电力工程及其输电线路设计与施工的技术分析
罗伟娟
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引言
随着电网规模的不断扩大和电力负荷的持续增长,对输电送电线路的施工技术提出更高要求。在电力工程建设中,输电送电线路的施工涉及基础施工、塔杆施工、放线施工、接线施工以及附件安装等技术环节。各技术环节相互关联、相互影响,对输电送电线路施工技术关键点进行深入探究,可提高施工效率和质量,使线路安全稳定运行,推动输电送电线路施工技术发展。
1 电力工程及其输电线路设计与施工的重要性
在现代社会中,电力设备是人们不可或缺的基础设施之一,而输电线路则是实现电力输送的重要手段。因此,对于电力工程的输电线路建设和管理工作具有非常重要的意义。一方面,输电线路的设计需要考虑多种因素,如地形地貌、气候条件、环境影响等因素,输电线路的建造也需要注意安全问题,以确保人员的生命财产安全。另一方面,输电线路的运维检修也是十分重要的,因为输电线路一旦出现故障,将会对整个电网造成极大的影响。因此,电力工程的输电线路建设和管理工作是非常关键的一环,它不仅关系到能源供应的稳定和可靠性,还涉及人民的生活质量和社会经济发展。
2 电力工程及其输电线路设计
2.1 铁塔设计
现阶段电力工程输电线路设计中常用的铁塔结构包括窄基塔、耐张塔、单极塔、直线塔,其中窄基塔规模相对较小,但占地面积较小,在山地等存在高陡边坡地形的区域较为适合,可将窄基塔布设至地形受限区域,保障线路施工的可行性,而案例电力工程项目不存在该类特殊地形,故不选用该铁塔形式。单极塔占地面积较大,但可布设两个单极塔的形式提高输电线路的走线灵活性,在输电线路设计期间将其列入铁塔结构备选。耐张塔结构简洁,适用于长距离输送,可承受较大拉力,能够在一定程度上降低塔重,提高输电效率;直线塔主要作用为支撑导线,承载风荷载与导线垂直荷载,是电力工程输电线路中必不可少的铁塔结构。
2.2 基础设计
某项目选用雷达技术对电力工程输电线路塔基位置全面勘测,用于了解基础结构的施工条件,并对 20m 之内的岩性特征、地层结构、地下水分布等信息数据进行统计,经室内实验及钻探分析后确定塔基的承载力、稳定性。按照雷达地质勘测结果分析后,发现局部区域存在小范围的软弱土层,稳定性与承载力不足,故在输电线路基础设计过程中,拟采用强夯置换方式将该部分小规模软弱土层进行处理。而部分区域存在全断面现象,设计钻孔灌注桩方式进行基础施工,用于规避塔基沉降现象。
3 电力工程及其输电线路施工技术分析
3.1 基础施工
在电力工程输电线路施工中,基础施工属于最重要的一项内容,事关输电线路的安全、稳定运行。因此,施工单位需要高度重视基础施工,在技术方面对其进行有效的管理和控制。基础施工中较为常见的质量问题主要有倾斜或变形,施工人员需要按照有关规定合理维护塔架,并控制可能出现的下沉问题。同时,施工人员应对施工地区的地质状况进行全面考察,结合实际情况进行合理规划,确保后续施工质量不受影响。此外,在混凝土浇筑时要注意合理控制施工技术,做好基础管理工作,为后续工作的开展打下坚实基础。
3.2 杆塔施工
要想保证输电线路施工工作正常开展,确保施工质量与效率不受影响,关键在于选择匹配的杆塔。在输电线路施工中,应根据杆塔的功能特点及施工区域的地形条件,合理选择和使用不同类型的杆塔,常见的杆塔类型包括直线塔、转角塔、终端塔、耐张塔及跨越塔等。通过有针对性地选择适配的杆塔结构,确保输电线路在不同地形条件下的稳定性与安全性,从而提升施工效率,降低电力工程后期维护的难度,确保后续施工流程的顺利进行,为杆塔的维护和保养提供更多的便利。根据受力特征,还可以将杆塔分为直线型和耐张型两类,直线杆塔主要用于线路走向较为平直、受力较小的区段,耐张杆塔则用于线路转角、大跨越或张力变化较大的区段,可承担更大的机械载荷。
3.3 导线架设施工技术
在导线架设施工期间,需全方位、多维度地考量各种因素,其中导线的张力、弧垂以及受风力影响等情况是重点。只有将这些因素都纳入周全的考虑范围,才能确保导线在后续的运行过程中不会出现过度拉伸或者弯曲等不良状况,保障线路的安全稳定运行。施工前,要对线路路径进行全面且细致的勘察。安排专业人员沿着拟定线路,对地形地貌、周边环境等进行详细记录和分析,精准确定线路走向。同时,及时清除走廊内的障碍物,如树木、建筑物等,并搭建跨越架。对于铁路、公路等重要跨越物,采用双侧封顶结构的跨越架,这种结构能够提供更可靠的防护,防止导线在架设过程中发生意外坠落,影响下方交通设施的正常运行。进入导线展放阶段,优先采用张力放线技术。通过牵引机和张力机的协同作业,精确控制并维持导线恒定张力,避免导线拖地摩擦而造成损伤。在山区地段,地形复杂多变,施工难度较大,此时结合无人机辅助布线和滑轮组导向装置。无人机可以快速抵达指定位置,辅助布线,提高布线效率;滑轮组导向装置则能确保导线平稳通过复杂地形,减少导线与地面的摩擦和碰撞。紧线操作需在耐张段内同步进行,运用全站仪实时监测弧垂状态。采用抛物线近似法与悬链线精确计算模型相结合的方式,精准调整导线垂度。同时,结合温度传感器与气象监测系统,动态修正因热胀冷缩而产生的弧垂偏差,确保各档距弧垂偏差控制在 ±2% 以内。附件安装阶段,重点把控绝缘子串垂直度与防震锤间距,采用力矩扳手精确紧固金具螺栓。在转角塔部位,同步安装跳线调整装置以均衡张力分布。接地系统采用放射状多极接地网结构,有效降低接触电阻。施工全过程实施三级质量检测体系,架设完成后开展 72 小时动态荷载试验,通过红外热成像检测连接点温升、超声波探伤检验压接质量,最终清除施工余料并恢复地表植被。
3.3 接地装置安装与测试
接地装置的正确安装与测试,是确保电力输电线路安全稳定运行的重要环节,接地系统设计的目的是在雷击或其他故障条件下,能够迅速安全地泄放过电压,保护电力系统不受损害,同时保障人身安全,在接地装置安装过程中,采用镀锌钢材或铜材作为接地导体,以削弱土壤腐蚀对接地性能的影响,确保长期的电气连续性,施工前要详细测量土壤电阻率,根据测量结果和设计要求布置接地网和深埋地极,同时应用电脑模拟技术优化接地网设计,确保接地电阻达到预期的安全标准通常不高于 10Ω⋅⨀
结语
综上所述,电力工程输电线路施工技术涵盖了多个关键环节。基础施工环节,需重视地基的处理和桩基础的稳定性,确保地基牢固是确保整个线路安全的前提。在杆塔组立环节,应当严格控制塔材质量,保证组立时的垂直度和稳定性。未来,随着技术的不断进步,电力工程输电线路施工将朝着更加智能化的方向发展,从而进一步提高施工质量。
参考文献
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