220kV送电线路设计与施工管理论文_宫世超,王晓龙

220kV送电线路设计与施工管理论文_宫世超,王晓龙

(国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司输电工程公司 黑龙江省大庆市 163454)

摘要:经济的发展必然会带动很多方面需求的增长,其中电力的需求就呈现显著增长的趋势。为了解决用电需求,就需要完善电网。所以不可忽视的就是220kV的送电线路的设计和施工。目前220kV送电线路设计的重点在导线设计和杆塔设计。虽然现在技术方面基本成熟,但是220kV送电线路在施工管理方面存在一些安全问题需要解决。

关键词:220kV送电线路;设计要点;土石方开挖

引言

铁塔作为电力传输中作为重要的支撑设施承载着整个输电网络的负载,尤其是随着近些年电力网络线路的升级改造,线路重力负载有了很大程度的上升,这会对铁塔的基础造成非常大的负载压力,对于基础来说是非常严峻的考验。另外,输电线路铁塔基础常常会受到所在区域的地质环境情况、气候条件、施工方案等方面的影响,比较容易出现基础下沉、基础偏移甚至坍塌的情况,从而引发电力网络的崩溃问题。所以对于输电线路铁塔基础来说,不管是在选型还是在设计以及施工方面都要按照所在地的实际情况选择合适的方案,保证基础可以承载输电线路的载荷,从而确保电力传输的安全性和稳定性。

1 220kV送电线路设计的重点方面

1.1 导线设计

导线的设计需要参考很多的因素,这里具体说两个方面。其一是环境因素,不同环境下导线的材质选择是不同的,例如在温度较高的地区,就需要考虑导线的耐热性,在风力较大的地区,需要考虑悬挂点的最大张力。导线和地线的设计安全系数常规上来说不应小于2.5。除此之外,还需要特别注意的是地线的设计安全系数最好大于导线的设计安全系数。其二是导线的截面,检测是不可缺少的一步,影响导线截面的因素有电流的密度、电晕、无线电的干扰和载入流量等。为了保证导线的安全使用,这些都是需要仔细检测的。

1.2 杆塔设计

在有关220kV送电线路设计问题的分析中,设计的最直接目的是确保杆塔防雷性能的稳定与可靠。为实现这一目标,对于40.0m以上的杆塔,应按照10.0m的间隔增加绝缘片,以巩固其防雷绝缘性能。当杆塔过高需增加绝缘子片数时,雷电过电压时流过的最小缝隙也要相应地增大。在送电线路防雷方面的设计上,要根据线路的电压、负荷作用以及系统运行的方式,结合当地已有线路的运行情况及地区雷电程度的强弱、地貌特点等情况,在计算抗雷的水平及经过技术等方面的比较后,再确定最为合理的防雷方式。

2 220kV送电线路的施工管理

2.1 送电线路的的现状和安全问题

送电线路因为其线路长、涉及的范围广、作业点较多、流动性强、未知因素多等特点,导致送电线路施工的过程中会出现诸多问题。常见的问题有以下几点:施工所用的设备出现故障,例如钢绳出现磨损;导线地线出现问题,例如导线和地线与线盘支架下滑,导线磨损,地线被破坏;施工难度增加,随着国家电网的覆盖度增高,涉及的工程量增大,还有施工作业点的增多,同时因为天气原因和地理环境等影响使得施工难度大幅增加;高风险高强度,露天环境下的工程,不可避免的会有恶劣天气、地理条件恶化等情况。另外因为杆塔的搭建越来越高使得施工难度增加,在搭建杆塔的过程中经常会发生施工人员高空坠落伤亡的事故。这些都说明了送电线路的施工是个高风险和高强度的工作。

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2.2 土石方开挖

在220kV送电线路施工现场土石方开挖过程中,为确保施工质量及现场操作的安全性,应当特别重视以下几个方面的问题:①针对220kV送电线路施工现场土质较松散区域或受到地下水、流沙等影响而容易产生塌方现象的土坑,应当采取科学方法,比如适当放宽基坑口或增设挡风板,以确保开挖作业的安全性。②220kV送电线路施工现场基坑底部平面面积应当控制在2.2m2范围内,允许1人进行底部挖掘作业。当需要多人同时挖掘作业时,必须注意避免面对面操作,以免在挖掘期间发生碰撞。同时,挖掘土方应及时清运至距离基坑适当距离的位置,以免因上部土方堆积过多而出现塌方隐患。③对于存在较大积水风险的土坑,应当尽可能增设专门的排水管道,避免积水大量堆积于土坑内而造成坍塌事故。④在220kV送电线路施工现场岩石爆破作业现场,必须安排专人提前对220kV送电线路施工现场相邻区域电线、公路、铁路、信号线以及建筑等进行反复勘察,以策安全。

3.3 岩石嵌固基础施工

岩石嵌固基础施工主要应用于在我们对输电线路进行施工时,发现所处的地基是强风化的岩石地基,并且没有覆盖层或者是覆盖层相对较浅的时候。岩石嵌固基础施工的主要特点是,它的基坑是一种属于空心的状态,并且不需要额外使用过多的钢筋进行支撑,这说明了它本身需要具有很强的稳定抗拔承载能力。在具体的实施中主要步骤为分坑测量和基坑的开挖,在进行基坑开挖时,应该注意先挖直筒然后再挖扩大头,而在辅助撞桩和坠陀的使用中,三角尺的运用等方面的流程也都需要注意。在掏挖时要经常对孔径大小、立柱的偏移和直筒的深浅利用辅助桩和坠陀进行检查,而在我扩大头部分时要利用专业三角板进行调整。因为这种岩石嵌固基础施工的方法充分使用了岩石自身的材质,能够省去一定的钢筋和混凝土,所以它的施工费用相对较低。

3.4 输电线路架线施工

在输电线路施工中,架线是十分重要的施工环节。在架线施工中,为了提升输电线路输电效率,应结合实际情况选择适宜的输电线路横截面。输电线路架线施工包括4个施工环节,即放线、展放、架线、固定。其中,放线是架线施工的基础施工环节。在不同输电线路施工中,放线有很多种方式,对此需结合导线横截面确定放线方式,这样才能为后期施工的顺利进行提供保障。展放指的是展开输电线路,在此过程中,可采用牵引机展线或者人工展线的施工方式,如果输电线路为低压电路,则可采用人工展线方式,不仅施工效率较高,而且还能减少对于输电线路的损伤,而在牵引机的实际应用中,需对张力进行严格控制,避免对线路造成损坏。最后,在进行架线和固定施工中,也应综合考虑导线的横截面,并加强线路保护,避免对线路造成损坏。

3.5 岩石锚桩基础

此种基础形式主要应用在表层裸露、具有比较小的风化情况并且质地比较硬的岩石之上。实际操作过程中,首先要采用冲击钻进行岩石表面的钻孔,在钻孔的同时要向上提取,防止钻出的粉尘落入钻好的孔内。之后在钻好的孔内打入地脚螺栓。螺栓采用240×240的钢筋骨架进行支撑,并且将混凝土砂浆注入其中,保证将地脚螺栓牢固的固定在岩石孔内,最后要在顶部位置浇筑铁塔平台,用于进行铁塔的搭设。一般情况下,可以按照岩石锚桩基础能够承受的载荷情况将基础分为两种形式,分别为:群锚式、直锚式。在群锚式基础当中,需要将多根地脚螺栓埋入到岩石当中,从而得到比较高强度的支撑力。此种基础主要用在具有较大基础负荷的铁塔之上,例如终端塔、转角塔等方面;直锚式基础的形式是在基础的中心线位置埋入两种或者4根地脚螺栓,此种方式基础主要用在负载比较小的铁塔上。

结束语

综上所述,220kV送电线路的设计需要考虑到具体环境影响和可能出现的问题,因此在方案设计最初就需要统筹全局,实地考察,进行规划和设计。这里着重需要考虑的两个方面就是导线和杆塔设计。在正式施工时,需要对施工进行管理,施工过程中难以避免会遇到一些状况,如果没有进行很好的管理,采取相应的措施解决,那么就会影响整个工程的进展。因此施工管理是需要特别重视的。

参考文献:

[1]方新安,王瑞. 架空送电线路设计上定位排杆的探讨[J]. 低碳世界,2015(28):88-89.

[2]马涛. 刍议输电线路铁塔基础选型设计及其优化[J]. 科技创新导报,2015(25).

论文作者:宫世超,王晓龙

论文发表刊物:《河南电力》2018年3期

论文发表时间:2018/6/27

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