架空输电线路同塔多回架设的设计初探

架空输电线路同塔多回架设的设计初探

王鹏

河北省送变电公司河北050051

摘要：随着电网建设的发展，线路不断增多，走廊越来越紧张，特别是由于规划部门对土地审批越来越严格，线路通道在很多地区已经成为影响电网建设的主要因素,因此有必要对提高单位线路走廊的输电能力进行研究。本文对架空输电线路同塔多回架设的设计展开探讨分析，以供参考。

关键词：架空输电线路；同塔多回架设；设计

前言：随着经济的高速发展，城市化进程的不断加快，城郊和部分农村空闲土地相继发展成为工业区或住宅区，同时随着大容量输电工程相继出现，使线路走廊问题的难度越来越大，特别是在人口稠密的城区范围和经济发达地区，线路走廊常常制约着电网的建设和规划。如何提高单位线路走廊的输电能力，既充分使用线路走廊通道，又可以减少输电线路建设投资、节约社会资源，逐渐成为值得关注的问题。

一、同塔多回架空输电线路的发展现状和发展趋势

同塔多回线路的应用在国外发达国家应用已经十分普遍，像日本等发达国家，同塔多回线路输电已经十分普遍。由于线路走廊的投资占工程总投资的比例很大，而这些国家的土地资源稀缺，因此这些国家的同塔多回线路输电设计较多。我国城市化进程的速度加快，输电线线路在城市的穿梭，跨越民房、占用土地等情况与居民工作生活、使城市规划建设与输电线路的走向与占地资源的矛盾显露。因此我国也大力发展输电线路工程，采用国外的一些做法，采用同塔双回线路的设计方案。它的出现促使我国许多地区的输电线路工程设计改革，纷纷采用同塔双回线路的设计方案，甚至在有些地区某些新建线路要在已有线路上进行改造。由于城市用电量的增加，输电线路必须满足大输送量的需求，在现实设计中我们开始考虑设计建设多条同塔四回输电线路。

二、同塔多回架空输电线路设计

2.1设计原则

2.1.1导、地线安全系数

输电线路导、地线的安全系数不仅对线路的运行安全产生影响，而且和耐张杆塔荷载的大小有着密切关系，所以应该结合同塔多回线路工程中实际杆塔的使用情况，经综合比较，使导、地线的安全系数既可以满足线路的安全运行，又可以最大限量地减少工程投资。

2.1.2绝缘配置

输电线路杆塔和档距中所有可能的放电途径要保证线路在雷电过电压、工频电压、操作过电压等各种情况下安全运行。同塔多回线路导线距离除了应该满足相关规程以外，根据导线布置形式的不同，还应该适当增加回路导线间的水平距离。

2.1.3对地距离

单、双回220kV及以下输电线路导线的对地距离的确定主要考虑绝缘方面，500kV输电线路导线的对地距离除了考虑到绝缘方面之外，还要考虑到线路的电磁环境影响，所以对于500kV同塔多回线路要进行多种导线排列方式下的电磁环境影响研究，从而确定同塔多回线路的对地距离。

2.1.4耐雷水平

同塔多回线路的耐雷设计要考虑的因素有：减小地线保护角，降低绕击率；塔头布置时应尽可能减少横担层数，降低塔高；采用平衡高绝缘，降低线路总跳闸次数；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。

2.1.5铁塔和基础

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和基础作用力均将大幅度增加。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。

2.2同塔四回垂直排列设计应用

2.2.1塔型及特点

以垂直排列220/110kV混压同塔四回线路如图1所示，其特点是：采用公用塔身，在公用塔身上自下而上分别设置220kV回路和110kV回路，同电压等级的两回220kV布置在塔身两侧，采用垂直排列的方式；在公用塔身两侧各安装有一回110kV回路，采用倒三角的排列方式。混压同塔四回线路采用这种排列方式，能够很大程度的弥补采用水平排列的方式的输电线路的不足，同时110kV回路采用倒三角的排列方式可有效降低铁塔高度；对线路进行检修时，可以单独检修某一回路，而其他的所有回路无需停电；这种垂直排列的两条平行双回输电线路需要的走廊宽度相比，能够节约的土地资源多于40%。

图1垂直排列220/110kV混压同塔四回线路

2.2.2与双回路的比较

同塔四回线路和两个双回线路的导线耗量相同，金具基本相同，地线节约两根，但四回路增加了部分跳线用的绝缘子，因此电气工程量基本相同；统计结果表明，当路径状况和其他设计条件相同时，在单位长度内一个四回路的铁塔及基础的材料耗量略高于两个双回路之和，综合占地赔偿的因素，同塔四回路线路更能节约土地，在路径受限地区更具优势。

2.2.3支接方式

同塔四回垂直排列的线路支接有两种方式：一种方式是把四回路首先分解成两个双回路，分支T接后再合并成四回路；另一种方式是直接由四回路塔连到双回路塔上，操作极其简便。

三、同塔多回架空输电线路设计的推广

同塔多回输电与单回输电相比，它的经济价值高、占地资源少。技术日趋成熟，但在输电线路设计和施工的技术难度比单回输电要大。但随着我国输电线路的设计和架设的经验和实践，使我国的专家和施工人员在设计和建设方面也积累了丰富的经验，另外新设备和新科研成果的出现给同塔多回技术的发展和应用创造了有利条件。在同塔多回输电设计的过程中，我们工程的实际情况，因地制宜，紧密结合同塔多回输电技术的实践经验，制定详细的技术章程。首先输电线路的设计进行经济分析，结合紧凑型输电、特高压输电、耐热导线和大截面导线技术综合考虑输电线路的方案设计，实现提高输电的社会效益和经济效益的目标。

结束语：

综上所述，采用同塔多回线路输电方式具有经济价值高、占地资源少的优点，有效的解决当前输电走廊紧张，不仅提高了输电容量、也极大地节省了土地资源、促进了电网建设稳定长远发展。

参考文献：

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[2]蒋绍科,彭思义.同塔多回路架空输电线路的设计探讨[J].科技与企业,2012(18):86-86.

[3]郭德永.探讨同塔多回架空输电线路设计[J].科技与企业,2011(7):182-182