城市密集型110kV架空输电线路设计

余文永

云南恒安电力工程有限公司，云南昆明 650011

1 路径与杆型

路径与杆型的选择对于城市密集型110kV架空输电线路设计非常重要。城市的空间十分有限，走廊一般不采取单独回路，而双回路以及多回路在线路中心两侧需要同样的半走廊距离。所以，需要沿河渠、道路、绿化带、绿地一侧的半走廊选择架空线路，这样的空间架线，使得城市空间得到充分的利用，和城市规划部门协调，既节约了城市的土地，又美化了城市。

采用单侧三相垂直排列的杆型，只是架设单回线路，与复杂的电缆线路对比，节约了资金，经济效益凸显。而对于比较狭窄的路径走廊，可以使用钢管杆，在技术上满足输电线路的设计要求，质优价廉，在电网建设中得到广泛的应用。钢管杆还具有安装快捷，外形美观、节约了占地的面积等优点，尤其符合现代城市环境对架空线路的高要求严标准，克服了城市走廊宽度小，地势相对平坦，线路施工不方便的诸多不利因素，带来城市架线的便利。

2 防雷接地

任何电网的设计都必须是以安全经济为前提的，城市工业的大力推进，城市环境污染愈加严重，1998年我国北方发生电网雷击事故，造成大面积的电网瘫痪，电力供应中断，所以电网建设对防雷有了新的要求。新的防雷设备——复合绝缘子研制，比以前的玻璃绝缘子、瓷绝缘子效果显著，在运行中积累了许多经验。同时它具有良好的防污性能，适应恶劣的自然条件。它还有免于维护的特点，延长线路的定期清扫时间，使得维护费用减少，降低了用电客户的停电损失，提高供电可靠性，同时也节约了大量的维护检修工作，提高了工作效率，所以在城市电网的110kV架空输电线中得到广泛应用。

城市架空110kV线路不仅有走廊对它的空中限制，向下的地面的基础和接地也受到制约。在不断加强的城市基础建设中，煤气、建筑用地、自来水管、污水排放管、通讯以及光缆等地下管道，常和杆塔的接地发生冲突，水平射线无法延伸，而垂直接地极也很难符合接地电阻的要求，根据经验需要采用把垂直接地极埋，与浅埋环相结合的接地装置。具体如下操作：在所选取的基坑的四角各打一垂直接地极，把垂直接地极和接地圆钢沿基坑周边相连接，深埋环就这样构成；再将四个深埋环引向浅层，浅埋环环绕整个基础连接深埋环。这样浅埋环和深埋环相互结合，达到符合接地的绝缘，取得良好的杆塔绝缘效果。

3 走廊宽度

塔头风偏、尺寸、安全距离构成了线路的走廊宽度。控制塔头尺寸和风偏是减少线路走廊宽度关键，采用固定跳线的耐张塔以及固定挂点的直线杆塔，来降低限制导线风偏塔头尺寸，也是控制走廊宽度的非常有效措施。按《电业规程》，塔头尺寸必须符合以下三点：

1）导线的线间距离d，按下式计算

d=0.4Lk+U/110+0.65f；

式中：U表示线路电压，单位kV；

Lk表示悬垂绝缘子串长度，单位m ；

F表示导线最大弧垂，单位m；

2）带电业的杆塔上带电部分与接地部分的最小间隙

根据相关规定：110kV带电作业时，带电体与人身的安全距离不得小于1m，而人体活动范围在30cm～50cm之间，所以这种塔头设计符合带电作业的要求；同时又规定良好天气下才可以进行带电作业，如遇雷雨、大风、闪电等极端天气不能进行。根据规程，那么采用固定挂点的直线杆塔，较少了风偏，风偏只有导线弧垂风偏，走廊宽度B的计算如下：

B=2{bh+fsin[arctg(g4/g1)]+s}；

式中：bh表示最宽横担的宽度，单位m；

g1表示导线的自重比载，单位N/（m·mm2）；

s表示《规程》要求的安全距离，单位m；

f表示导线最大风时的弧垂，单位m；

g4表示大风时的水平比载，单位N/（m·mm2）。

3）杆塔构件和运行电压和内、外过电压等级带电部分的最小间隙。

4 架空线路的发展趋势

国内在同塔多回，不同的电压等级架空线路设计方面取得了大量的进步和成功，积累了许多设计、运行的经验。随着城市的发展，走廊与架空线路的矛盾也是与日俱增。在城市架空线路设计中，要转换设计思路，提出新的设计理念，必须考虑复杂多变的现场情况，线路设计、规划技术人员要在符合线路可靠和安全性能的前提下，控制好架空线路的活动范围，充分利用走廊宽度，以挖掘城市线路的潜力。

多回路、大截面是发展的必然趋势。我国国民经济飞速增长，大截面输电线路的使用，是为了不断满足城市电网的用电负荷快速增长，以及负荷密度高这一形势。在这样的供电走廊条件下，线路建设的成本构成也随即发生变化，计算《经济电流密度表》的条件发生改变。日常维护检修量少、高可靠性的架空线路要求线路具有多回路、大截面的特点，并且复合绝缘子的优越性充分体现，得到电网工作人员的认可，已经开始全面的推广和使用，在城市电网建设中取得重要的意义。电网建设必须着眼于架空线路的长期使用和经济效益，架空线路的需要的组件的安全性能需要进一步的提高，如杆塔、导线、绝缘子、避雷线等必须通过正规的生产电力设备的器材厂，经检验合格后才可使用。

5 结论

在城市110kV架空输电线路设计中，现场踏勘是很有必要的，毕竟设计的线路最终还是要投入到电网的运行中。设计人员需要反复踏勘，收集整理各种现场数据，对比不同的方案，才能做出经济科学的设计，从而符合输电的安全运行。综上所述，设计人员要在电气专业知识的基础上，结合实际情况，在满足城市环境需求上，设计必须符合架空线路走廊与城市环境相互协调，线路同时能抵抗各种复杂局面，特别是能够应对不同的天气变化的影响，为城市的现代化建设作出一定贡献。

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