装和有较高的防震能力。通常情况下，阻尼式结构的应用比较普遍，完全符合上述两点要求，而且绝缘性能良好，能有效应对输电线路中的风险问题[1]。最后，在选择输电线路杆塔装置的工作中，在符合施工成本要求的条件下，选择输电线路杆塔装置，强化架设设备的耐久性，保证输电线路在运行过程中是高度安全的，比如使用悬垂直转角塔、回路鼓型塔。
　　2 输电线路跨越高速公路设計的相关注意事项
　　在架设输电线路的工作中，考察高速公路的具体情况很有必要。要深入分析架设的每一个环节，在此条件下，架设科学合理的施工方案，保证整个跨越架设的施工质量符合标准要求。对于施工单位来说，在施工前必须要做好准备工作，准确计算施工参数，包括跨越架、强度、封顶网，保证相关参数是高度准确的。在输电线路跨越高速公路的施工中，要保证各个施工环节顺利开展，同时也保证整个跨越架设的过程是高度安全可靠的。对于相关施工单位来说，加大监管力度很有必要，做好监管工作是提高施工质量的关键前提条件。安全问题是重中之重，在开始设计之前，就应该全面综合考虑相关事项，预测有可能出现的各种突发情况，并针对这些突发情况进行有效处理。准备两套设计方案，为施工的顺利进行奠定良好的基础。设计之前就应该考虑到成本问题，也应该考虑到施工的难易程度，保证给出的设计方案在正式实施时是省时省力的[2]。在设计方案中，明确施工需要使用的材料，包括钢绞线、钢绳、铁架，另外还有连接线、标识牌等等，要提前布设好警戒线。
　　3 输电线路跨越高速公路设计的展开步骤
　　3.1 优化输电线路的线路路径
　　在线路路径选择时，应尽量减少跨越高速公路的次数，不宜连续跨越，且不宜在一档中跨越多次高速公路，并且与高速公路交叉角不小于45°，以确保在路径选择上尽量减少对高速公路的影响。
　　3.2 全面勘探并分析高速公路周边的地质情况
　　在输电线路跨越高速公路的基础设计中，应坚持一定原则。首先要全面勘探并分析高速公路周边的地基岩土情况，针对特殊岩土情况设计合理的线路。首先应鉴定岩土分类，如果是岩石，则应鉴定岩石的地质名称和风化程度，并进行岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分;如果是土，则应根据有机含量分类确定土的类型。确定岩土情况后，还应注意场地和铁塔基础附近的稳定性、地下水位的影响情况和不良地质作用影响，以及对高速公路路基的影响。在确定以上内容后，根据实际情况进行排塔定位设计。但是这其中仍然容易发生一些问题，就比如说110kV的输电线路，比较关键的是110kV输电线路的转角度数、平距高差，而其他的测量如果存在少许误差则不会对整体的勘测效果产生较为严重的不良影响。勘测工作有必要提前进行，工作人员必须要及时做好记录，如果记录不及时，就很有可能发生测量数据混乱的不良情况。对于测量人员来说，要在记录数据的同时，也要积极与方案设计人员良好沟通。商议出合理的设计方案，这样才能保证在施工的过程中省时省力。对于设计工作者来说，实现选线优化应有效结合输电线路的沿线环境，做到合理定位。在确定线路的曲折系数和线路长度时，都应该紧密结合塔杆的型号和数量。塔杆基础的确定要避免破坏周围的生态环境，实现对植被的有效保护。尽可能选择在原状土基础上施工，制定有效手段，优化基础埋深水平，实现对基础受力状况的有效改善，缩减基础工程施工量[3]。
　　3.3 优化杆塔与基础设计
　　在完成排塔定位工作时，应尽量避免出现大档距和大高差的情况，跨越塔两侧档距之比不宜超过2：1。在此基础上进行排塔可避免因微地形微气象区造成的铁塔两侧受力不均匀可能会发生的倒塔断线事故，并在跨越档设置独立耐张段，且在杆塔结构重要性系数也需提高，取1.1，提高跨越段铁塔的安全性。
　　在铁塔受力方面应考虑到极端气象条件下铁塔的受力情况，按大跨越档考虑，导线最大设计验算覆冰厚度应比同区域常规线路增加10mm，地线设计验算覆冰厚度增加15mm;对历史上曾出现过超设计覆冰的地区，还应按稀有覆冰条件进行验算。在此基础上确定塔型，并根据塔型及岩土情况确定合理基础形式。如果跨越高速公路的路段是冻土区，电力杆塔基础受力作用就会有垂直载荷小的特点，但是上拔载荷又会比较大，展开基础设计工作，应对倾覆和上拔时的载荷有充分考虑，制定有效的方案规避其中的不利影响，同时要保证基础部分高度稳定，从而高度满足后续的安全运营要求。 　　3.4 合理设计防雷接地装置的安装方案
　　展开输电线路防雷接地设计要全面考虑到线路架构的形式，输电线路在运行的过程中，会产生强烈的电流感应，这些感应电流会进入到电源线内部。当输电线路遭到雷击，线路很有可能无法正常运行，这会对电力通信系统造成不利影响，情况严重会导致低电压传输线发生瞬间过压，导致相关设备无法正常运行。设计方案要详细规划避雷线的使用方法，避雷线的应用是做好高压输电线路防雷的基本措施。避雷线起到的作用是防止雷电击中输电线路，避免高电压传输线受到破坏。把避雷线应用在高电压传输线路中能分流雷击所产生的电流，实现对电力设施的有效保护，当导线发生耦合效应，传输线绝缘电压就回明显降低，尤其是在线路电压比较高的情况下，防雷接地设计能起到更好的避雷效果。铝包钢结构的地线或光缆导流效果好，可降低雷擊造成地线断股的机率，因此在跨越高速公路段，采用铝包钢绞线作为避雷线是非常有利的防雷手段。防雷接地设计方案要对垂直地极的合理安装加以明确，规划自动重合闸和耦合地线的安装架设过程，消弧线圈的接地方式更为合适，保证防雷接地装置能达到良好的绝缘水平。
　　3.5 有效控制架空输电线路的接地电阻率
　　设计工作要制定有效的方案降低架空输电线路铁塔接地电阻，比如在某项目中，架空输电线路铁塔杆塔的四周都是水平的，此时有必要进行水平外延接地的水平处理。实现对冲击性基地电阻的有效控制，在此基础上降低工频接地电阻值。分析工作的展开主要是针对架空输电线路的铁塔结构的实际情况，情况必要时，要加深埋没的接地极深度，在完成这一部分的设计时，要坚持遵守垂直接地极的原则。当杆塔所处的位置地下环境比较复杂时，就应该考虑到土壤电阻率的影响作用，向其中加入适当的碱性物质或者是木炭，会在一定程度上降低土壤的电阻率。除此之外还要保证合理敷设电阻剂，保证杆塔的接地电阻能够得到有效控制[4]。
　　3.6 选取安全合适的绝缘子串及金具组合
　　跨越高速公路段线路的悬垂绝缘子串应采用独立双串设计，耐张绝缘子应采用双联及以上结构形式，单串强度应满足受力要求。为避免因耐张线夹压接工艺缺陷、挂点以及金具串中挂点金具损坏而导致跨越高速公路段发生线路故障和公共安全事件，在选择金具及绝缘子串上需要对强度进行增加补强。如增加备份线夹，单挂点改双挂点等方法可提高线路的安全性。在安装金具前，可进行X光透视等方法对跨越高速公路区段金具进行检查，目前该技术已成为一种较成熟可行的手段，可确保金具压接质量，及时发现金具缺陷。
　　3.7 选取安全的施工工艺
　　搭建跨越防护网是跨越高速公路必备的安全措施，选取安全的材质也是决定施工工艺的一个重要方面。迪尼玛承力绳是一种编织物，由纤维编织而成，这种材料有非常高的强度。迪尼玛承力绳的表面有一层防腐油剂，能起到降低磨损、缓解腐蚀的作用。在输电线路跨越高速公路的施工技术中，迪尼玛承力绳一般被用作是牵引力绳，也被用作导引绳。优点是重量轻、体积小、安全性高。架设输电线路规模不同，使用的玻璃钢防护杆数量也有一定差异。通常情况下，架设输电线路使用玻璃钢防护杆的规格一般都是500mm×10mm×4000mm，能辅助承力绳发挥支撑作用，使得电线路架设的防护范围能高度满足相关要求，在此基础上，避免在实际施工阶段受到外界不良因素的影响，保证防护面积的大小能够符合使用要求。确定玻璃钢防护杆的使用数量，接着把先进的丙纶编制绳穿插至玻璃钢防护杆，直径为125mm。专门用来连接防护杆，从而形成完整的安全防护网，保证杆距为2m。架设跨越式输电线路需要相关部门通力配合，对于电力企业来说，正式展开输电线路施工任务之前，要确保已经获得相关部门的批准。与交警部门和公路管理部门积极沟通，协调好施工路段封路事项，并规划好新的交通路线。保证高速公路施工现场的安全可靠性，在此条件下，才能正式施工。
　　4 结语
　　综上所述，展开输电线路跨越高速公路设计工作，要严谨对待现场勘查任务，要优化输电线路的路径，合理选择塔杆类型和基础设计合理设计防雷接地装置的安装方案，有效控制架空输电线路的接地电阻率。以此展开设计工作，应科学选择设计技术，保证高度适应现场的施工条件，确保整个线路架设过程能安全顺利执行。
　　参考文献
　　[1] 吴东海，王少君.试论输电线路架设跨越高速公路的施工技术[J].智能城市，2017，3（10）：169.
　　[2] 洪毅.输电线路架设跨越高速公路的施工技术分析[J].科技风，2017（17）：192.
　　[3] 陈孝阳.超高压输电线路架设跨越高速公路的施工技术研究[J].住宅与房地产，2016（27）：141.
　　[4] 葛学福.输电线路跨越梨温高速公路专项安全技术施工方案[J].建筑安全，2013，28（10）：63-66.
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