探讨110KV输电线路工程设计与施工

分类：电力论文发表 时间：2012-06-26 10:01 关注：(1)

　　摘 要：高压输电线路，它担负着输送和分配电能的任务，并联络各发电厂、变电站使之并列运行，因此高压输电线路是电力系统的重要组成部分，它是电力工业的大动脉。文章通过高压输电线路工程施工多年的实践经验，探讨了高压输电线路工程设计施工的主要问题。

　　关键词：110Kv 输电线路 基础工程 设计 施工

　　1 关于基础工程

　　高压输电线路的基础即杆塔埋入地下的部分，基础的作用是保证杆塔在运行中不发生下沉或受到外力的作用时，不发生倾倒或变形。

　　基础施工质量的好坏，对高压输电线路的安全运行关系极大。过去由于基础混凝土断裂，地基下沉、滑波、基础积水、冲刷、底拉卡盘安装不当等，而造成的倒杆塔事故屡见不鲜。由于基础出现问题而引起的事故，一般处理起来耗时较长、难度较大，对国民经济造成的损失很大。因此，保证基础施工质量非常重要，在现场施工的工作中，以必要的技术手段加以控制，用保证施工图设计所要求达到的质量来要求。

　　混凝土和普通钢筋混凝土浇制基础，是高压输电线路上常用的基础，宜于用线路附近具有砂、石、水源充足的地段。其中转角塔，由于上拔力较大，故宜选用混凝土基础，这种基础体积大、重量大、抗上拔力大，比较稳固，有时为了节省混凝土用量可采用钢筋混凝基础。

　　岩石基础的施工，首先是要对塔位周围岩石进行调查研究，与设计查勘的情况是否有差异，如有很大差异应通知设计单位作出设计变更。其次是在岩石打孔插筋、灌注砂浆、浇制承台。

　　岩石基础的开挖，不论采用何种方法，均应保证岩石结构的整体性不受破坏。钻孔内的石粉、浮土及孔壁松散的活舌，应清理干净。锚筋安装尺寸位置应反复核对，正确无误且加临时固定后浇灌，砂浆要压标号分层浇撑密实，并按现场浇制混凝土的要求养护。

　　2 关于架线工程

　　高压输电线路工程其架线施工包括架线前的准备工作、放线导地线连接、弛度观测、紧线及附件安装。架线施工，从展放方法来讲，分为拖地展放、张力展放。

　　拖地展放线盘处不需制动，线拖在地面行进的方法，此法不用专用设备，比较简单，但导线的磨损较为严重，劳动效率低，放线需大量的人工，在山区放线质量难保证。张力放线，即使用牵张机械使导地线始终保持一定的张力，保持对交叉物始终有一定安全距离的展放方法。它能保证导地线展放质量，效率较高，但机械笨重和费用昂贵。张力放线导线等均不落地，因而有效地防止了线材磨损，提高了施工质量。

　　对放线滑车轮径的选择，滑车的轮径偏大些好，这样磨损系数小，导线在该处所受的弯曲应力也较小，但过大又增加重量，一般以不小于10倍导线的直径为佳。轮槽的槽径与导线直径应匹配，小导线影响不大，对于大导线或大压档处，应特别强调要做到这一点，否则导线会被挤伤或压偏，对LGJ-240以上大导线或压接管过滑车处，用小轮径滑轮不能满足要求时，可用双轮放线滑车，将滑车包络角减小一半。

　　放线过程中，要仔细检查导线，不得有金钩、磨损、断股情况。如单股损伤不超过直径的一半，钢心铝线和其它导线不超过导电部分的5%，可将棱角、毛刺修光处理。在一个补修金具的有效长度内，当钢心铝线出现钢心断股或铝部分损伤面积超过25%，单金属绞线损伤面积超过25%，连续损伤虽在允许修补范围之内，而损伤长度已超过一个补修金具所能补修的长度，或金钩、破股已使钢心或内层线股形成无法修复的永久变形者，都须切断重接。导线在连接前应检查两端线头的扭绞方向、规格是否相同，不同方向扭绞、不同规格的线，禁止在档中连接，连接按操作工艺进行。

　　输电线路紧线工作需在基础混凝土强度达到设计值的100%，杆塔结构组装完整，螺栓已紧固的情况下进行，在耐张塔受张力方向的反侧，必须打好临时拉线，以防止杆塔受力过大或塔身变形、横担产生位移，影响弛度观测。临时拉线与地面夹角一般不宜大于45度，其所能平的张力值，应符合设计规定。在安装曲线的计算过程中，其应力是通过状态求取的，而状态中只考虑了弹性变形，实际上金属绞线并非完全弹性体，在张力作用下产生弹性伸长外，还将产生塑性伸长和蠕变伸长，这两部分伸长是永久性变形，统称为塑蠕伸长，工程称之为初伸长。补偿初伸长最常用的方法就是在安装紧线时适当减小弧垂，则待初伸长伸展出来后，弧垂增大而恰达到设计弧垂。输电线路一般采用恒定降温法进行初伸长补偿。采用减小弧垂法或恒定降温法进行初伸长补偿，其实质都是安装紧线的弧垂。在施工紧线过程中，导线在悬垂线夹处用滑车悬挂进行弧垂观测时，各档观测弧垂都是按滑车处无摩擦力计算的。实际输电线路架线时，由于滑车上作用荷载不同，以及滑车本身转动的摩擦系数不同，致使各杆塔上的滑车具有不同的摩擦力。特别当线路翻越高山或紧线段内档数较多时，由于摩擦力的影响，往往使紧线端张力与挂线端张力相差悬殊。虽然在观测弧垂过程中，采用反复紧、松的办法，力求各观测档的弧垂相互一致，但仍难使全部紧线档的弧垂、应力达到平衡。因此，架线安装完毕后经常出现档间或线间弧垂不一致，以及悬垂绝缘子串偏离中垂位置的现象。当这种偏差超过施工验收过程中允许值时，就需对导线弧垂进行调整，“ 导线、避雷线的弧垂误差应不大于+5%、-2.5%，但正误差最大不大于500mm”。

　　输电线路施工紧线时，由于挂线滑轮距挂线孔有一定距离，再加以导线下垂、耐张绝缘子串重量较大等原因，不能拉直，这就需要将耐张绝缘串提的超过挂线孔后，才能将耐张绝缘子串末端的连接金具安装在挂线孔上。因此，就引起了导线应力的增加，此时导线所承受的拉应力即过牵引应力，过牵引应力与档距的大小、耐张段的长度有关。弧应档的过牵引应力比较严重，弧立档的档距愈小，过牵引应力就愈大，严重时会造成拉断导线或危及杆塔、横担强度，所以必须对过牵引应力进行计算，以防止施工事故的发生。在一般输电线路上，紧线施工是将钢丝绳与线夹卡在耐张线夹处，这种施工方法优点是简单、方便，缺点是耐张绝缘子串没有受到拉力，挂线时靠操作人员拼起绝缘子串将末端连接金具安装在挂线孔上，绝缘子串不可能很直，因此，过牵引时所需过牵引长度较长，一般约需过牵引长度为150-200mm。

　　3 输电线路杆塔工程施工

　　杆塔埋入地下的部分称为杆塔基础。因此，严格按设计要求进行基础施工，保证基础施工质量是非常重要的。河边的杆塔基础，当有冲刷可能时，还应按设计要求采取防护措施。相关的施工规定，必须结合架空线路部件之间故障顺序，直线塔基础故障应后于直线塔故障，故要求基础的安全因数应是铁塔安全因数的1.2倍，以保证杆塔在运行中不发生下沉或在外力作用时不发生倾倒和变形。下面结合具体的部位进行说明。

　　2.1 基础工程的优化。高压输电线路的基础即杆塔埋人地下的部分。基础优化对于减少基面开挖，保护环境尤为重要。基础施工质量的好坏，对高压输电线路的安全运行关系极大。因此，如何加强电力基础工程的质量控制应引起我们的高度重视。远距离大容量的输电方式，大规模的输电线路工程建设，使线路走廊杆塔基础的开挖量不断增加，这不仅破坏了塔位原有的天然植被，而且使原稳定土体受到扰动。为配合杆塔高低脚的使用，塔位降基应考虑基础保护范围内将基础降为同一作业面，保护范围的高差采用深埋主柱，这样降基可大幅度减小，而且杆塔高程相应地提高了。

　　2.2 塔脚的优化。施工过程中，应考虑在杆塔位于陡峭山顶控制铁塔的正侧面根开，减少施工基面挖方量。如果地形坡度较大，此时，塔的长短脚已用到最大高差就不能平衡地面高差，这样的情况一般的方法是采用长脚对应基础主柱升高的办法来平衡过多的高差，万一不能满足要求，可做特殊基础，或者对短脚所在基面适当挖方。

　　2.3 环状排水沟。为防止上山坡侧汇水面的雨水、山洪及其他地表水对基面的冲刷影响，保证有通畅良好的基面排水时工程质量保证的一个关键。如果塔位有坡度，除塔位位于面包形山顶或山脊外，均需在塔位上坡侧距挖方坡顶水平距离≥3m处，依山势设置环状排水沟，以拦截和排除周围山坡汇水面内的地表水，有利于基面挖方边坡及基础保护范围外临空面的土体稳定。

　　2.4 基面处理。施工作业后要及时进行基面处理，消除安全隐患。一般情况下基面土石方的开挖会使原稳定土体受到扰动，而且，挖方弃土堆积在基面边坡上会增加了边坡附加压力，在雨水侵蚀下，容易产生塌方和滑坡。

　　2.5 排水沟护壁。为了避免排水直接冲刷塔位基面，工程竣工前排水沟都要求采取护壁措施，应根据路径塔位附近的地质情况区别对待，当土质含沙量较高、无粘性，或表层为强风化岩石时，需用预制素混凝土块或就地取材用片石浆砌进行护壁。当地质为硬塑及以上状态的粘性土、植被较好的塔位排水沟，可采用植被护壁。

　　2.6 对少数风化和冲刷特别严重的塔位，整个基面表层全部作护面。护面宜在线路施工后期进行，以防止施工中塔材、零部件及机具等打、砸、压坏护面。有岩石剥落或风化物坍塌时，往往需用水泥砂浆或细石混凝土护面。在做护面前，基面表层的泥土、杂物须清除干净，护面应依基面排水坡度作为斜面，以利基面排水。

　　4 输电线路检修施工

　　高压输电线路根据巡视、检测、试验所发现的问题，进行旨在消除缺陷、提高设备完好水平，预防事故，保证线路安全运行而开展的工作，即检修施工。

　　由于自然灾害，如地震、洪水、冰雹、暴风等外力破坏。如采石放炮崩断导线、偷盗线路器材造成送电线路倒塔、断线金具或绝缘子脱落等停电事故，需要尽快进行检修施工。事故抢修施工，由于时间紧迫，来不及设计的，也应在抢修施工完成后，补有关变动的工程图纸，交运行部门技术管理存档。对于在停电的输电线路上工作，除了遵照一般线路施工应遵守的安全措施外，由于线路已直接与变电站的开关相连，线路随时有来电的可能。输电线路停电检修施工，必须使用第一种工作票，严格执行有关送电线路停电工作的规定。线路停电操作由地区调度值班员通知有关变电站执行。检修施工人员在施工开始之前先与调度联系，取得作业许可。然后在待检查施工线路上进行验电，经验明线路上确无电压，即可在线路施工点两端各挂一组短路接地线。输电线路短接地线必须符合：接地必须使用软铜线，截面不小于25mm2,以保证在短路电流短路时不至烧断，接地线的接地端用金属棒做临时接地，直径应不小于10mm，打入地中深率不小于0.6mm。利用铁塔或混凝土杆塔横担接地时，允许各相分别接地，但必须保证铁塔与接地线连接部分接触良好。

　　输电线路检修施工工作结束后，必须查明所有参加线路检修施工的工作人员及材料工具等确认已全部从杆塔、导线及绝缘子上撤下，然后才能拆除接地线，拆除接地线后，即认为线路已有电，检修施工人员不得再登上杆塔在导线安全距离范围内做任何工作。在清点接地线组数无误并按有关规定交接后，即可向调度汇报，联系恢复送电，完成输电线路检修施工任务。