输电线路设计路径选择与杆塔定位的研究

黄仕明

摘要：随着经济社会的快速发展，无论是生产还是生活对电力的需求量都持续增加，为更好地保障电力的供应，新时期我国的输变电工程建设数量不断增加。在输电线路工程建设的过程当中，优化输电线路设计是十分重要的环节，在诸多输电线路设计的内容当中，路径选择与杆塔定位是关键内容。本文主要分析阐述输电线路设计的路径选择与杆塔定位的相关内容，结合具体案例，分享一些针对于输电线路设计这两个关键环节的研究成果，以期发挥参考与借鉴的作用。

关键词：输电线路设计;设计研究;路径选择;杆塔定位

在输电线路设计当中，实现路径选择与杆塔定位的优化，有利于提高输电网络整体的布局水平和建设质量，在后期的供电过程中，能够更好地保持稳定运行，在提高供电公司经济效益的同时，保证区域范围内用户安全可靠用电。

1、工程案例

本文以福建龙岩漳平富山-大深π入和春变110kV线路工程为例，对输电线路线路设计路径选择与杆塔定位进行分析阐述。该线路工程建设地点位于漳平市和平镇、芦芝镇，起自220kV和春变，经华寮村、芦芝村，至富深线01#塔进行开断。工程共新建110kV线路31.5km，其中新建双回路双挂线路15km，利用已建线路单回挂线1.5km，新建34.05km的通信光缆。

2、输电线路设计的路径选择

输电线路设计中路径选择，有需要遵循的原则，也有不同地理条件下对路径选择的标准。具体分析如下：

（一）输电线路设计的路径选择原则

首先，在进行输电线路设计路径选择时要全盘考虑，综合规划，将施工难度、经济效益、安全维护等方面纳入到路径选择的考量标准当中。其次，直线铺设应作为首选，尽量将路径选择在地质环境优越的区域，减少跨域施工。再次，尽量避免穿越茂密林区、高大建筑物群以及障碍物较多的区域。最后，如果无法避免穿越障碍区，则要尽可能缩短穿越距离，尽最大努力避免环境对电力线路的影响。

（二）不同地理条件下对路径选择的标准

现阶段，输电线路路径选择主要依靠图上选线和野外选线两种方式，图上选择是将电力线路施工区域按照1：5000或者1：10000的比例尺进行缩放绘制，而野外选线是对图上选线的一种深化及实地勘察，无论是采用哪种方式进行输电线路路径的选择，都要按照不同地理条件下的标准进行选择。具体分析如下：

平地。平地是输电线路路径的最佳选择，路径的选择标准为尽量选择最短线路距离，减少对公路线、铁路线、建筑群的穿越，避免跨越复杂条件区域。

山区。山区的最大特点是不同海拔之间存在高度差，线路易受风偏的影响，如果线路距地面距离严重不足或风偏距设计不合理时，容易出现线路放电故障，且由于地势、地形复杂，交通不便造成施工不便。路径选择的标准为顺山脊走势布线，而不得横穿山脊，如果无法避免横穿山脊则应选择山脊的平缓处，另外在一些滑坡泥石流多发地区或者悬崖、溶洞等特殊地质条件区域，要注意降低施工难度，以保证安全。

跨河区域。在进行跨河区域路径选择时，首要考察的内容是雨季时河流的最高水位及流水的冲刷程度，在此基础上对杆塔的跨越距离进行精准计算，并做好基础加固工作，防止因流水冲刷造成杆塔失稳的情况。

森林覆盖区域。输电线路在森林覆盖区域进行路径选择时，存在波及范围广、跨越距离长且需要多次穿越的问题，由此需砍伐大量树木以保证施工空间充裕，这样对森林极易造成严重的破坏。为此，能避免穿越森林覆盖区域还是要尽量避免，实在无法避免时，则要尽可能避免穿越茂密林区，最大可能降低对森林的砍伐破坏。

要注意，图上选线具有一定的局限性，无法对输电线路工程建设区域有直观的感受，为此图上选線只能提供大概的位置、地质情况信息，而野外选线则可以实际查看，避免出现巨大相差造成不必要的麻烦，影响输电线路设计的路径选择与杆塔定位。

3、输电线路设计的杆塔定位

（一）杆塔定位的原则

杆塔定位的原则主要涉及塔位选择、档距设置和杆型选择三个方面的问题。

塔位选择。塔位选择应尽量避开水文地质条件复杂的位置，如水库、泥塘、断层等，要减少对农田的占用和施工时的土方量。

档距设置。档距的设置要最大程度利用到杆塔本身的高度和强度，要注意控制相邻档距的大小在同一水平线上，避免出现过大的纵向不平衡张力和中央导线过分接近的情况，特别是避免出现孤立档。

杆型选择。杆型选择要优先使用节省钢材的类型，避免使用特殊杆塔，在大转角要尽可能实现塔高的降低，充分发挥杆塔的荷重优势。

（二）杆塔的定位与验证

杆塔的定位

杆塔定位要优先对特殊杆塔的位置进行定位，再对普通杆塔进行定位，特殊杆塔主要包括终端塔、转角塔、跨越杆塔等。

要以已经定位好的杆塔为基准，对其他杆塔进行依次定位，具体方法是基准位杆塔与弧垂曲线相交后，进行模板的垂直或平行移动，当地面与切地曲线相切时，杆塔位置即可确认，依次重复此方法，直到下一处转角桩位。

模板的定位曲线是在最大弧垂气象条件下按照一定的比例绘制而来的，其主要包括最大弧垂曲线，跨越曲线以及切地曲线等。

导线悬挂曲线的平抛方程为 ， 代表最大弧垂时的比载， 代表最大弧垂时的导线水平应力。

在完成首个耐张段排塔后，要对档距和K值进行相应的计算。如果经计算得出，K值与原模板曲线K值相等或偏差在范围以内，则证明排塔有效，反之则要重新进行K值的计算或者模板的制定，这一重复工作要进行到K值在允许范围内为止。通常情况下，K值的允许误差范围为△K=-0.2×10-5到+0.2×10-5（l/m）。

当遇到耐张末段出现剩余或杆塔未充分利用档距的情况时，要优先考虑资源节约的问题，在确保输电线路安全的前提下，对档距进行适当的调整，进一步优化杆塔的使用。

杆塔定位的验证

杆塔定位的验证是确保杆塔定位准确的有效措施，是确保输电线路运行的关键举措。验证的主要内容包括水平档距、垂直档距，杆塔上拔，导线风偏对地、对物距离，直线杆塔摇摆角，悬挂点应力情况，相邻档距断线，交叉跨越距离等内容。

要注意做好室内和室外杆塔定位的统筹协调，先完成室内定位验证，在进行室外定位验证，对塔位实地情况，地形地貌情况，地质条件，高程档距，转角度数，交叉跨越距离等进行细致考察。

结语：

输电线路设计路径选择与杆塔定位是输电线路工程建设当中的重要内容，直接关系到输电线路工程建设相关区域的用户安全可靠用电，也直接关系到输电线路运行的安全与稳定。在进行具体的输电线路设计路径选择与杆塔定位工作时，要始终坚持“以位定线”，尽量减少路径选择与杆塔定位对周围环境的影响与破坏，坚持把安全、经济、合理等要素进行统筹协调，确保输电线路设计路径选择与杆塔定位准确精密，且具有极高地适用性，确保在输电线路工程建成后能够真正发挥作用，起到关键地电力能源供给保障作用。

参考文献

[1]欧阳迪.分析电力线路设计的路径选择与杆塔定位[J].中国科技投资，2019，（27）：87，91.

[2]刘大任.浅谈电力线路设计的路径选择与杆塔定位[J].科技风，2019，（24）：200.