摘要：随着经济的发展，高压线路的路径越来越难选，线路所经的地区也越来越复杂，在线路设计过程中需要考虑的问题也更多，本文将基于高压线路在山区的设计过程中可能出的问题进行浅析，并提出设计过程中的一些建议。
引言
苏屯～崇仁220kV I回送电线路从2007年3月开始进行初步设计，经过三年多的努力，现在已经验收投产。在设计过程中，由于工程所处云南地理环境的特殊性，工程情况复杂，在工程设计施工过程中遇到了各种各样的问题，其中很多问题都是初次遇到，因此很有必要就本工程遇到的问题进行总结，探讨，总结工程经验教训，避免类似问题的再次发生。
一、工程概况
苏屯～崇仁220kV I回送电线路工程起自220kV苏屯变，终于220kV崇仁变，线路长度为72.279km。全线按单、双回路架设。使用杆塔总数为196基：其中单回路耐张塔65基，单回路直线塔125基，双回路直线塔1基，双回路耐张塔5基。线路全线经过5mm、10mm、20mm、30mm共四个冰区。
二、设计过程
2007年开始接到苏屯～崇仁220kV I回送电线路工程的设计任务，于2007年3月完成可研报告，2007年10月完成初设报告。本工程于2008年6月13日开始进行外业终勘定位，共投入了四个作业组进行外业定位。除其中一个外业组于2008年8月3日完成苏屯变～D105段约35km线路的外业定位任务外，其余外业组进展缓慢，至到2008年12月底才完成全线外业定位。
完成外业定位后，由于测量过程中漏测边线和一条110kV线路，因此于2009年2月对D228～D220段约3.5km线路进行改线，改线花去近三个月时间。改线时间历时三个月，主要影响到的原因是山高，无路，同进这段时间段是当地雨季，无法正常开展工作。
2008年5月至～2009年7月逐步提交施工图。在施工过程中，根据不同施工阶段分别安排了结构、电气人员做为工代人员驻守现场，及时解决施工中遇到的各种问题，保证了工程的投产。
三、设计过程中的经验教训
（1）初步设计报告考虑不周全。
本工程地处云南滇西北地区，位于怒江流域一带，海拔高程在2200m~3500m。初步设计阶段，线路在经过三崇山一段时，设计人员没有考虑到现场地形及气象情况，线路直接从山顶经过。在初步设计审查阶段，怒江供电局提出根据原来已建的110kV漕涧～永平线路也在该地区附近翻越三崇山，每年都会由于覆冰出现断线等问题，严重影响正常生产，且地形困难，使线路运行维护难度非常困难。因此，供电局对该110kV线路进行改造，将路径向南偏移，避开了这段困难地区。但由于本工程投资可研阶段已框定，如要调整线路路径，将导致线路长度增加10km左右，工程投资增加，大大超过该工程可研概算费用。我公司在初步设计收口阶段接手该工程设计，虽然发现了问题，但由于要牵涉到重新进行可研设计的问题，没有要求调整路径、修改可研投资的设计方案，仅在原初步设计报告基础上调整了冰区划分情况，使得在后面的施工图设计过程中付出了较大的代价。
在高海拔地区做线路工程，需要考虑的因素较多，需要经过重冰区的线路较长，尤其是在山区，容易出现微地形、铁塔受力不均匀、铁塔的塔头电气间隙要求也会大大的提高，因此在山区规划线路路径时宜尽量避让高海拔地段，
（2）外业定位准备不充分，没有考虑到气候、地形及交通条件。
本工程所处区域气候特点是降水充沛，干湿季分明，每年5-10月份是雨季，其他季节为干季。线路所经区域最高海拔3500m，有20km线路位于交通困难的地区，人迹罕至。由于没有在类似地区设计的经验，外业定位出发时间在6月份，正处于雨季，且工程定位期间，该区域唯一的公路正在翻修，每个星期只有两天可以通车。在外业定位准备阶段没有充分考虑到怒江地区雨季及交通困难情况给外业定位带来的困难，没有准备好相应的装备，配备的测量人员水平也欠缺，各种不利因素综合在一起导致了外业开展缓慢，花费了大量的人力物力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总结经验，在以后进行外业定位工作前，应将工程实施当地的气候、地形、交通等因素都考虑在内，组织好外业准备工作，特别要重视天气的影响，推进工程的顺利实施。
（3）设计人员没有此类特殊地形设计经验，没有尽早发现问题。
本工程经过5mm、10mm、20mm、30mm四个冰区，其中5mm、10mm、20mm冰区铁塔由其他设计单位提供，30mm冰区铁塔由我公司设计，出现电气间隙不足问题最多的就是在10mm和20mm冰区段。由于这一段地形陡峭，相邻杆塔间高差较大，设计人员经验欠缺，没有充分考虑到此类地形会遇到的各种问题，也没有针对本工程实际情况对塔型及铁塔尺寸进行校验，因此出现了各种问题，现对出现的主要问题进行分析：
①中相跳线对地线的间隙不满足要求；
本工程一共有32基耐张塔出现此类问题，占全部耐张段数量的一半。本工程所用耐张塔地线挂点在地线横担端头内侧1m处，中相导线跳线悬垂串挂点在地线横担端头。间隙不满足要求的情况分为两种：1、相邻塔位高差较大时，地线下倾角度大，一般跳线绝缘子串长为2.3m，当耐张塔在高处，地线在距离塔身3m～5m处已倾斜较大，较易发生地线对中相跳线或跳线托管距离不满足要求的情况。此类情况占32基塔的80%，施工在铁塔及导、地线均已安装完毕后才发现问题，解决问题只能通过加长中相导线跳线悬垂串，如增加联接金具或直接增加绝缘子片数，增大地线与中相跳线的间隙来解决。2、剩下20%的情况是由于设计疏漏，采用的跳线托管长达6m，当耐张塔转角角度较大时，内角侧地线往中相跳线串方向走线，导致地线对跳线托管的距离不满足要求。
上述两种情况，均有设计人员设计经验欠缺的问题，但分析情况，原因在于本工程使用的耐张塔中相导线跳线串在地线挂点外侧，在这种高差较大的地形时，较易发生上述问题。但如果将地线挂点移至跳线悬垂串挂点外侧，则杆塔受力将增加，导致塔材增加，因此解决的方法应选用合适的跳线托管尺寸，并根据工程实际情况对相邻塔位高差较大且耐张塔在高处的情况进行校验，根据校验情况设计跳线悬垂串的组装方式。
②直线塔中相导线对下塔窗电气间隙不满足要求；
本工程有9基直线塔出现此类问题，虽然仅占全线直线塔数量的7.2%，但发现问题时通常整个耐张段已架线完毕，发现后难以处理，对工程进度造成极大的影响。出现此问题的主要原因还是在于设计人员没有在设计阶段进行校核，线路所经区域地形高差较大，导致相邻直线塔导线悬垂角过大，使中相导线对下塔窗的斜材电气间隙不满足要求。
由于缺乏经验，设计人员在排杆时，虽然知道会出现此类情况，但没有认真对待，没有考虑到出现问题后进行处理的困难程度，仅根据杆塔的水平和垂直档距选择塔型，部分杆塔选择了塔窗较小的1或2型塔，在陡峭的地区没有逐基校验，导致问题的发生。9基直线塔中，有7基通过将整个耐张段中相双分裂导线由垂直排列改为水平排列进行处理，但由于地形困难，需要将导线放下重新紧线，施工难度大，施工单位意见很大。还有2基由于距离太小，改为水平排列也无法满足距离要求，不得不将塔头中相导线挂点横担拆掉重新加工，抬高塔窗，严重延误了工程投产时间。解决的方法是对于大高差地段的杆塔逐基计算杆塔悬垂角，对全线悬垂角上扬或下倾角度最大的杆塔绘制塔头侧视图，发现问题后及时与结构专业联系，采用修改塔头设计，避免此类问题的发生。
③直线塔双联悬垂串受力不平衡问题；
本工程有31基直线塔出现该类问题，占全部直线塔数量的25%。出现此问题的主要原因是设计人员考虑问题不够周全，认为高差大、档距大就采用双联悬垂串，却忽略了大高差地形时双联悬垂串的受力不平衡问题。在直线塔双联悬垂串两串串长相同时，连续上下山档情况下，前后侧的导线悬垂角较大且一侧为正一侧为负，两侧受力不平衡，会产生直线塔上山侧悬垂串受力，而下山侧悬垂串弯曲的情况。当相邻塔位高差很大时，弯曲就会非常明显，由于受力都集中在其中一串绝缘子，对线路运行构成安全隐患。解决的方法就是对于工程中有连续上下山直线杆塔的情况时，应制作导线悬垂角临界曲线和悬垂绝缘子串垂直荷载临界曲线，对杆塔进行校验，在满足悬垂串强度及悬垂角要求下，采用单联悬垂串，同时还需校验中相导线对塔窗间隙，避免中相导线对下塔窗电气间隙不满足的情况发生。在需要采用双联悬垂串时，采取两个独立串长度不一致的方法来平衡受力，通过计算在不受力侧增加金具或绝缘子的方法，避免该类问题的出现。
四、结语
苏屯～崇仁220kV I回送电线路是山区工程中很复杂的一个项目，在设计过程中需要考虑的因素也很多，在项目实施过程中需要当地的环境因素和地区特点进行合理的规划及设计，通过学习和总结，在设计过程中做到提前发现问题并解决问题，确保工程质量。
论文作者:冯雄志
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/19
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