前言
　　架空送電線路是電力系統的重要組成部分，其安全可靠的運行，很重要的一方面在于精確的計算、經濟合理的設計、高質量的施工和日常的運行維護，這可降低工程建設成本。筆者從線路走徑、桿塔定位等方面，闡述了高壓架空送電線路的設計中遇到的問題，并提出諸如直線耐張、絕緣子串倒掛等方法,保證了線路的可靠運行。
　　1 線路走徑和鐵塔定位
　　1.1 線路走徑選擇
　　架空線路的路徑選擇是一項綜合性和實踐性很強的工作。下文主要從線路路徑的選擇應結合各種因素、多種情況考慮論述。
　　線路走徑選擇的原則：選擇線路路徑時應遵守我國有關法律和法令。線路路徑的選擇應結合交通條件及地質地形情況考慮。沿線交通便利，便于施工、運行，但不要因此使線路長度增加較多。若條件允許，最好將路徑選在交通相對便利的地方，現在的施工及運輸一般都由較大型的機械來承擔，若交通不便，勢必影響施工進度。在可能的情況下，應使路徑長度最短、轉角少、角度小、特殊路越少、水文地質條件好、投資少、省材料、施工方便、運行方便、安全可靠。
　　地質方面一般應觀察記錄沿線地質地貌現象，對土、石、水等做必要的物理與化學分析，如土壤種類、濕度、水質對混凝土的侵蝕程度等。除按上述常規經驗選擇外，還應特別注意避開采空區，以免地面塌陷而危及線路安全。如一些采掘業發展史較長的省份，采空區相當多，再加上部分小礦私挖濫采，造成了許多地區地面塌陷而危及建構筑物的安全。
　　另外，線路應盡可能避開森林、綠化區、果木林、防護林帶、公園等，必須穿越時也應選擇最窄處通過，盡量減少砍伐樹木。路徑選擇應盡量避免拆遷，減少拆遷房和其它建筑物。線路應避開不良地質地段，以減少基礎施工量。應盡量少占農田，不占良田。應避免和同一河流或工程設施多次交叉。
　　如：該線路引自某區域變電所,全長3千米,沿線翻山越澗、地形復雜,起伏較大,進出線走廊十分狹窄見圖1。因此,該線采用雙回路鐵塔共桿,鑒于當地屬多雷區,全線架設架空避雷線,其導線為LGJ-185,避雷線為GJ-50。按照在保證安全的條件下盡量使線路最短的原則,考慮地形、地物、電力和電訊線路等外部約束條件,以及計算線路對鐵路訊號的干擾影響后,選擇線路路徑。
　　1.2 電線弧垂應力計算
　　考慮到線路短,地形復雜,外部約束條件多,使得線路轉角多,代表檔距小,可以適當放松導線,選取安全系數為4,可計算出最大電線平均運行應力為71N/mm2。根據氣象條件(見表1)和導線的比載,可以計算出有效臨界檔距lj=90m。即090,為B控區。
　　表1 當地氣象條件

大氣溫度 (℃)	最高	40
	最低	-20
	導地線覆冰時	-5
	年平均值	15
風速 (m/s)	最大風速時	-5
	正常運行導、地線不覆冰時	30
	正常運行導、地線覆冰時	10
	大氣溫度最高、最低時	0

　　若已知某代表檔距為l,氣溫tm、電線比載gm條件下應力σm,而待求氣象條件下gn、tn的應力σn、弧垂fn,考慮到電線的彈性伸長和溫度伸長,可得電線的狀態方程式，式中:l—線路的代表檔距(m);α—電線的溫度線膨脹系數(l/℃);E—電線的彈性模數(N/mm2);gm、gn—已知和待求氣象條件下的電線比載(N/m·mm2);σm、σn—已知和待求
　　氣象條件下電線應力(N/mm2);fn—待求氣象條件下電線的弧垂(m)
　　以A、B控區的控制條件為已知條件代入式(1)、(2)可求得各有關氣象條件下導線的應力弧垂曲線如圖2所示。同時,以避雷線+15℃無風、無冰時應力為已知條件可求避雷線的應力弧垂曲線如圖3所示。據此,可以計算桿塔強度、驗算電線與桿塔的電氣間隙,進行桿塔定位及電線防震設計和施工架線弧垂計算。
　　1.2 鐵塔定位
　　在已經選好的線路路徑上，進行定線、斷面測繪，在縱斷面圖上置桿塔的位置，稱之為定位。它是線路設計的一個重要環節，其質量關系到線路的造價和施工、運行與維護的方案與安全。因此，必須進行細致的工作，排定出桿塔配置的最佳方案。
　　定位時應注意下列情況;
　　(1)應盡量避免孤立檔距，尤其是檔距較小的孤立檔，它易使桿塔受力情況變壞，造成施工困難，給檢修帶來不便。
　　(2)山地定位時，除應考慮邊坡的穩固外，尚須保證電桿的焊接排桿、立桿、臨時打拉線緊線等條件是否具備。
　　(3)立于陡坡的桿塔，應考慮其基礎有無被沖刷的可能。
　　(4)引拉線桿塔應注意拉線的位置，平地應注意避免拉線打在路邊或池塘洼地，山地應注意避免順坡打拉線使拉線過長。
　　(5)在重冰區，應盡量避免大檔距，盡可能使檔距均勻一些。
　　本線路縱斷面及桿塔布置如圖4所示。桿塔型號見表2。
　　表2 鐵塔一覽表

型號	桿號	備注
JGU2(18)	N1	轉角桿
ZGU2（18）	N2,N4,N5,N7~N10,N12~N14	直角桿
DSnT3(18)	N3,N15,N16	900耐張桿
JGU3(15)	N6,N11,N17,N18	轉角桿

　　2 問題的處理
　　2.1 直線耐張
　　由圖4可知,桿塔N15、N16間水平距離為315m,高差達53m,垂直檔距較大,使得導線懸垂角超過線夾允許懸垂角。驗算表明,N15塔經常處于上拔狀態,所受上拔力較大,又考慮到兩桿塔間相當于一個大跨越,所以直線桿位N15選用90°耐張塔DSnT390。
　　2.2 耐張絕緣子串倒掛
　　當相鄰桿塔高差較大致使位于低處的耐張桿塔上絕緣子串上仰時,其裙邊將積水,從而降低絕緣程度。驗算表明,桿塔N15、N16的絕緣子串須倒掛。
　　2.3 交叉跨越
　　如圖4所示,桿塔N1、N2間線路與煤氣管道交叉,且線路與管道的垂直距離僅2m,而設計規范要求3m。因為加高N1鐵塔(3m)投資大,合理的解決方法是提高N1塔的標高,考慮加高基礎1m即可滿足規范要求。桿塔N2、N3間線路與某6千伏臨時電力線交叉。為滿足規范要求,在施工前臨時線路尚未拆除時必須將其標高降低。
　　2.4 降低施工基面
　　由于線路大部分的桿塔位于山坡下或山腰間,橫斷面坡度大。如以中心標高為施工基面,則桿塔基礎埋入地下部分太淺,為滿足基礎受上拔力或傾復力時的穩定要求,桿塔計算基礎埋深的起始基面應降低到桿塔中心樁高以下。施工基面值可根據土壤的上拔角或抗剪角計算。
　　2.5 桿塔中心位移
　　由于鐵塔橫擔較寬,為盡量減少轉角塔兩側直線桿塔所受角度荷重的影響,桿塔中心必須與線路轉角中心樁有一段位移距離S0,可以計算出各國轉角塔中心位移值如表3所示。
　　2.6 導線換位
　　其主要作用是減小電力系統正常運行時電流和電壓的不對稱。因為不換位線路的每相阻抗和導納是不相等的,將引起負序和零序電流,而過大的負序電流將會引起系統內電機的過熱,零序電流超過一定值后有可能引起靈敏度較高的接地繼電器的誤動作。由于線路短,只在進入總降時才進行一次導線換位。

轉角桿	J1	J2	J3	J4	J5	J6	J7
轉角	5059′03″	76034′43″	40006′08″	43049′46″	89049′46″	37049′46″	40056′05″
S0/m	0.021	0.557	0.132	0.197	0.688	0.172	0.187

　　表3 轉角桿中心位移值
　　3 結束語
　　在架空電力線路設計中，有一個非常重要的環節就是路徑選擇與桿塔定位，它是一項技術性、政策性、實踐性很強的工作。設計人員應在確保線路設計安全可靠的前提下，綜合考慮線路工程的經濟造價、施工條件及日后的運行維護等因素，慎重對待，選出最佳路徑方案，并做好每一墓桿塔的排桿定位。本文運用電線力學計算電線弧垂應力曲線,針對某110KV送電線路的特殊情況進行驗算,采取諸如直線耐張、絕緣子串倒掛等方法,保證了線路的可靠運行。
　　參考文獻：
　　[1]鄭信國 高壓架空輸電線路設計中的環境評估 中國科技信息 2005
　　[2]張俊生 架空輸電線路設計小議 科技情報開發與經濟 2006