探讨城市密集型110kV架空输电线路设计方法

马永峰

摘 要：在目前采用城市密集型110kV架空输电线路的设计方式进行城市电网设计和建设时，需要从路径与杆型、走廊宽度、绝缘子以及接地方式等方面进行设计和改进，根据其设计特点来满足大众和城市发展的需求，并对未来城市密集型110kV架空输电线路的发展趋势进行展望。

关键词：城市密集型;110kV架空输电线路;设计方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.107

1 引言

在目前规模不断扩大的城市中，由于人口和建筑物数量不断增多，给电网建设中的架空线路走廊建设带来较大的难度，主要表现在城市土地资源更加紧张，这就需要通过多回输电线路的设计方式来对有限的土地资源进行合理规划和使用，但是这也不可避免造成对环境和土地资源的有偿占用，增加了电网建设的费用。因此，在人口和建筑物比较密集的城市中进行架空输电线路的设计时，就需要采用先进技术在确保电网设备安全和可靠的前提下，减少线路走廊的占地面积，提高单位面积上传输的电量，满足电力发展的需求。

2 城市密集型110kv架空输电线路设计特点

2.1 路径与杆型

在目前的城市电网建设中，通常是采用双回路或者多回路的建设方式，在线路的中心两侧进行相等的半走廊宽度的设置。其主要表现在目前的城市电网建设时，可以沿着河渠、道路以及绿化带进行架空线路的建设，并且可以对靠着道路和绿地一侧的半走廊线路进行充分利用。而且在一些特殊地区和情况下也可以采用单侧三相垂直排列的杆型来进行一回线路的架设。虽然上述设计方式在一定程度上缓解了城市中进行架空输电线路建设以土地资源不断减少的矛盾问题，但是随着线路走廊的宽度不断缩小，也不断研发和应用钢管杆来满足架设要求。这主要是由于此种杆型不仅美观而且也具有安装方便的特点，最大的优点就是具有较小的占地面积，其建设成本也比角钢塔的成本更低，特别适合在走廊宽度比较小且地势比较平坦的那是施工线路不便的情况下应用。

2.2 走廊宽度设计

从上文可以看出，走廊宽度问题一直是有限的城市土地资源与架空输电线路设计中最大的矛盾问题，而针对走廊宽度进行设计时，其主要是由风偏、塔头尺寸以及安全距离等因素决定的。目前比较有效的减小走廊宽度的方式就是采用固定挂点的直线杆塔以及固定跳线的耐张塔，这两种塔型的应用可以对导线风偏和塔头尺寸进行合理控制，实现对线路走廊宽度的减小，但是在对塔头尺寸进行设计时需要满足以下设计要求。

首先就是要满足运行电压及内外电压条件下的带电部分和杆塔构件的最小间隙的要求。其次就是要导线的线间距离d需要按照以下计算公式进行计算确定：

在公式2.1中，为悬垂绝缘子串的长度，m;U为线路的电压，kV;f为导线的最大弧垂，m。最后就是要对带电作业的杆塔带电部分及其与接地部分的最小间隙进行计算。通常对于110kV双回路杆塔来说，其具有比较小的架空线路档距以及弧垂大小，这就使得导线之间的距离d比较容易满足上述公式以及相关规程的要求。而对于110kV双回路杆塔来说，规程中规定其导线的最小线间距离为4m，而且规定对于直线杆塔来说要采用V形串或组合式的横担型绝缘子，而对于耐张塔来说则需要采用固定方式的跳线，此时为了满足这些要求就可以将悬垂绝缘子串的长度设计为0。采用此种设计方式还具有比较灵活的带电作业方式。

3 绝缘子和防雷接地设计

在对污闪问题进行了大量的研究和试验之后，在目前的架空输电线路中逐渐推广和应用复合绝缘子来解决污闪问题，这主要是由于复合绝缘子不仅比传统的玻璃以及瓷绝缘子需要更少的检修与维护，使得线路的清扫周期延长，而且可以减少线路的维护费用以及所造成的损失，实现了供电可靠性的提高。

此外，在目前的城市密集型110kV架空输电线路的设计中，不仅需要对走廊宽度的因素进行考虑，还需要对地下基础以及接地因素进行考虑，这主要是在目前的城市中，建筑物比较密集，而且在进行杆塔建设时经常发生与建筑物、煤气以及通讯等地下线路起冲突的问题，这就需要对接地方式进行改进，采用深埋垂直接地极、深埋环以及浅埋环相结合的方式。

4 城市紧密型110kV架空线路发展趋势

在目前城市快速发展以及对电网建设需求更为迫切的形势下，城市中密集的建筑物以及地下结构与110kV架空输电线路的设计与建设之间出现了显著的矛盾，其中最主要的矛盾体现在架空线路和线路走廊之间，这就需要在对城市密集型110kV架空输电线路进行发展和设计的过程中，不仅需要对建设现场具体情况进行勘察和考虑，针对不同的实际情况以及相应的需求进行设计和架设工作的开展，而且要充分考虑线路运行的可靠性，对架空线路的行动范围以及走廊宽度进行有效控制，对线路走廊的潜力进行充分挖掘，提高其单位面积的输电量。因此，未来城市紧密型110kV架空输电线路会向大截面、多回路等方向发展，而且也在我國多个城市中有了成功的案例并积累了足够的经验，为促进我国电网系统的优化以及满足我国经济建设和发展的要求发挥重要作用。

5 结语

正是由于在目前城市快速发展和规模不断扩大时面临与110kV架空输电线路建设的矛盾问题，这就需要在进行线路设计时由设计人员对现场进行反复地勘探来进行相关数据的收集，并从路径与杆型、走廊宽度、绝缘子以及接地方式等方面进行优化设计，不仅能够抵抗各种复杂的环境，而且满足城市发展对电力供应的要求。

参考文献：

[1]周文池.架空输电线路杆塔基础问题及改进方法探讨[J].城市地理，2016（20）.

[2]韩一冬.架空输电线路铁塔结构与基础设计研究[J].科技与创新， 2016（11）：93-94.