（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，内蒙古呼和浩特010010）
摘要：随着城市电力的快速发展和城市规模的迅速扩大，相关技术也在不断改进，同塔多回路输电线路作为一种新形式，可以有效缓解用电紧张的局面，而且节省了线路走廊的用地，为电力事业做出一定的贡献。
关键词：电力输电线路；同塔多回路；设计
前言
在输变电工程建设中采用同塔多回路设计技术，是提高单位走廊宽度输电容量的有力措施之一。为了使电网建设与城市发展同步，提高线路单位走廊的输电容量和土地利用率，设计一套多回路同塔架设的杆塔系列，显得十分必要。
1同塔多回路线路的概况
我国经济的快速发展带来了电网建设的快速发展，经济比较发达的地区对电网的要求也越加严格。由于土地资源的缺乏导致部分地区的电网运输紧张，这一因素的限制导致的后续问题包括了社会的混乱。因而为了缓解这一尖锐的社会矛盾，促进社会的和谐发展，我国加大了线路运输的容量，把目光投向了同塔多回路线路的设计与研究上。与以前较为简单的线路比较而言，同塔多回路线路的塔头变得更加的复杂，该线路的设计相比之前更加美观，成本上也比较的合人心意。同塔多回路线路在国外应用非常普遍，尤其是在经济比较发达的地区，该线路的应用更为普及。政府为了更好地发展经济，也在调动各大力量支持这一项工程的开展。同塔多回路线路一般有同塔四回路、同塔六回路等。
2主要设计原则
2.1确保导、地线和金具的安全
输电线路导、地线安全系数不仅影响线路的运行安全，而且关系到耐张杆塔的荷载大小，因此应该针对同塔多回路工程的实际杆塔使用情况，对导、地线的安全系数进行综合技术经济比较，做到安全系数的选取既能满足线路的安全运行，又能有效控制工程投资。
2.2气象条件
现行规程规定，对设计气象条件根据线路级别取不同的重现期，一般330kV及以下线路按30年一遇，500kV按50年一遇。对于同塔多回线路，首先必须按回路中最高电压等级来确定重现期，其次还必须根据多回线路在系统中的地位来确定是否适当提高取值。如果在系统中的重要性已经达到或超过上一电压等级水平，则应该提高气象条件取值。
2.3耐雷水平
同塔多回路线路的耐雷水平设计应考虑的主要方式有以下几种:塔头布置时尽可能减少横担层数，降低塔高，减少雷击次数；减小地线保护角，降低绕击率；采取悬挂耦合地线或增加地线根数、降低接地电阻等综合防雷措施；改变导线相序排列方式，避免同层横担出现同名相导线；采用平衡高绝缘，降低线路总跳闸次数。
2.4铁塔设计
为保证可靠性要求，多回路铁塔和基础设计可参照大跨越工程的设计方法，对多回路结构设计的安全系数适当提高；为降低材料的体形系数塔身风压，可考虑采用钢管桁架结构和采用高强度钢材；在设计中适当限制施工作业工序，采用合理的施工手段，加大施工临时拉线的平衡张力，有效降低塔重。
2.5绝缘配置
输电线路的绝缘配合就是针对杆塔上和档距中各种可能的放电途径，使线路能在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠的运行。同塔多回路导线相间距离除应满足技术规程外，在特定的导线布置形式下，不同回路间的相导线间水平距离还应适当增加。为延长绝缘子清扫周期，尽量减少维护工作量，同塔多回路的爬电比距可考虑提高一级进行设计。悬垂串可以推荐采用V型串布置，既可有效节约线路走廊，又可避免大风下导线与杆塔闪络现象。
2.6对地距离
输电线路导线对地距离设计线路途径分为非居民区和居民区。单、双回220kV及以下输电线路导线对地距离确定主要从绝缘方面考虑，500kV输电线路导线对地距离除了要考虑对地绝缘水平外，还要考虑线路下静电场对人的影响。因此要对同塔多回路各种布置形式下的地面场强进行分析计算，并以上述要求为控制条件，从而确定同塔多回路的对地距离要求。
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3同塔多回路在电力线路设计中的应用
（1）同塔多回路由于通常深入到人口密集地区，线路附近的房屋、通信等设施众多，因此要着重研究多回线路的电磁环境影响，其主要内容应包括：线路对通信线路的干扰和危险影响：对无线电、广播电视的干扰影响；可听噪声的影响；高压静电场的环境影响；接地装置的地电位升高影响。近年来由于光缆通信的发展，线路对通信线路的影响已经逐步降低，并且采用良导体地线或加装耦合线的措施，通常能使沿线的通信线路的危险影响水平满足要求。同塔多回路由于铁塔的外部荷载及塔身风压与单回线路相比，将成倍增加，铁塔的自重、基础作用力均将大幅度增加。为保证可靠性要求，多回路铁塔和基础设计可参照大跨越工程的重要丁程乘重要系数的做法。对多回路结构设计的安全系数适当加强，对500kV或220kV大截面导线的同塔多回路，为降低材料的体形系数和塔身风压，可考虑采用钢管桁架结构，对跨越塔等特殊型式也可采用高强度钢材。由于多回路塔的导地线很多，因此设计中可能很多结构材料受安装工况控制。在设计中如适当限制施工作业工序，采用合理的施工手段，甚至加大施工临时拉线的平衡张力，则可以有效降低塔重。同塔多回路的铁塔和基础设计还应该遵循安全可靠的原则，塔型选择时，尽量采用结构传递清晰、简单的型式，以防止计算误差:基础选择则应该选择同类地区运行经验丰富及可靠性高的型式，在地质条件差的地区应优先采用灌注桩基础。同塔多回路在国内一些地区已得到关注和运用，设计、施工和运行都积累了一些经验从已建成的同塔多回路的运行情况分析，省内、省外的大量同塔多线路均未发生安全事故，包括雷击跳闸、绝缘闪络等线路故障也没有比常规线路明显增加的迹象。
（2）同塔四回水平排列输电线路的设计，水平排列同塔四回线路的特点是线路的4个回路水平并排，塔身的左右侧各2个回路。在后期的运行检修中发现，当线路需要检修一个回路时，考虑到安全问题，至少需对同一横担的另一个回路进行停电，这在目前电力紧张的形势下是不容许的，并且这种水平排列方式的输电线路所需的走廊宽度在40m以上，与两条平行双回路线路所需的走廊宽度50m相比，优势不大。这种横担排列方式的优点是线路的整体高度介于双回路塔型与垂直排列方式塔型之间，对后期的线路交叉跨越不会造成过大的影响。随着电网发展的逐步完善，单一的点对点线路将越来越少，该排列方式的线路在后期线路支接较为复杂，需先对四回路分解成2条双回路，然后利用分支塔进行支接，最后线路再合并成四回路。如果只是将四回路分解成2个双回路，则较为简单方便。
（3）同塔四回垂直排列输电线路设计。同塔四回路垂直排列输电线路支接有2种方式，一种是对杆塔左右侧回路支接，可直接从四回路塔连接至双回路塔上，较为简便。另一种是对杆塔上下回路支接，与水平排列方式一样，也需将四回路先分解成2个双回路，再进行分支T接，最后再合并四回路。垂直排列同塔四回线路的特点是塔身左右侧也是2个回路，但这2个回路是采用垂直排列方式。采用这种方式的四回输电线路可较大程度弥补采用水平排列方式线路的不足。首先，线路检修时可检修一回路而其他回路不必停电。其次这种垂直排列方式的输电线路所需的走廊宽度与一条双回路线路所需的走廊宽度一样，为30m左右，与两条平行双回路线路所需的走廊宽度相比，可节约土地资源40%以上。
4合理选择线路路径
路径选择和勘测是整个线路设计中的关键，方案的合理性对线路的经济、技术指标和施工、运行条件起着重要作用。为了做到既合理的缩短路径长度、降低线路投资又保证线路安全可靠、运行方便，一条线路有时需要徒步往返3～5趟才能确定出最佳方案，所以线路勘测工作是对设计人员业务水平、耐心和责任心的综合考验。
（1）路径方案的选择：按照已掌握的沿线路径资料，对全线线选出各有特点的两、三个路径方案进行比较，在大的方案中也可选出不同的小方案参加比较。各路径方案要从路径长度，可利用的铁路、公路、水路等交通条件，沿线路地形、地势、水文、地质情况，特殊气象，污秽地区，森林资源，矿产资源，跨越河流。各种障碍物，选用的线路转角及线路曲折系数等情况，来说明各路径方案的优劣。经过对各路径方案的选择，除从技术上看出各路径方案的优劣程度外，还要从安全运行、方便施工、降低造价、经济运行、障碍物的处理及大跨越情况等方面进行全面分析比较后，推荐优秀的路径方案。
（2）在工程选线阶段，设计人员要根据每项工程的实际情况，对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施进行充分搜资和调研，进行多路径方案比选，尽可能选择长度短、转角少、交叉跨越少，地形条件较好的方案。综合考虑清赔费用和民事工作，尽可能避开树木、房屋和经济作物种植区。
（3）在勘测工作中做到兼顾杆位的经济合理性和关键杆位设立的可能性（如转角点、交跨点和必须设立杆塔的特殊地点等），个别特殊地段更要反复测量比较，使杆塔位置尽量避开交通困难地区，为组立杆塔和紧线创造较好的施工条件。
5结语
综上所述，同塔多回路线路的出现满足了我国的发展需求，它沟通多座城市，在满足基本功能之余具有相当出色的防雷效果。同塔多回路线路接地电阻和防雷性能的研究是一个深入且复杂的课题，它需要更多学者长久的研究与深入。
参考文献：
[1]丁武．100- 500kV同塔多回输电线路防雷保护措施浅析[J]．机电信息，2014（24）
[2]赵斌财．混压同塔四回输电线路的雷电过电压与绝缘配合研究[D]．杭州：浙江大学，2010：1-78
论文作者:马进勋, 张楷楷
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月下
论文发表时间:2016/9/7
标签：线路论文; 回路论文; 杆塔论文; 导线论文; 排列论文; 地线论文; 方案论文; 《建筑建材装饰》2015年9月下论文;