220KV输电线路设计思路

220KV输电线路设计思路

李静

（四川省兴旺建设工程项目管理有限公司四川成都610000）

摘要：前言

本设计目的在于：一是通过输电线路架设设计基本要求的编写，进一步加深本系统知识的了解，为今后的实践工作提供理论知识的基础。二是通过对线路远程监控的设计，希望在电网建设中，实现对电气线路的远程实时监控，确保线路输电更安全、更高效，真正实现电力调度、调配自动化。

1、线路概述

1.1本架空经路全长18公里。由于电站选址于落差大的高山峡谷之中，平均海拨502m。因此经电站变压后，线路沿线翻越两座850m左右高山，属山地森林保护区。3次跨越河流，其中最宽河面达200m。分别1次跨越电气化铁路，1次跨越高速公路。多次跨越其它等级公路，同时有近5公里线路沿国道基本平行架设。在临近变电站前2公里处穿越一县城城关镇，人口密度较大。在刚出电站3公里处，当地村民，多有豢养牛羊于山坡。

1.2线路路径的选择原则

1.2.1根据施工、运行、交通状况与线路长度因素等确定了最佳路径。

1.2.2避开重冰区、不良地质地带、原始森林区以及严重影响安全运行的其它地区，并考虑了与邻近设施如电台、强电线路等的相互影响。

1.2.3耐张段的长度，单导线线路不宜大于5Km；2分裂导线线路不宜大于10Km；3分裂导线及以上线路不宜大于20Km。如运行、施工条件许可，耐张段长度可适当延长。在高差或档距相差非常悬殊的山区或重冰区等运行条件较差的地段，耐张段长度必须适当缩小。

1.2.4有大跨越的送电线路，其路径方案应结合大跨越的情况，通过综合技术经济比较确定。大跨越杆塔，一般设置在5年重现期的洪水淹没区以外，并考虑30—50年河岸冲刷变迁的影响。

2、气象条件

2.1本线路导体温度选择采用屋外最热月平均温度为最高温度；电器采用当地年最高平均温度。

2.2屋外电器无生产部门设计数据时，按电器额定电流的80%选择设备。

2.3风速选择

2.3.1选择电器时所用的最大风速，可取离地面10m高、30年一遇的10min平均最大风速。

2.3.2局部山地坡顶风速超过35m/s最大设计风速时，应对各导体及配电设备采用加固措施。阵风对电器及电瓷产品的影响，则由生产厂家在生产产品时确定。

2.3.3一般电器可在风速≤35m/s的环境下使用。

2.3.4最大风速超过35m/s的地区，除向制造部门提出特殊订货外，在屋外配电装置的各类设施中，必须采取降低电气设备的安装高度、加强其与基础的固定措施。

2.4.湿度

湿度选择应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度。对湿度较高的场所，应采用该处实际相对湿度。当无资料时，相对湿度可比当地湿度最高月份的平均相对湿度高5%。一般高压设施可使用在+20ºC，相对湿度为90%的环境中。本线路在长江以南地区，相对湿度超过一般产品使用标准时，应选用有“TH”符号的湿热带型高压电器。

3、地理环境

3.1污秽场所

3.1.1受污染或秽乱场所应选用有利于防污染的电器等选型材料，如采用硅橡胶、大小伞、大倾角、钟罩式等特制绝缘子。

3.1.2采用热缩式爬裙，以增大在污秽环境中电瓷外绝缘的有效爬电比距。

3.1.3室外电器应采用六氟化硫全封闭组合电器。

3.2本线路工程高程均不超过1000m，均满足电器的一般使用条件为海拨高度不超过1000m的要求。

3.3本线路属金沙江流域以及其它长江流域多条支流的交汇处，属地震带。应对线路作防震保护。

3.3.1对8度及以上的一般设备和7度以上的重要设备必须核对其抗震能力，必要时进行抗震强度计算。

3.3.2在安装时，应考虑支架对地震力放大作用。电器的辅助设备应具备与主设备相同的抗震能力。

3.3.3一般电器的固有振动频率与地震振动频率很接近，应设法防止共振的发生，并加大电器的阻尼比。

4、经济因素分析

略。

5、线路主要材料

5.1铁塔钢材及砼等级选择

5.1.1Q235、Q345等级角钢及其它型钢作为制作铁塔的材料。

5.1.2铁塔基础钢筋采用Q235、Q345等级钢。

5.1.3地脚螺栓采用Q235等级钢。

5.1.4铁塔混凝土浇筑等级为C20。

5.2导体材料先择

5.2.1线路中的导线及地线选择类型为：

（1）钢芯铝绞线（LGJ），用作各送电线路中的正常路段的导线，同时正常路段中的地线亦采用钢芯铝绞线或小铝钢截面的LGJ导体。

（2）通过本线路中部分有腐蚀集镇及厂区时，采用防腐钢芯铝绞线（LGJF）。

（3）通过局部盐碱地与含硫山破及山谷时，采用铝包钢芯铝绞线。

（4）通过集镇区域时，线路受外界荷载的影响变得较小，因此采用铝合金绞线，减轻杆塔重量，避免影响城镇建设及环境。

（5）在跨越高速公路及高速铁路时，采用抗拉强度高的钢芯铝合金绞线。

（6）普通路段的地线采用镀锌钢绞线；腐蚀区域及大跨越线路段采用铝包钢绞线；线路远程监控及通信线路兼作地线时，采用复合光缆（CPGW）。

5.2.2送电线路导地线选择的原则。

（1）材料应具有较高的导电率，但我国资源有限，尽量避免采用铜线。

（2）导线和地线圴应有较高的机械强度和耐张性能。

（3）导线和地线均应能耐化学腐蚀。

（4）电线材质和结构的选取应保证线路造价最经济。

（5）除特殊情况外，导、地线应尽量选用国家标准的定型产品。

5.2.3送电线路导线截面的选择和校验。

（1）按经济电流密度选择导线截面。按经济电流密度选择导线截面的输送容量，应考虑线路投入运行后5——10年的发展。计算时，应充分考正常运行方式下经常重复出现的最高负荷。在系统发展还不明确的情况下，选定戴面应留有足够的裕度。计算公式如下：

S=P/√3JUNcosφ

S——导线截面积，mm2；

P——送电容量，KW；

J——经济电流密度，A/mm2；

UN——线路额定电压，KV；

cosφ——功率因数。

（2）在少数高山顶上的线路应按电晕条件校验导线截面：

1）导线表面电场强度E不宜大于全面电晕临界电场强度E0的80%—85%。根据皮克公式，平行导线的临界电场强度最大值为：

Emo=3.03mδ2/3（1+0.3/√r0），MV/m。

m——导线表面系数，对绞线一般可取0.82；

δ——相对空气密度；

r0——导线半径，cm。

其中：

δ=289×10-5P/273+t

P——大气压，Pa；

T——气温，℃

当P=101.325×103Pa，t=20℃时，δ=1则：

Emo=3.03m（1+0.3/√r0），MV/m。

2）导线表面电场强度E与E0的比值见下表。

3）导线根数选择的原则及分裂间距与导线外径的确定。

超高压送电线路每根导线的根数可采用单根，也可采用多根分裂。根据经济情况及技术环境比较确定。220KV线路可用单根，也可采用两分裂。本工程要求采用两分裂导线施工，分裂间距为400mm。一般情况下导线外径由“（2）”项表中所列数据确定。特殊情况可根据公式计算确定。

4）年平均电晕损失不宜大于线路电阻有功损失的20%。按此标准建设的送电线路，可保证导线的电晕放电不致过分严重。

5）海拨不超过1000m的地区，如导线外径不小于“（2）”表所列数值，通常不验算电晕，如下表：

海拨不超过1000m可不验算电晕的导线最小外径

6）少数海拨超过1000m高山地区导线的最小外径经验算电晕确定。计算方式见“（1）”中公式。

（3）按导线长期允许电流检验。设计的预期电容量不应超过导线发热所能容许的数值，因此输电线路的导线截面，必须根据不同运行方式以及事故情况下的传输容量进行发热校验。

1）容许发热条件的持续极限输送容量的计算方式：

Wmax=√3UNImaxcosφ

其中：

Wmax------极限输送容量，MW；

UN------线路额定电压，KV，如已知线路实际电压U不等于额定电压UN时，式中应采用U。

Imax--------导线持续容许电流，KA，需根据热平衡原理计算。

cosφ----功率因数。

2）导线验算允许载流量时，导线的允许温度。钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+70℃（大跨越可采用+90℃）；钢芯铝包线（包括铝包钢绞线）可采用+80℃（大跨越可采用+100℃），或经试验确定；镀锌钢绞线可采用125℃。环境气温应采用最高气温月的平均气温；风速应采用0.5m/s（大跨越采用0.6m/s）；太阳辐射功率密度应采用0.1W/cm2。

5.2.4地线选择

（1）地线选择的基本原则

1）设计安全系数宜大于导线。2）满足防振要求。3）应具有一定的过载能力。4）导线断线时对杆塔应有足够的支持力。5）在档距中应与导线保持足够的距离。6）良导体地线的铝（铝合金）截面积，应满足上述减少潜供电流等综合利用对载流截面的要求。7）线路考虑等电位作业时，按《电业安全工作规程（电力线路部分）》（DL409—1991）要求，在连接档距的导、地线上挂梯（或飞车）时，其导、地线的截面不得小于：钢芯铝绞线120mm2；钢绞线50mm2。8）满足短路热稳定的要求：

①地线通常可以选择镀锌钢绞线或复合型绞线。地线选用镀锌钢绞线时，与导线的配合不宜小于下表的规定。

②地线验算短路热稳定允许电流I按下式计算：

I=√C/0.24a0R0Tlna0(t2-20)+1/a0(t1-20)+1

其中：

I——地线验算短路热稳定允许电流，A；

C——载流部分的热容量，cal/℃/cm；

a0——载流部分20℃时的电阻温度系数，℃-1；

R0——载流部分20℃时的电阻，Ω/cm；

T——计算短路热稳定的时间，s；

t1——地线初始温度，℃；

t2——地线短路热稳定允许温度，℃。

钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+200℃；钢芯铝包钢绞线（包括铝包钢绞线）可采用+300℃；镀锌钢绞线可采用+400℃。计算时间和相应的短路电流值应根据系统情况决定。

5.2.5导线表面电场强度的计算

（1）导线表面电场强度与其直径、电压和工作内容有关。当线路上每相采用单导线时，导线表面电场强度Em计算公式为：

Em=0.0147CUN/nr0

（2）如果采用分裂导线，因受子导线间的相互影响，导线表面电场强度是不均匀的，其表面平均电场强度Ep计算公式为：

Em=0.0147CUN/nr0

5.2.6OPGW热稳定校验

OPGW（光缆复合架空地线）的热稳定检验需按如下诸项进行分析计算：

（1）系统的短路电流幅值及其沿线分布，根据系统的短路时间，以及OPGW和另一根普通地线间短路电流的分配计算，两地线的允许短路电流容量值，来选择一根普通地线型号和确定OPGW的电气参数及规格要求。

（2）交流线路在短路情况下，计算在地线上的短路电流比较复杂，可以采用地线热稳定程序计算，也可以用EMTP程序进行各地线短路电流计算。在此计算中，可通过调整普通地线的接地方式、降彽局部段杆塔的接地电阻，变换局部线路段地线的型号等手段尽可能地使普通地线和OPGW的分流满足各自的允许短路电流要求；当采用上述方式无法达到两地线的要求时，调整OPGW的热容量要求进行计算。最后通通技术经济条件比较，选定普通地线的型号与OPGW的参数。

5.3金具的选择

5.3.1悬垂线夹

（1）悬垂线夹采用固定线线夹。

（2）应对悬垂线夹机械强度和握力进行检验。

（3）机械强度检验的公式：

Tx——悬垂夹的机械破坏强度，KN；

T——悬垂线夹承受的最大使用荷载，KN；

Kj——金具的安全系数。

5.3.2耐张线夹

（1）导线截面大于240mm导线一般选用压缩型耐张线夹；

（2）导线截面小于120mm时，选用螺栓型耐张线夹；

（3）截面小于50mm时，选用楔型线夹；

（4）不考虑使用爆压型线夹，因其会破坏环境。

5.3.4连接金具

（1）槽型连接尺寸应符合规定。槽型连接的螺栓必须按《紧固件机构性能螺栓、螺钉和螺柱》作出性能等级标记。槽型连接的标记同标称破坏荷载的标记。

（2）环型连接尺寸。标称破坏荷载与相应的环型连接尺寸应符合规定。

5.3.5防护金具。抑制导线振动的金具要有防振锤和阻尼线；两分裂导线可采用绞式间隔棒。

5.3.6挂点金具的选择。与横担连接的第一个金具受力罗复杂，这一金具不可采用可锻铸铁制造的产品。原因是：第一个金具不够灵活，不但本身易受磨损，还将引起相邻的其它金具受到破坏。第一个金具选择，应从强度、材料、型式三方面考虑。

5.4绝缘子选择

5.4.1盘型绝缘子机械强度的安全系数，不应小于“盘型绝缘子机械强度安全系数”表中的规定。双联及多联绝缘子串应验算断联后的机械强度，其荷载及安全系数按断联情况考虑。

盘型绝缘子机械强度安全系数

5.4.2对于瓷质盘型绝缘子尚应满足正常运行情况常年荷载状态下安全系数不小于4.5。

5.4.3绝缘子机械度的安全系数K1值按下式计算：

K1=TR/T

TR——盘型绝缘子的额定机械破坏负载，KN。

T——分别取绝缘子承受的最大使用荷载、断线、断联荷载或常年荷载，KN。

常年荷载指年平均气温条件下绝缘子所承受的荷载。断线、断联的气象条件是无风、无冰、最低气温月的最低平均气温。

5.4.4合成绝缘子由有机体构成，其机械破坏荷载与其老化程度密切相关，而有机体的老化除了环境条件外，与使用荷载的累积时间有关。基于这一点，合成绝缘子对最大使用荷载的安全系数一般不小于3.3。地线绝缘子不宜使用单联单片盘型悬式绝缘子。

5.4.5绝缘子的选用应能承受不同污秽条件下的工频电压、操作过电压和雷电过电压。

5.4.5.1在海拨高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的县垂绝缘子串绝缘子片数，不应少于下表中规定的数值。而张绝缘子串的绝缘子片数以下表的数值基础上增加，220KV送电线路增加1片。

5.4.5.2操作过电压及雷电过电压要求悬垂绝缘子串的最少片数：

5.4.5.3为保持铁塔的耐雷性能，全高超过40m的铁塔，高度每增加10m，应比表中所列数值增加1片同型绝缘子，全高超过100m的铁塔，绝缘子片数应根据运行经验经计算确定。

5.4.6送电线路绝缘子的防污，应依照经审定的污秽分区图所划定的污秽等级，选择合适的片数及型式。

5.4.7通过污秽区域的送电线路，耐张绝缘子串的片数符合“5.4.5条”规定时，可不再增加悬垂绝缘子串。耐张绝缘串的自洁性能较好，在同一污秽区其泄漏比距可根据运行级验较悬垂绝缘子串。

5.5导体选择的技术要求

5.5.1导体及电器的工作电压不得低于所在系统的最高系统电压值：

Umax≥Ug。

Umax——允许的最高工作电压，V。

Ug——所在工作系统的最高电压值，V。

5.5.2导体及电器的额定工作电流应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求：

In≥Ig。

In导体及电器的额定电流，A。

IIg各种运行方下回路可能持续出现的工作电额，A。

5.5.3验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按系统最大运行方式下可能流经被校验导体和电器的最大短路电流。

5.5.4系统容量应按具体工程的设计规划容量计算，且考虑投产后10年以上的远景发展规划。

5.5.5导体及电器的短路电流宜符合《三相交流系统短路电流计算第一部分：电流计算》（GB/T15544.1—2013）的规定。

5.5.6校验导体和电器的动稳定、热稳定时，应选取被校验导体或电器通过最大短路电流的短路。对不带电抗器的回路，短路点应选在正常接线方式时短路电流为最大的地点。

5.5.7校验导体及电器的短路电流，应按照最严重短流型式计算。

5.5.8导体宜采用主保护动作时间加相应断路器开断时间。当主保护有死区时，可采用能对该死区起作用的后备保护动作时间，并采用相应动作处的短路电流值。

5.5.9在正常运行和短路时，电器引线的最大作用力不应大于电器端子允许的荷载。

6、线路架设各类主要参数的计算

6.1电气参数

6.1.1单根导线及分裂导线的几何平均半径

6.1.2电线间的平均距离

（1）三相导线水平或三角形布置时，它的几何平均距离为：dm3=3√dabdbcdac

（2）一根地线（W）和三相导线（a、b、c）之间的几何平均距离为：dm3=3√dawdbwdcw

（3）两根地线（w、v）和三相导线（a、b、c）之间的几何平均距离为：dm3=3√dawdavdbwdbvdcwdcv

6.2杆塔塔头设计原则

6.2.1绝缘子片数及导线（包括所有带电部分）对杆塔构件的最小间隙。

（1）本工程海拨在1000m以下区域，因此操作过电压及雷电过电压的悬垂绝缘子串绝缘子片数为为13片，单片绝缘子的高度为146mm。

（2）为保持杆塔的耐雷性能，全高超过40m有地线的杆塔，高度每增加10m，应增加同型绝缘子1片。若全高超过100m的杆塔，绝缘子片数应根据据运行经验计算确定。杆塔增加绝缘子片数时，雷电过电压最小间隙也应相应增大。

（3）带电部分与杆塔构件（包括拉线、脚钉等）的间隙，雷电过压不应小于1.9m，操作过电压不小于1.45m，工频电压不小于0.55m。

（4）考虑到可能带电作业的需要，带电部分对杆塔接地部分的校验间隙不小于1.8m。

6.2.2导线布置

（1）导线布置

1）导线的线间距离

当导线水平排列时，对高程1000m以下档距，水平线间距离为：

D=0.4LK+U/110+0.65√fc

其中：

D——导线水平线距离，m。

LK——悬垂绝缘子串长度，m。

U——送电线路标称电压，KV。

fc——导线最大弧垂，m。

2）导线垂直排列时的垂直线间距离，可采用“D=0.4LK+U/110+0.65√fc”计算结果数的75%取值。使用绝缘子串的杆塔，其垂直线间距离不宜小于5.5m。

3）导线三角形排列的等效水平线间距离为：

DX=√DP2+(4/3DZ)2

其中：

DX——导线三角排列的等效水平线间距离，m。

DP——导线间水平投影距离，m。

Dz——导线间垂直投影距离，m。

（2）地线布置及水平偏移

1）塔顶地线对边导线的保护角度满足规程规定；

2）两地线间的距离不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。

（3）档距中央的线间距离

1）档距中央导线与地线间的距离，在15℃无风时：

S≥0.012L+1

式中：

S——导线与地线间的距离，m。

L——档距，m。

6.3导线力学特性的主要计算参数

6.3.1钢绞线的力学特性

（1）送电线路的架空地线选用1270N/mm2；钢绞线内钢丝锌层级别选用B级。

（2）钢绞线破断拉力=钢丝破断拉力总和×换算系数：

换算系数：1×19结构为0.9；

1×3，1×4结构为0.92。

（3）镀锌钢绞线的弹性系数及膨胀系数的数值：

（1）弹性系数：E=18500×9.80665=181400Mpa

（2）线膨胀系数：a=11.5×10-6℃-1。

6.3.2导线比载的计算方法

导线比载按下列方式计算：

（1）导、地线自重计算方式：γ1=P1g/A。

（2）导、地线无冰时风荷载：γ4=acW0d/A×10-3。

（3）导、地线无冰时综合荷载：γ6=√γ12+γ42。

其中：

导线比载单位为N/(m.mm2)；

γ——导、地线比载；

P——导、地线单位长度质量，kg/m。

g——重力加速度。

A——导、地线截面积，mm2。

a——风速不均匀档距折减系数，取值如下：

v<20m/s，a=1；20m≤v<30m/s，a=0.85；30m≤v<35m/s，a=0.70。

c——线条风载体型系数，取值如下：

d<17mm，c=1.2；d≥17mm，c=1.1。

W0——不同风速v（m/s）作用下的基本风压，一般取v2/1.63（N/m2）。

d——导、地直径，mm。

6.3.3档距计算

（1）考虑有高差影响的代表档距的算式为：

L1=（√l13cos2β+l23cos2β+…+ln3cos2β）/（√1/cosβ1+l2/cosβ2+…ln/cosβn）

=(√∑l3cos2β)/(√∑l/cosβ)。

式中L1、l2、ln及β1、β2、βn，分别为耐张段内各档的档距及高差角。

（2）水平档距的计算

有高差地区水平档距为：

lh=（l1/cosβ1+l2/cosβ2）/2。

式中：

lh——水平档距；

lβ1、β2——分别为杆塔两侧高差角；

（l1、l2——分别为杆塔两的档距，m。

（3）垂直档距的计算

lv=l1v+l2v=(l1/2+σ10h1/γvl1)+(l2/2+σ20h2/γl2)

式中：

l1v、l2v——分别为一杆塔两侧的垂直档距，m。

σ10、σ20——分别为一杆塔两侧的电线水平应力，N/mm2。

l1、l2——分别为杆塔两侧档距和杆塔的水平档距，m。

h1、h2——分别为杆塔两侧悬挂点高差，m，当邻塔悬挂点低时取正号，反之取负号。

σ10、σ20——耐张段内的电线水平应力，N/mm2，对于耐张塔，应取两侧可能不同的应力，按对应注角号分开计算垂直档距。

γv——电线的垂直比载，N/m.mm2。

（4）临界档距的计算

考虑不同的气象条件，应作临界档距的计算，其计算公式为：

lj=√{[24/E(σm-σn)+24a(tm-tn)]/(γm/σm)-(γn/σn)｝

若两气象条件下的电线允许应力值相等（σm=σn），则临界档距为：

lj=σm√[24a(tm-tn)]/γ2m-γ2n)

式中：

lj——临界档距，m。

σm、σn——分别为两种气象条件控制下的允许的使用应力，N/mm2。

tm、tn——分别为两种气象条件控制下的气温，℃。

γm、γn——分别为两种气象条件下的电线比载，N/(m.mm2)。

a——电线的温度线膨系数，1℃。

E——电线的弹性系数，N/mm2。

6.3.4杆塔荷载计算的原则

（1）最大风速、无冰、未断线；

（2）最低气温、无冰、无风、未断线（适用于终端和转角杆塔，不含在跨越直线塔）。

（3）各类杆塔的断线情况下的断线张力或纵向不平衡张力均应按静态荷载计算。

（4）各类杆塔的安装情况，应按10m/s风速、无冰、相应气温的气象条件下考虑何载组合。

（5）终端杆塔应计及变电所（或升压站）一侧导线及地线已架设或未架设的情况。

（6）外壁的坡度小于2%的圆锥形构件和圆筒形构件，应计及风激横向振动的效应，必要时宜采取适当的防护措施。

（7）绝缘子串风荷载的标准值为：W1=W0µZA1

式中：

W1——绝缘串风荷载标准值，KN。

W0——基准风荷载标准值，KN。

µZ——风压高度变化系数。

A1——绝缘子串承受风压面积计算值，m2。

（8）耐张塔计算90º一个方向的最大风速的风向，终端杆塔计算0º方向最大风速的风向，当耐张杆塔转角度数较小时，应计算与线条荷载张力相反的风向。

（9）杆塔均不考虑覆冰情况下的各类荷载。

7、基于线路跨越河谷、翻越山岭的考虑

7.1根据多年水文数据状况计算确认最佳跨河立塔坐标点。

7.2跨河线路与河流的交角应最小，跨河时就近选择最窄处，全部跨河时，一档跨越。

7.3跨河路径选择时，全部避开干流与支流汇合处，选择其交汇处上游地点设置跨越坐标点。

8、基于线路跨越电气化铁路的考虑

8.1采用无跨越架方式跨越高速铁路。在跨越档两端设置辅助横担作支撑，在支撑上安装承载索、封网装置，以达到保护跨越物体。在两跨越铁塔之间设置的封顶网应顺线路施工方向铺设，以保证其铺设宽度不受交叉跨越角大小的影响。跨越档两端铁塔呼称高应留有足够的裕度，保证放线不受封顶网限制。

8.2跨越承载索选用抗拉强度高的迪尼玛绳，其安全倍数不小于6，其直径不小于14mm。

8.3安全距离。铁路两侧铁塔安全距离应从电气化铁路的电气间距、高速运动的列车产生的气动力两个方面经计算确定。同时，还应借鉴跨越普通铁路时架设杆塔时的经验。铁塔水平距离应在铁路中心线15m以外，能够满足铁塔及搭设跨越设施的需要，且能满足铁路部门的要求。跨越电线及跨越设施与电气化铁路电气接触线的电气距离最小必须大于1.5m。考虑各方因素，线路与封顶网的设置至轨道顶面的垂直距离必须在12-16m以上。

9、基于线路跨越高速公路的考虑

9.1线路跨越档的铁塔塔基与高速公路隔离栅的水平距离不得小于80米，均作垂直跨越，若施工中遇到特殊因素，需要斜跨，则与高速公路的水平夹角不得小于60º。本线路避开收费站、服务区、立交桥、匝道。

9.2作好跨越高速公路时，重大危险源的识别工作。

9.3跨越铁塔的跨越档的最大导线风偏值必须小于2m。

9.4跨越承载索选用同“8.2条”要求，收绳盘绳直径不得小于400mm。

9.5临时拉线出口角度必须小于45º。

10、接地装置与防止雷击

10.1杆塔保护接地在考验自然接地极的热稳定情况下，应充分考虑利用自然接地极接地，接地阻值≤30Ω。

10.2铁塔均应装设避雷针，避雷针必须可靠接地。

10.3铁塔上的所有开关设备及其它电气设备必须可靠接地。

10.4水平敷设接地体时，采用48mm×5mm的热镀锌扁铁，垂直敷设时，采用φ12热镀锌圆钢。接地极采用4mm厚镀锌角钢作为接地极埋入大地。

10.5接地扁铁与角钢的连接处采用焊接，搭接长度应不小于等于扁钢宽度的2倍，且应三面施焊。接地圆钢与角钢连接时，采用双面焊，焊接长度为不得小于圆钢直径的6倍。焊接后均应应作刷防腐漆，作好防腐保护。

10.6地下接地线的长时间温度不应大于100ºC，地上部分不应大于150ºC。

10.7地下接地线的电流强度，应采用流过接地线的计算用单相接地故障电流的75％，地上部分为60％。

10.8在土壤电阻率ρ≤100Ωm的潮湿地区，铁塔的自然接地电阻不大于“有避雷线的线路杆塔的工频接地电阻”的规定，可利用铁塔和钢筋混凝土基础自然接地，不必另设人工接地。

10.9在土壤电阻率100Ωm<ρ≤300Ωm的地区，除利用铁塔和钢筋混凝土基础自然接地外，并应增设人工接地装置，接地极埋设深度不得小于700mm。

10.10在土壤电阻率300Ωm<ρ≤2000Ωm的地区，可采用水平敷设的接地装置，接地极埋设深度不得小于700mm。

10.11在土壤电阻率>2000Ωm的地区，可采用6-8根总长度不超过500m的放射形接地权或连续伸长接地极。放射形接地极可采用长短接合的方式，埋设深度不得小于700mm。

10.12居民区和农田、地中的接地装置，宜围绕铁塔基础敷设成闭合环形。

10.13每根放射形接地极的长度，应根据土壤电阻率确定，但每根最大长度不应超过100m。

10.14在高土壤电阻率地区采用放射形接地装置时，当在铁塔基础的放射形接地极每根长度的1.5倍范围内有土壤电阻率较低地带时，可部分采用引外接地。

10.15铁塔上的地线支架、爬梯及其它各类金属附件均应与接地引下线作可靠电气连接。

10.16在通过耕地（水田）时，其接地体埋设深度应在700mm。

10.17参数计算。

10.17.1雷电保护接地装置采用土壤电阻率的计算：

ρ=ρºΨ

ρ—土壤电阻率，Ωm。

ρº—雷季中无雨水时所测得的土壤电阻率，Ωm。

Ψ—考虑土壤干燥所产生的季节系数。季节系数从设计规范中“雷电保护接地装置的季节系数表”中查取。按干取大、湿取小选取系数值。

10.17.2110KV以上有效接地系统中发生单相接地或同点两相接地时，接地装置的接触电位差和跨步电位差应经计算确定，且不应超过计算出的数值。计算公式如下：

（1）Ut=174+0.17ρf/√T

（2）Us=1740.7ρf/√T

Ut—接触电位差，V。

Us—跨步电位差，V。

ρf—人脚站立处地表面的土壤电阻率，Ωm。

T—接地短路（故障）电流的持续时间，s。

10.17.3特别恶劣的积水区域，（如：水田，沼泽性湿地，河流，湖泊边缘等）接触电位差与跨步电位差的允许值应当适当降低取值数值。

11、对线路通过人员、牲畜密集区域采取的防护措施

11.1房屋众多、人口稠密。为降低社会影响减小施工难度，本工程对所有房屋均进行了合理避让。必须穿越时，应设置防护隔离网。

11.2对线路沿线铁塔应按照有关规定悬挂相应的警告标志牌（如严禁攀登、严禁拆卸、严禁爆破、严禁开采、严禁放牧等）。同时，对个别相对低矮处杆塔设置防护隔离网。确保人畜安全。

12、保证架空线路不对地理、人文环境产生破坏的措施

12.1线路电磁波会对无线电通讯信号会产生干扰。频率大于10KHZ的无线电干扰信号来自电器的电流、电压突变和电晕放电，这些介质会损害或破坏电磁信号的正常接收及电器、电子设备的正常运行。因此，规定电器及金具在1.1倍最高工作电压下，晴天夜晚不应出现可见电晕，110KV及以上电压户外晴天无线电干扰电压不应大于500µV，并应由制造部门在产品设计中考虑。

12.2噪声。电器噪声水平应满足环保标准要求，电器的连续性噪声水平不应大于85dB。

12.3避免大开挖塔基基面，保护自然地形、地貌

（1）充分考虑塔位的微地形地貌，用铁塔的长短腿及高低基础配合来调整塔脚与地形的高差，减少基面开方量，保护边坡稳定性。施工完毕后，作好自然地形、植被的恢复工作。

（2）凡能开挖成形的基坑，均采用以“坑壁”代替基础底模板方式开挖，尽可能减少开挖量。

（3）施工中禁用爆破方式压接导、地线，对岩石基坑开挖时要采取消声措施；开挖土方按指定地点堆放，防止植被破坏，以免水土流失及危及塔位安全。

12.4塔基排水位于斜坡的塔基表面应回填成斜面，恢复自然排水。对可能出现较大汇水面且土层较厚的塔位，要求开挖排水沟，并接入原地形自然排水系统。

12.5在保证工期前提下，放、紧线时间应尽量安排在农作物收获以后，以减少对农作物的损坏。

12.6树木砍伐原则是

（1）对集中林区尽量避让，不能避让时，尽量加高铁塔，并采用低张力放线方式以减少树木砍伐。

（2）对地势低处，考虑树木自然生长高度后，净空距离大于4.5m的树木可不砍伐，灌木一般不砍伐。

（3）应保证导线对树木的垂直净空距离和风偏后的净空距离满足设计规程4.5m的要求。对生长高度较高、树木倒下后会危及线路安全的树木必须砍伐。

13、线路远程监测

线路远程监测采用无线监测方式。

13.1计算机监控中心远程接收终端设备对沿线线路杆塔及其导线、地线状况实时监测，并将数据信息转换为视频，实现对整个线路的监控目的。

13.1.1主要采用无线网桥（传输设备，发送信号至就近移动信号接收发射塔，通过移动机站转换为ADSL信号，再经Internetw传输至监控中心。高清、高速球型彩色球型摄像机及其附件（终端设备）、监控中心设备（编码器实现模拟信号与数字信号的转换）、PC计算机作为视频服务器（在计算机上安装CC-SERVER软件与MAXCLIENT软件），对远程传输至监控中心的数据进行解码，通过视频解码器后传输至电视或电视墙。远程终端传送的数据包括：模拟视频信号、模拟音频信号、报警信号。

13.1.2每杆塔分别背向布置两台摄像机，1台无线网桥。无线网桥根据线路距离移动信号发射塔的距离，分别在满足1-30公里范围内无线信号能够理想传输的无线网桥。对于沟谷，或杆塔四周不利于无线信号传输的区域，应将终端设备置于较高地势处。

13.1.3从变电站引出6个220v电源回路，分别供给线路各段上监控设备的电源使用。

13.2编码器采用MPEG-4编码方式。此编码方式能够达到很高的图像分辨率，同时又能够较好地保证传输数据的保密性。

13.3监控视频采用比例变速操纵控制杆式闭路电视系统，可在云台上快速扫描，实现快速切换操纵。

13.4监控中心系统模式,以TCP/IP协议为基础的视频监控管理系统。能够满足SQL-server数据库要求。

13.5视频系统传输网络带宽应达到64K-15Mbps可调，视频帧率应达到25fps。且支持移动侦测功能。每一个监控点带宽不少于4Mbps。每台服务器应为固定的IP地址，向LAN、WAN网提供足够的带宽。

13.6无线网桥工作频段应在5.8GHz。

13.7采用1T硬盘存储采集到的各线路段录像数据。

13.8系统应使用RISC(精简指令集算法)处理器以达到高效、稳定、可靠的要求。

13.9系统软件采用目录服务管理软件、网络视频调度软件、风络视频管理控制软件、桌面控制客户端软件、监控中心桌面控制客户端软件。使用Web方式浏览数据图像。

13.9.1本系统主要针对输电线路各个线路端点进行监控，收集天气、人为、地质、水文、动物、公路车流、高速列车因素对线路产生的影响及变化，以达到可以针对性采取防范措施。

13.9.2同时本系统应与电网调度中心电网自动化系统连接，将收集的数据共享至电网自动化系统，为整个电网调度提供实时准确的数据。

13.10监控接地保护装置

13.10.1监控系统的接地电阻不应大于1Ω，接地方式采用100m2的接地铜排，构成零电位母线，在母线上固定一点焊接引出2根并联的绝缘铜电缆，与最近的交流接地网干线焊接连接。

13.10.2监控室内所有逻辑地、信号地、屏蔽地均采用绝缘铜电缆接地总接地铜排。

13.10.3主机与外设与基础绝缘，对地绝缘大阻应大于50MΩ，并与室内一切金属管道、线槽绝缘。

13.10.4控制台、信号通道设备，采用绝缘铜电缆与总接地铜排连。

13.10.5总接地板-接地点的接地线不得小于35mm2；计算机系统接地-总接地板接地线不得小于16mm2，其它接地线不得小于2.5mm2。

参考文献

[1]《110-750KV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）.

[2]《110-500KV架空送电线路技术规程》（DL5092-1999），中国电力出版社，1999.

[3]《电力工程高压送电线路设计手册》（第二版）.

[4]《电力系统安全稳定导则》（DL/T755-2001）.

[5]《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620-1997）.

[6]《电力设施抗震设计规范》（GB50260-2013）中国计划出版社，2013.

[7]《电力系统调度自动化设计技术规程》（DL/T5003-2005）.

[8]《电力系统数字微波通信工程设计技术规程》（DL/T5025-2005）.

[9]《220-500KV变电所计算机监控系统设计技术规程》（DL/5149-2001）.

[10、《输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》（DL/T5033-2006），中国电力出版社，2006.

[11]《电磁辐射防护规定》（GB8702-1998）.

[12]《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）.

[13]《计算机网络》谢希仁编著，大连理工大学出版社，2012年第四版.

[14]《电力系统基础》李林川等编著，科学出版社，2014年重印.

[15]《微机接口原理及接口技术》，王惠中主编，机械工业出版社，2013年重印.