電力建設(shè)中架空輸配電線路設(shè)計(jì)及施工

電力建設(shè)中架空輸配電線路設(shè)計(jì)及施工

Summary：現(xiàn)階段，我國(guó)的電力行業(yè)有了很大進(jìn)展，架空輸配電線路設(shè)計(jì)及施工工作也越來(lái)越受到重視。電力建設(shè)是有利于國(guó)計(jì)民生的重要工程，而在電力建設(shè)過(guò)程中，為保障有效地進(jìn)行配電管理，應(yīng)當(dāng)注重架空輸配電線路的設(shè)計(jì)，使得其能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)注重電力建設(shè)工程的施工質(zhì)量問(wèn)題，充分保障電力建設(shè)過(guò)程中的各項(xiàng)施工流程，充分運(yùn)用現(xiàn)代防雷技術(shù)與GPS技術(shù)，該文首先分析電力建設(shè)中架空輸配電線路設(shè)計(jì)的主要路徑，其次探討電力建設(shè)中架空輸配電線路的施工，最后就電力配電架空線路的運(yùn)維要點(diǎn)進(jìn)行研究，希望能為電力建設(shè)的質(zhì)量發(fā)展提供幫助。Keys：電力建設(shè)；架空輸配電線路；設(shè)計(jì)及施工引言：近年來(lái)，隨著城市的發(fā)展，建筑物與線路保護(hù)區(qū)的矛盾越來(lái)越多，由于歷史原因，有很多高壓架空線路貫穿于城市，新建建筑物已經(jīng)嚴(yán)重危及電力線路安全運(yùn)行，同時(shí)過(guò)近的距離也會(huì)對(duì)人身安全造成極大地威脅，城市空間緊張，可以將高壓線路改造成地下電纜線路，但將原有的高壓線路都改造成地下電纜線路造價(jià)太高。如果新建建筑物與線路之間可以安全建設(shè)及運(yùn)行，可以減少遷改工作從而減少建設(shè)投資，精確計(jì)算現(xiàn)有輸電線路導(dǎo)線在各種工況下的安全距離，對(duì)城市規(guī)劃建設(shè)非常重要。1電力建設(shè)中架空輸配電線路設(shè)計(jì)的主要路徑1.1架空輸電線路防雷與接地設(shè)計(jì)在電網(wǎng)中進(jìn)行輸電線路的防雷設(shè)計(jì)是輸電線路的基本設(shè)置，也是輸電線路針對(duì)雷電最有效的手段。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中輸電線路進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)能夠減少輸電線路被雷電擊中的頻率，防雷電裝置能夠極大地減少電線塔中大量的電流，減少雷電對(duì)電線塔的破壞。同時(shí)在經(jīng)過(guò)多年的實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)，輸電線路架空的高度越高，防雷電裝置的成本越低，并且其在防雷效果上也越有優(yōu)勢(shì)。還有就是要在輸電線路上安裝相應(yīng)的自動(dòng)重合閘裝置，這種裝置的設(shè)計(jì)在輸電線路受到雷電的擊中時(shí)，自動(dòng)重合閘能夠在跳閘后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的重合閘，能夠快速地應(yīng)對(duì)雷電裝置對(duì)輸電線路和電網(wǎng)系統(tǒng)的影響，保障電能供給的及時(shí)恢復(fù)，減少了停電時(shí)間。在輸電線路防雷設(shè)計(jì)中還應(yīng)增加輸電線路的絕緣性，在輸電線路中采用差絕緣或者是采用不平衡絕緣的方式能夠?qū)旊娋€路中的絕緣性質(zhì)大大的提升。輸電線路的接地裝置首先是在設(shè)計(jì)階段是就需要對(duì)輸電線路的接地裝置進(jìn)行重視。在設(shè)計(jì)階段要對(duì)輸電線路的周圍的地理環(huán)境和氣候環(huán)境有效勘察，有效地避免雷電頻發(fā)的地區(qū)和環(huán)境中，按照相關(guān)的要求科學(xué)、合理地對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。接地裝置的另一項(xiàng)是在接地裝置的地面導(dǎo)電體的處理上，導(dǎo)電體是埋在土壤中發(fā)揮工作的，導(dǎo)電體與土壤之間存在著電阻，接地電阻的大小影響著雷電的導(dǎo)通情況，在進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝的過(guò)程中要盡可能地將校接地電阻，在實(shí)際的施工過(guò)程中可以采用多種方式對(duì)接地電阻進(jìn)行處理，例如外引接地、放射型接地或者是復(fù)合接地的方式進(jìn)行處理，都能夠有效地降低接地電阻。1.2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的選取輸電線路導(dǎo)線受氣溫、風(fēng)力等外界因素影響，導(dǎo)線不是處于靜止?fàn)顟B(tài)，會(huì)有導(dǎo)線弧垂變化及擺動(dòng)，需要考慮在極限條件下，導(dǎo)線發(fā)生偏移后是否還滿足導(dǎo)線與建筑物的電氣安全距離，這時(shí)需取得輸電線路運(yùn)行所處地區(qū)的氣象條件、導(dǎo)線設(shè)計(jì)安全系數(shù)等基礎(chǔ)資料，由于線路施工過(guò)程可能產(chǎn)生測(cè)繪誤差、定位誤差和施工誤差等，與圖紙資料產(chǎn)生差距，所以，進(jìn)行精確距離計(jì)算時(shí)，需要現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量復(fù)核輸電線路工程竣工現(xiàn)場(chǎng)與圖紙資料是否存在誤差，如桿塔安裝定位建議以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量為準(zhǔn)。1.3桿塔設(shè)計(jì)桿塔種類的設(shè)計(jì)與確定也同樣是在電力建設(shè)過(guò)程中的重要內(nèi)容，不同的桿塔類型同樣會(huì)影響輸送電的效果。因此，相關(guān)工作人員在對(duì)架空輸配電線路的設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇桿塔時(shí)，既需要考慮到工程圖紙等內(nèi)容，也需要考慮到工程開(kāi)展過(guò)程之中的實(shí)際情況。在建設(shè)電力工程中工作人員在對(duì)桿塔的具體情況進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，往往也需要考慮到電力工程整體的完成度以及輸送電過(guò)程的穩(wěn)定性等問(wèn)題。與此同時(shí)，也需要對(duì)桿塔建設(shè)過(guò)程中的部分問(wèn)題作出調(diào)整，包括其建設(shè)質(zhì)量與材料質(zhì)量等。1.4架空輸電線路無(wú)人機(jī)影像巡檢系統(tǒng)設(shè)計(jì)整個(gè)架空輸電線路系統(tǒng)由空中無(wú)人機(jī)系統(tǒng)（含飛行平臺(tái)和任務(wù)載荷平臺(tái)）、地面站（遙控器及地面站）和指揮中心（含服務(wù)器、云系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)等）3大部分組成。無(wú)人機(jī)采用YH-8共軸八槳的工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)，具有大載重、抗風(fēng)等級(jí)高以及長(zhǎng)航時(shí)的特點(diǎn)。任務(wù)平臺(tái)主要選配高清相機(jī)、云臺(tái)以及紅外熱像儀等，有時(shí)也含有一些特定的掛載，如噴火器等。高清云臺(tái)相機(jī)變焦范圍為6～240mm，能夠錄制50fps的4K高分辨率視頻，拍攝1200W分辨率照片。云臺(tái)采用了全新姿態(tài)融合控制算法，具有高精度三軸增穩(wěn)功能。角度抖動(dòng)量為±0.01°，即使在大機(jī)動(dòng)飛行時(shí)也能拍攝穩(wěn)定的圖像和視頻。遙控器及地面站是現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員與飛機(jī)進(jìn)行交互控制的設(shè)備，均裝配有計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或者手機(jī)操控App系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)看到無(wú)人機(jī)拍攝的影像畫(huà)面以及飛機(jī)飛行的姿態(tài)、速度、電量、衛(wèi)星信號(hào)等。指揮中心（含服務(wù)器、云系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)等）主要是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)或者地面站傳輸?shù)挠跋裥畔⒔?jīng)過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入云平臺(tái)及服務(wù)器系統(tǒng)，后續(xù)可進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)智能識(shí)別、巡檢報(bào)告等，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)送巡檢任務(wù)、飛行調(diào)度、系統(tǒng)人員及設(shè)備管理等功能。1.5合理應(yīng)用GPS技術(shù)在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)以及標(biāo)記的過(guò)程中，同樣可以充分利用當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)，以此來(lái)減輕電力施工建設(shè)過(guò)程中人力資源的浪費(fèi)和消耗，并且能夠在一定程度上降低工程設(shè)計(jì)中可能會(huì)出現(xiàn)的失誤概率，對(duì)于建設(shè)架空輸配電線路有著重要意義。首先，工作人員可以通過(guò)GPS系統(tǒng)對(duì)相應(yīng)區(qū)域之內(nèi)的路線實(shí)際情況及路線危險(xiǎn)程度進(jìn)行分析這也是保障該工程能夠順利開(kāi)展的因素之一。其次，GPS系統(tǒng)能夠?qū)χ車h(huán)境進(jìn)行全方位的分析，從而幫助相關(guān)工作人員得到最佳架空輸配電線路的設(shè)計(jì)路線，既能夠保障輸配電的效率，也能夠幫助工作人員完成定位工作。同時(shí)，利用GPS系統(tǒng)進(jìn)行架空輸配電線路的輔助工作，更是較為簡(jiǎn)單、有效的測(cè)量方案，具備在實(shí)際電力建設(shè)過(guò)程中的應(yīng)用意義。1.6考察地質(zhì)環(huán)境工作在進(jìn)行線路的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，必須要與工程所在地的地質(zhì)環(huán)境相符合。這也就要求工作人員需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的考察工作，包括考察工程所在地的實(shí)際地勢(shì)起伏的情況及其土壤的地質(zhì)條件，以此來(lái)確定地基的材料等內(nèi)容。但由于架空輸配電線路的設(shè)計(jì)往往是較大的工程，不可能對(duì)工程沿途所有位置的地質(zhì)條件都進(jìn)行考察和分析，這也就要求相關(guān)人員在根據(jù)已有條件進(jìn)行參數(shù)計(jì)算時(shí)，務(wù)必做到準(zhǔn)確、全面，以此為工程質(zhì)量提供保障。2電力建設(shè)中架空輸配電線路的施工2.1技經(jīng)信息需求探究在進(jìn)行技經(jīng)需求分析時(shí)需要從定額、預(yù)規(guī)等規(guī)范進(jìn)行著手探究，圍繞工程圖紙對(duì)線路與導(dǎo)電部分的構(gòu)建屬性范圍進(jìn)行探討，掌握技經(jīng)所涉及的造價(jià)資料。根據(jù)實(shí)際調(diào)查顯示，當(dāng)前電力定額站頒布的清單規(guī)范主要分為工程量清單計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、電力工程預(yù)算定額以及電網(wǎng)工程預(yù)算編制規(guī)定等規(guī)范，在進(jìn)行業(yè)務(wù)提純后可將相關(guān)業(yè)務(wù)細(xì)分為以下七類。即：桿塔，組件范圍以整根式混凝土桿、整根式鋼管桿、角鋼塔、拉線制作及安裝、桿塔標(biāo)志牌為主；接地，組件范圍以接地裝置為主；基礎(chǔ)，組件范圍為底盤安裝、卡盤安裝、裝配式基礎(chǔ)、灌注樁基礎(chǔ)、巖石錨桿基礎(chǔ)、鋼管樁基礎(chǔ)、基礎(chǔ)防護(hù)、護(hù)坡及排洪溝砌筑；其他，組件范圍包括排水溝的開(kāi)挖以及尖峰施工幾面；附件，組件范圍為懸垂串、跳線串、間隔棒、阻尼線、地線金具；導(dǎo)線，地線，組件范圍包括OPGW、ADSS；交叉跨越，組件范圍為鐵路、房屋、林木、架空管道、地下電纜、地下管道、電纜隧道、架空線路。2.2開(kāi)挖基坑基坑的挖掘工作即為建設(shè)架空輸配電線路工程的首要工作之一。施工人員在完成該項(xiàng)工作時(shí)，需要充分根據(jù)工程要求來(lái)進(jìn)行，包括基坑的深度與大小等內(nèi)容。而基坑的挖掘工作比較簡(jiǎn)單，但由于一般架空輸配電線路的基坑挖掘工作的體系較大，為了充分保障挖掘效果與工程安全，也需要工作人員開(kāi)展支護(hù)工作，從而促進(jìn)工程的順利進(jìn)行。2.3多旋翼無(wú)人機(jī)架空輸電線路典型電網(wǎng)塔形的航拍巡檢要求無(wú)人機(jī)航拍內(nèi)容應(yīng)包含電網(wǎng)塔全貌、塔頭、塔身、桿號(hào)牌、絕緣子、掛點(diǎn)、金具及通道等。多旋翼無(wú)人機(jī)巡檢路徑規(guī)劃的基本原則：面向大號(hào)側(cè)先左后右，從下至上（對(duì)側(cè)從上至下），先小號(hào)側(cè)后大號(hào)側(cè)。有條件的單位，應(yīng)根據(jù)輸電設(shè)備結(jié)構(gòu)選擇合適的拍攝位置，并固化作業(yè)點(diǎn)，建立標(biāo)準(zhǔn)化航線庫(kù)。航線庫(kù)應(yīng)包括線路名稱、桿塔號(hào)、桿塔類型、布線型式、桿塔地理坐標(biāo)以及作業(yè)點(diǎn)成像參數(shù)等信息。（1）直線塔拍攝原則。對(duì)于單回路直線塔，面向大號(hào)側(cè)先拍左邊、再拍中相、后拍右邊，先拍小號(hào)側(cè)、后拍大號(hào)側(cè)。對(duì)于雙回路直線塔，面向大號(hào)側(cè)先拍左回、后拍右回，先拍下相、再拍中相、后拍上相（對(duì)側(cè)先拍上相、再拍中相、后拍下相，∩形順序拍攝），先拍小號(hào)側(cè)、后拍大號(hào)側(cè)。（2）耐張塔拍攝原則。對(duì)于單回耐張塔，面向大號(hào)側(cè)先拍左相、再拍中相、后拍右相，先拍小號(hào)側(cè)、再拍跳線串、后拍大號(hào)側(cè)。小號(hào)側(cè)先拍導(dǎo)線端、后拍橫擔(dān)端，跳線串先拍橫擔(dān)端、后拍導(dǎo)線端，大號(hào)側(cè)先拍橫擔(dān)端、后拍導(dǎo)線端。對(duì)于雙回耐張塔，面向大號(hào)側(cè)先拍左回、后拍右回，先拍下相、再拍中相、后拍上相（對(duì)側(cè)先拍上相、再拍中相、后拍下相，∩形順序拍攝），先拍小號(hào)側(cè)、再拍跳線、后拍大號(hào)側(cè)，小號(hào)側(cè)先拍導(dǎo)線端、后拍橫擔(dān)端，跳線串先拍橫擔(dān)端、后拍導(dǎo)線端，大號(hào)側(cè)先拍橫擔(dān)端、后拍導(dǎo)線端。3電力配電架空線路的運(yùn)維要點(diǎn)3.1確保直線桿的豎直安裝在架空線路直線桿的安裝中，必須保證直線桿的豎直安裝?？梢杂玫踯嚨跗鹬本€桿傾斜面的一端，然后由布線人員將繩子綁在直線桿底部，掛在吊車臂上，這樣可以固定直線桿，避免由于電氣結(jié)構(gòu)人員的攀登作業(yè)導(dǎo)致直線桿彎曲，引發(fā)危險(xiǎn)。也可以挖一個(gè)合適的洞，把錨釘固定在直線上，然后把鑰匙的下鉤和用來(lái)插入錨栓的線連接起來(lái)。在電力輸送至維修場(chǎng)地、工人就位后，用工作繩將纜繩插入直線桿，并將纜繩牢牢地系于直線桿，然后將鑰匙置于桿上作為臨時(shí)拉線，工人可以在臨時(shí)拉線的保護(hù)下正常工作。3.2計(jì)算規(guī)則通過(guò)研究定額說(shuō)明規(guī)范，需要進(jìn)一步梳理線路的組建參數(shù)、工程量計(jì)算規(guī)則以及組建類型，并將相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)置在軟件當(dāng)中，以此達(dá)到統(tǒng)計(jì)線路工程量以桿塔工程作為分析對(duì)象，桿塔工程的主要內(nèi)容為：塔組建立、拉線制作、鋼環(huán)圈焊接、鋼管桿組立、桿塔標(biāo)志牌安裝、水泥桿封頂?shù)?，需要充分結(jié)合桿塔的工程量計(jì)算準(zhǔn)則以及工作范圍進(jìn)行研究，將桿塔組件進(jìn)一步劃分為分段式混凝土桿、角鋼塔、鋼管塔、整根式鋼管桿。而鐵塔組可細(xì)分為角鋼塔與鋼管塔，兩者都是以t作為計(jì)量單位，其中鐵塔工程量的計(jì)算公式為：鐵塔總質(zhì)量=∑鐵塔所有型鋼+螺栓+腳釘+連板+爬梯的質(zhì)量而定額則需依照不同的每米塔重以及塔全高進(jìn)行子目的設(shè)定，其中塔全高主要指鐵塔的最長(zhǎng)基礎(chǔ)頂面到塔頭頂?shù)目偢叨?。而每米塔重則代表平均每米的實(shí)際重力，其計(jì)算公式為：每米塔重力=鐵塔總重力/塔全高3.3加強(qiáng)運(yùn)維巡視運(yùn)維巡視可以讓運(yùn)維人員隨時(shí)掌握線路各部分的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，避免影響線路的安全運(yùn)行。需要組織專門的人員進(jìn)行定期巡視，巡查路段為全線，巡視頻率通常為1個(gè)周期1次，具體巡視計(jì)劃需要根據(jù)線路實(shí)際情況確定。在巡視中，運(yùn)維巡視人員需要檢查絕緣子和電線的接線，看是否存在電火花；同時(shí)，需要檢查架空電線施工現(xiàn)場(chǎng)的建筑物、樹(shù)木等，以判斷其對(duì)架空線路的正常工作有無(wú)影響。運(yùn)維巡視人員需要檢查線路設(shè)備，并詳細(xì)記錄線路維修和管理過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。然后，可以根據(jù)維修管理的成果，確定下一次檢查的周期。運(yùn)維人員除了有計(jì)劃地進(jìn)行運(yùn)維巡視，并對(duì)已造成的損害負(fù)責(zé)外，還需要全面預(yù)防可能發(fā)生的缺陷，合理規(guī)劃，降低故障發(fā)生的可能性。3.4發(fā)動(dòng)群眾參與護(hù)線群眾參與線路保護(hù)和架空線路的運(yùn)維是一種社會(huì)公益活動(dòng)。架空線路的日常運(yùn)維通常由專業(yè)電工完成，他們可以進(jìn)行專業(yè)的維修和管理。住在架空線路周圍的居民對(duì)線路的運(yùn)行情況也有所了解，可以直接指出線路存在的問(wèn)題，讓他們參與線路運(yùn)維可以提高維護(hù)和管理效率，減少重大事故發(fā)生的可能性。供電所應(yīng)在群眾中宣傳保護(hù)架空線路的基本知識(shí)，鼓勵(lì)群眾了解有關(guān)架空線路的內(nèi)容，具備對(duì)線路的認(rèn)知能力，使群眾能充分參與保護(hù)線路的工作。群眾的大規(guī)模參與，可以確保配電架空線路的透明運(yùn)行，可以及時(shí)解決架空線路故障。發(fā)動(dòng)群眾參與電力線路保護(hù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力線路的日常狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，可以立即與電源方聯(lián)系，從而提高對(duì)架空線路故障的排除能力。3.5加強(qiáng)事故防范意識(shí)要想從根本上避免架空線路的失效，必須改變思想，重視對(duì)線路特性的分析，并加強(qiáng)防范意識(shí)。在實(shí)際操作中，電力企業(yè)應(yīng)該對(duì)職工進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)，以提高他們的職業(yè)素養(yǎng)。通過(guò)對(duì)事故的總結(jié)和分析，使職工從被動(dòng)檢查變?yōu)橹鲃?dòng)檢查，從而提高職工的線路故障處理能力，降低故障的發(fā)生率。在日常的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)中，電力企業(yè)要根據(jù)本地的具體條件和最容易出現(xiàn)的故障，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，以減少事故的發(fā)生。結(jié)語(yǔ)綜上所述，電力企業(yè)需要針對(duì)架空線路運(yùn)行中出現(xiàn)的各種故障，制訂相應(yīng)的操作計(jì)劃，并對(duì)其進(jìn)行全面維護(hù)。對(duì)架空輸配電線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化、充分保證電力工程施工中各項(xiàng)工作的完成質(zhì)量等，都是在開(kāi)展電力建設(shè)時(shí)需要進(jìn)行關(guān)注的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)線路路徑的設(shè)計(jì)及嚴(yán)格按照施工要求開(kāi)展工程建設(shè)，則是保障電力建設(shè)效果的關(guān)鍵。規(guī)范架空線路電力配電架空線路運(yùn)維，既能保障線路質(zhì)量，改善架空線路的工作環(huán)境，又能預(yù)防線路的破壞，提高電能傳輸質(zhì)量和效率。Reference[1]劉小茜.淺析電力工程及其輸電線路設(shè)計(jì)與施工的技術(shù)問(wèn)題[J].建筑技術(shù)研究，2021，4（5）：87-88.[2]和燕明.電力建設(shè)中架空輸配電線路的設(shè)計(jì)分析[J].裝備維修技術(shù)，2020（16）：2.[3]董冰.淺析電力建設(shè)中架空輸配電線路的設(shè)計(jì)[J].裝備維修技術(shù)，2020（16）：1.[4]電力建設(shè)中架空輸配電線路的設(shè)計(jì)分析[J].謝輝.通訊世界.2020(07).[5]輸配電線路的運(yùn)行與保護(hù)[J].左仲坤.中國(guó)電力企業(yè)管理.2007(06).[6]電力建設(shè)中架空輸配電線路設(shè)計(jì)及施工研究[J].胡仲發(fā).中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)