输电线路路径选择优化及狭窄走廊中风偏计算

输电线路路径选择优化及狭窄走廊中风偏计算

钟海光 施少山

溧阳瑞源电力有限公司 江苏常州 213000

摘要：

本文介绍了输电线路路径选择的常用的原则及注意事项，并以当地一输电线路的工程计算实例，说明输电线路风偏计算的过程，利用技术手段减少输电线路对土地占用，防止工程实施过程中不必要的变更。

关键词：电力设计企业;输电线路设计；导线风偏

0 引言

近年来，随着城乡建设，留给高压输电线路的走廊减少，需考虑的因素通常有水文地质、气象、压覆矿产、民航、水利航运、生态红线、环保等。输电线路设计路径选择的时候应当秉承着“以位控线、线中有位”、“计算准确、留有余量”、“立足规范、查有依据”的思想，尽量沿河、沿路、沿现状的电力走廊来规划电力通道。

1 沿现状及规划道路

前期工作是输电线路设计中最为重要的一步，要与规划等各级政府部门充分对接，咨询拟定的路径有无与规划相冲突的，若有规划道路，首选沿着规划道路架线，并对路面标高、路宽和道路两侧规划进行收资，必要时对杆塔基础升降基。若路径比较宽阔，与道路宜满足倒塔距离加3.1米，若路径较为狭窄，塔基与道路的距离如下：

为方便施工放线、减少线路运行的不安全因素，输电线路与道路最好为直交，若必须斜交，斜交角度宜大于70°，最小不宜小于45°。

2.沿河架设输电线路

线路沿非通航的河流、小沟渠，输电线路基础宜离河流5米以上，视情况做保坎、护坡、防洪的安全措施。

线路与通航河流交叉跨越或者平行架设，与航道管理部门核实航道等级、征地红线、规划红线、最高通航水位、洪水位、交叉跨越相关规定，最大船舶空载高度一般如下：

架空线路安全富余高度如下：

基础外沿与航道护坡距离不小于10米，若路径狭窄，不能小于5米。

3.沿现状电力走廊

沿现状电力走廊架设输电线路，要保持适当距离，若太远，则会占用大量耕地，太近则有混线的危险。推荐距离如下：

若路径狭窄，则需进行风偏计算，计算原则为“一动、一不动”，计算一侧线路风偏后对另一侧线路横担的风偏。

4、塔位选择

合理选择塔位，可以有效降低施工难度和工程造价。

塔位选择宜靠近道路，钢管杆施工抱杆的施工工艺，决定其施工机械较大，若选择杆位在田地中央，则需要修建较长施工便道，毁坏农田较多。

塔位选择宜在同一块田地，不可骑在田埂上，避免赔偿费用翻倍。

在高差比较大的区域，根据直线塔和耐张塔的区别，优先将耐张塔放在低处，直线塔放在高处，避免直线塔上拔。跨越铁路、高速公路或者重要输电通道，采用耐-耐、耐-直-耐、耐-直-直-耐、耐-直-直-直-耐的方式。

若杆塔立在道路旁，回避有国防光缆、燃气管道侧，若不能回避，则满足5米以上的距离。

电缆终端杆塔位选择时，考虑导线下杆时，与周边地物、管线的安全净距。

5.碳元科技进线风偏计算

碳元科技进线为220kV中关村站-110kV碳元科技的电源线路，路径中经过工厂厂房，路径狭窄，需精确计算风偏对厂房的影响。计算过程如下：

5.1 现场资料

根据现场实测资料：220kV碳元科技线路：G4～G5档距为134m、G5～G6档距为144m，得出计算代表档距为139m。

G4杆塔型号为：1B-SJG1-24，G5杆塔型号为：1B-SZG1-27，G6杆塔型号为：1B-SJG1-23。

5.2 检验计算

厂房高度为17.5米，对线路中心位置距离为16.8米。如下图所示：

考虑最不利的因素，G4-G5档最大风弧垂：

m

备注：本工程应用的导线型号为1×JL/G1A-400/35钢芯铝绞线，风偏综合比载r=0.040817N/mm²·m,代表档距按139m考虑，得最大风导线应力σ=36.4N/mm²。

G5杆塔绝缘子风偏角：

备注：根据平断面定位，G5杆塔的水平档距Lh为139，垂直档距Lv为153，悬垂串重G1为376.704N，风荷载P1为30.51N，导线风荷载P为11.25N/m,重力荷载为13.22N/m。

G5两侧导线风偏角：

备注：本工程应用的导线型号为1×JL/G1A-400/35钢芯铝绞线，根据导线力学特性，大风比载r4=0.02645N/mm²·m,自重比载r1=0.031087N/mm²·m。

另： 1B-SZG1-27钢管杆呼高27米，下导线横担长2.2米，110kV悬垂串长1.77米，通过绘制G4-G5段导线风偏得，悬垂串风偏后外侧导线对厂房的距离为13.11米。

依据以上计算结果和现场数据,绘图如下：

满足《110kV-750 kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）在最大风偏情况下，边导线与建筑物之间的最小净空距离，应符合4米以上，以及无风情况下，最小水平距离2米以上的规定。

结语

优化的路径选择可以最大程度的满足工程安全运行需求、降低工程造价，是工程能够按期竣工投产的重要环节。

参考文献：

[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].北京：中国电力出版社，2002.595-600.

作者简介

钟海光，男，本科，注册电气工程师（发输电），从事输电线路设计研究

施少山，男，大专，技师，从事输电线路设计研究