铁路架空电力线路论文范文第1篇
摘 要：铁路电力线路系统建设过程中，采用计算机科技、网络通信以及现代微电子技术手段对铁路电力线路进行管控以及监测，以此来有效提高铁路电力线路运行管理以及调度和运维管理水平，从而推进铁路系统电力线路运行安全稳定性。该文先对铁路电力线路工程自动化建设过程中的先进技术应用进行分析，并在此基础上以某工程项目为例就自动化技术的应用实践，谈一下个人的观点与认识，以供参考。
关键词：铁路系统 自动化技术 电力线路 应用实践
中圖分类号：F407 文献标识码：A
1 当前铁路电力系统中的自动化技术手段
1.1 馈线技术
馈线自动化是现阶段铁路电力工程中常用的自动化技术手段，基于技术特点分析，馈线模式可分为几种类型，即集中式、分布式以及综合式等几种控制模式。
第一，集中控制模式。该馈线模式下，主站以及通信系统和相关终端设施均已建成，而且可以保持安全稳定的运行状态。其中，主站利用通信系统收集终端设施信息，并且经网络拓扑进行综合分析，精确定位故障位置。故障定位以后下达指令，采用远程遥控等方法利用开关隔离故障区域，从而确保无故障区能够正常通电。
第二，综合控制模式。该种馈线模式下，其基本原理与集中控制模式一致，虽然对故障问题能够有效地进行处理，但是实践中其效率相对较低，而且适用性差。
第三，分布控制模式。实践中可以看到，该种馈线模式下短时间内可以快速区分故障与非故障范围，将主站与终端任务相互分离开来，以此来有效提高故障问题的处理水平。
1.2 测控终端技术
在当前铁路工程施工过程中，尤其是电力线路测控终端优势特别明显，可对主站以及子站运行压力进行科学合理的分配，并且对系统中的各种故障问题自动化检测。故障问题检测到以后，可以实现故障自动化隔离处理。实践中可以看到，测控终端一般不受气候环境的影响，即便是在雨雪雷电气候条件下，也可以安全稳定地运行，为铁路可靠性供电提供有力的支撑。
1.3 通信技术
在现阶段铁路电力线路工程施工建设过程中，通信是其中不可或缺的一部分，其应用最为广泛的技术是光纤通信，其主要是以光波为信息载波，将光导纤维作为传输信号的主要渠道。电力通信中常用的是OTN（光传送网），是主要基于波分复用技术并在光层组织网络的一种新型的传送网，同时也是下一代骨干传送网。OTN集SDH优势以及DWDM带宽可扩展性于一体，兼顾传送以及交换等功能，是承载宽带IP业务的理想平台。OTN技术保留了SDH的很多应用优势，比如多业务适配以及分级疏导和故障定位与保护倒换等。OTN将光域划分成Och、OMS、OTS这3个子层，允许在波长层面管理网络并支持光层提供的OAM功能。为了管理跨多层的光网络，OTN提供了带内和带外两层控制管理开销。作为一种全新的电域以及光域电力系统传送网，该技术的应用可以有效兼容其他组网方式，对电力通信网可实现统一管理。OTN作为新一代光传输技术，在满足网络拓扑结构的基础上，进一步提高电力通信网络的稳定性。
2 铁路电力线路系统中的自动化技术应用实践
某铁路客运系统沿线共设有13个车站，线路总里程为505km。该铁路电力线路主要由低压配电网络、变电所和10kV电力贯通线路构成，负责铁路沿线运输过程中的照明、信号以及通信等供电，除具备普通电力系统的供电线路功能外，还包含了故障多发、供电臂长以及负荷等特性。在该铁路电力线路系统中采用了自动化技术手段，其应用效果非常的显著。比如，可有效控制大面积停电问题及其发生概率，有利于提高电力运行和管理水平，杜绝或者减少电力事故的发生，保证铁路电力系统能够安全供电。
2.1 铁路电力线路自动化系统
该铁路电力线路系统建设过程中，采用了先进的自动化技术手段，基于计算机网络信息技术以及自动监测和监控技术等，紧密连接电力系统，从而实现了对贯通电路在内的所有系统自动化监控。通过应用自动化技术手段，实现了对电力网络系统进行动态化显示以及远程控制。同时，还可以准确甄别和有效处理实践中存在的故障问题，快速恢复供电，减少不必要的资源损失。就该系统而言，从应用实践来看均有一级和综合贯通配电设备安装在沿线各远动被控端。对于低压设备而言，其所监控的内容主要包括低压开关设备的状态、低压相序报警和开关故障遥信以及电源低压开关远程管控等。在当前铁路电力线路系统中，远动系统的优势主要体现在可同时将高压电流以及电压互感器配备在高压设备上，能够有效地对高压供电质量进行实时监测，判断线路故障问题并及时切除。
2.2 线路故障数据信息分析与判断
（1）数据分析。从本铁路电力线路相邻供电方式来看，实际上是接力供电模式。通常情况下，配电所采用的是速断、失压以及过流等几种保护形式，同时还有自动投入设备与一次自动重合闸设施。其中，速断保护、过流保护两种动作均可对馈线起到很好的作用，而且失压保护以及自动投入设备和一次自动重合闸功能是及时恢复供电。如果高压电力线路出现了故障问题，则各配电所以及开关站的相关数据信息均会以不相同的故障性质为依据，并且根据线路保护模块动作发生动作变化。
一是线路瞬时故障。对于该种情况，发生的无论是主送所自动合闸还是被动所自动投入设备动作，均对送电持续性不会造成严重的影响。
二是主所、备所均配备速断、过流保护设备，而且具有自投和一次重合闸等功能。实践中若出现永久性故障，主送所首先会做出过流、速断等保护动作，而且备用所会有一次备自投或者主送所一次自动重合闸等动作。值得一提的是，无论发生哪种动作，在完成动作以后均会快速跳开。此时，故障点到重合闸端各处开关，均会感受到两次过电流，而相反故障点另侧只能感受到一次过电流。
（2）故障判断。该铁路系统中的电力线路出现短路故障问题时，该故障点为永久性质，不管先进行重合动作亦或是自投动作，沿线各开关均会有过电流。在该种情况下，如果单一地以电流警报为故障判断依据，则对故障区段难以进行准确的判定。由于首次过流速断、二次合闸之后加速跳开的间隙有延迟，在综合分析基础之上报过电流报警时间，因此可对故障区段进行判定。在首次过电流方向尾端和远端相邻开关间，即为故障点位置所在。通过以上对故障判断分析，远动装置应当有以下要求：首先，提高上述操作环节完成的自动化程度，详细记录每个操作步骤，对通信进行严格要求。其次，基于严格的时间，各被控站均应当有GPS时钟系统。实践中，如果主控站能够满足故障问题的判断启动条件和基本要求，则应当先将信息数据信息从存在故障的线路被控站内精确而又完整地提取出来。
3 结语
总而言之，在当前铁路电力线路工程建设过程中，自动化技术的有效应用大大提高了电力系统运行管理效率，为电力线路以及铁路系统的运营安全稳定性提供了有力的保障。实践中，应当加强重视，不断优化和改进自动化技术应用模式和方法，以此来实现其应用价值。
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铁路架空电力线路论文范文第2篇
一、现阶段电力架空线路施工的主要问题
电力架空线路指的就是由绝缘体及绝缘性较强的输电线路构成的放置在空中电力传输线路, 一般由电导线、地线架空设备、多个绝缘体、杆塔及其他接地装置组成。电力架空线路与地埋线路相比具有明显的优势:架空线路不仅有较低的建设成本, 施工时间较短, 而且能够为后期的检修维护工作提供便利。所以在社会的发展中, 架空线路已经成为电力系统主要的输电手段, 它能够打破地域的限制, 将其他地区的发电中转站、变电中转站、负荷点有效的链接在一起, 实现电能间的高效流通, 形成适应性强、闭合性强的配电网络。架空线路施工技术的方法较多, 混凝土钢筋现浇筑法、现浇筑混凝土法是其中使用最多的两种施工技术, 与其他施工技术相比具有较高的稳定性[1]。
现阶段, 电力系统在架设空中线路时面临的问题主要有以下四点:一是杆塔搭设。杆塔在设计的过程中, 需要根据施工地点的实际情况和工程的具体要求进行设计, 若在风力系数较大的地区进行施工, 就必须要提高建筑材料的质量, 使其能够满足“大风大浪”的洗礼, 但在实际的施工过程中, 施工单位往往选择质量较差的杆塔, 以便获得更大的经济效益, 这降低了电力系统运行的稳定性。而且在施工过程中, 没有对杆塔周围的土质、钻孔插筋位置、岩石开采环节进行考察, 再加上杆塔本身的质量较差, 埋设的深度直接影响整个施工环节的质量, 最终发生杆塔断裂、周围土壤塌陷的情况;二是雷击。架空线路在正常运行的过程中, 容易受到雷击的危害, 它会降低线路运营的安全性, 致使空中电线出现断裂、外部磨损加重、爆裂等情况, 更严重的会出现整个杆塔被毁坏的情况, 这就突显了连接器选择在线路施工的重要性。现阶段, 我国各电力企业在架空线路施工时, 多选用并沟线夹, 但施工人员并没有给予应用并沟线夹过多的重视, 致使线路运行时容易发生各种类型的安全隐患, 雷击一旦出现, 会有极大的可能伤害到高压设备的内部结构, 所以一定要在施工完成后对整个线路进行验收及试用;三是温度。温度是电力架空线路中最常见的影响环节, 只有正常的温度才能够保障线路总体的正常运行, 温度过高或过低都会延长施工的总工期。施工时期在秋冬季节, 降雨或者降雪量过大会在电线表面形成冰层, 加大了施工人员的工作难度, 同时也在无形中加剧了安全隐患发生的可能;四是电线短路。由于施工人员中多数教育程度不高, 专业能力及知识掌握较差, 再加上施工经验有限, 增加了施工过程中发生人为问题的可能, 最典型的就是电线短路问题。在线路搭建开始前期, 电力企业并没有对施工人员进行针对性培训, 也没有对相关设备进行检查, 致使出现电路间接混乱的情况, 再加上工程监理及后期质检人员的疏忽, 导致线路在投入使用后短路的现象时有发生, 这不仅增加了电力企业维修设备的时间及频率, 提升了停电的频率, 也大大增加了线路发生火灾的可能, 长此以往下去, 会降低电力系统在人民心目中的形象。
二、电力架空线路施工技术的应对处理措施
(一) 检修架空线路施工的相关技术
电力架空线路施工的检修技术主要有以下三个方面:第一是检修导线及杆塔。在开展检修的过程中, 导线切断需要特殊注意, 要检查其是否与其他元件连接正确, 再进行相关检测, 这样能够保障检修结果的精准度, 还需要注意横截面积较小的导线连接过程, 线夹选用尽量选择耐张螺栓式进行连接, 保障维修导线的质量符合国家相关的技术标准。在检修杆塔时, 需要对杆塔的外观进行观察, 若发生裂缝、腐蚀的情况, 要及时进行加固处理, 使杆塔始终保持最好的状态, 降低事故发生的概率。另外, 想要从根本上降低线路及杆塔出现问题的可能, 施工企业必须要重视选材过程, 由于现阶段材料市场的价格日新月异, 材料品种多不胜数, 想要在众多原材料中选择符合架空线路施工要求的材料难度非常大, 施工企业可以让采购人员进行小批量采购, 由工程监理、质检人员、设计人员共同商议出适合施工项目的原材料, 再进行大批量采购, 还要注重原材料在施工过程的保存工作, 防止出现材料质量变更的情况出现;第二是带电检修作业, 在检修工作中, 带电作业的危险系数最高, 这就警示我们在检修过程中要重点注意安全问题。一方面, 在开展带电检修作业时, 应该委派专业知识、专业能力、实战经验较强的电力专业人士, 降低安全事故发生的可能;另一方面, 检修人员的数量尽可能的处在适宜的人数, 并进行明确的分工, 防止出现交叉作业的可能, 提升检修人员的工作实效, 检修人员与带电设备间要有足够的安全距离, 保障检修人员的人身财产安全, 负责记录的检修人员要认真的书写检修记录, 并及时发现数据与常规数据不同的相关问题进行汇报, 尽可能的将问题“扼杀在摇篮里”, 另外施工单位需要在检修工作开始前, 加强检修人员的专业素养及专业知识熟练度, 还要开展相关的安全事故培训和应急事故处理培训, 为检修人员的安全保驾护航;第三是停电检修作业。在停电检修的过程中, 虽然电路中的实时电流停止, 但仍带有巨大的安全隐患, 检修人员需要在检修开展前, 采用设备对电路内部进行瞬时电流和瞬时电压的检测, 确保内部没有电流才可以开展相关的工作, 以两端挂接验电法为基础清除杆塔中的绝缘物质, 然后再将线路进行接地检修, 为检修人员营造一个安全系数较高的检修环境, 在检修作业完成后, 要及时撤离临时地线再将线路还原运营, 使电力系统能够在正常的环境下运营[2]。
(二) 防雷检修技术
若架空线路在运行的过程中受到电击的危害, 会提升出现电力系统瘫痪的可能, 影响着电力系统的可持续发展。而在电力系统中, 架空线路是最容易受到雷电危害的, 所以要采取合理的手段在架空线路上加设防雷设备, 降低架空线路出现危险的可能。一方面, 可以安装避雷设备, 例如避雷线、避雷针等等, 这些外部设备能够降低架设线路遇险的可能;另一方面, 科学设计绝缘体, 在线路架设的过程中利用绝缘体来提高线路的总体绝缘性, 避免雷电攻击造成的电力系统大瘫痪。在架设线路的过程中, 往往采用高杆跨越式塔, 这种杆塔虽然高度合理, 但也一定程度上增加了其被雷电击中的可能, 所以要不断的调节电线与底线间的有效距离, 使绝缘水平处在最佳的状态;还可以加设雷电消除器, 随着科学技术的发展, 越来越多的防雷设备被研究出来, 雷电消除器是一种新型的防雷设备, 不仅能够降低雷击线路发生的故障, 还能够保障架空电路施工的正常运行, 从而降低杆塔被雷电击中的概率, 为人们的日常学习和生活提供源源不断的电能源。
(三) 监控检修技术
现阶段, 电力检修技术已经朝着自动化、智能化、网络化的方向发展, 监控检修技术主要有两种技术:一是远程监控技术。简单来说, 就是在架设线路上安装监控探头进行远程监控, 为检修人员的日常工作提供更多的便利, 提高检修质量。在计算机技术日渐普及的今天, 远程监控技术能够打破时间与空间的限制, 实时监测线路运行数据, 及时发现运行中存在的问题, 有效的降低了检修电路的时间, 为电力系统的安全运行提供更加科学的基础;二是监控气象环境技术, 这主要应用在施工过程中。若在施工过程中出现天气变化、自然灾害时, 会降低施工的效率, 因此监控气象环境技术能够为施工阶段提供便利, 保障施工单位对工期的合理安排, 以最少的人力、物力、财力投入, 创造出巨大的效益[3]。
(四) 冬季监控冰霜技术
我国东北部冬天的温度较低, 降雪量较大, 为线路施工及运行的安全性形成巨大的阻碍, 为了防止这种情况的出现, 施工单位可以在架空线路过程中加装监控冰霜的自动设备, 实时检测绝缘物质的荷载量, 对导线漏电情况、风力压力级数、线路冰霜覆盖情况进行监控, 杜绝出现电力系统大面积瘫痪的情况。
三、结论
综上所述, 架空线路的施工过程容易引发各种各样的问题, 因此电力企业管理人员一定要将施工质量摆在第一位, 采用防雷办法、检测办法、检修办法对施工过程进行科学监督, 将内、外部影响降到最低, 从根本上提高架空线路的施工效率, 为电力行业今后的发展奠定基础。
摘要：在社会经济不断壮大的今天, 人们对电能的需求频率越来越高, 电力架空线路是保障电力系统正常运行的主要环节。本文分析了电力架空线路在施工过程中存在的技术问题, 并给出相应的处理手段, 增加电力系统的运营稳定性, 为我国电力事业的高速发展奠定基础。
关键词：电力架空线路,施工技术,处理方法
参考文献
[1] 张海彬.浅谈电力架空线路施工技术及处理方法[J].电子世界, 2016 (12) :152-153.
[2] 黎卡.电力架空线路施工技术及处理方法[J].通讯世界, 2017 (14) :212-213.
铁路架空电力线路论文范文第3篇
摘要：伴随经济社会持续发展，电能使用量不断增加，对电能传输质量要求提高，架空输电线路在电力系统中的地位决定了工程建设质量需要获得保障。所以，为有效解决架空输电线路工程建设施工问题，需要在施工环节紧抓质量工作，严控各施工工序，合理解决各个問题，如此才可以构建出与社会发展要求相符的架空输电线路。下面本文就输电线路工程施工中技术问题及处理措施进行简要探讨。
关键词：输电线路工程;施工;处理;
随着时间的推移，我国输电线路老化形势日益严峻，如何针对区域线路开展线路改造和替换已经成为新时期 主网建设的关键。尤其是在输电线路施工过程中，必须依照作业指导书、规范标准、强制性条文、线路施工技术方案等做好基础施工、杆塔施工、敷设管控等，依照质量标准开展有效管理和验收，消除隐蔽工程中的各项施工风险，这样才能够从根本上改善输电线路施工的安全效益和经济效益。
1 输电线路工程建设施工现状分析
1.1 架线施工现状
1） 进行布线。架线形式要按照被跨越对象的差异性挑选，借助拖地与张力展放当成架线展放方式。运用拖地展放方法时，无须抽动放线盘，仅仅需要在地下开展导线拖放即可，施工非常简单，无须采用专业设施设备。可是对导线磨损与劳动效率低，需要多数人力参加，与此同时在山区施工时不能确保工程建设施工质量。除此以外，在放线中，应当仔细查看避雷线与导线，查看有没有出现破损与接头问题，有利于实时处理。2） 放线。在超高压架空输电线路工程建设施工过程中，需要采用张力放线方法。在展放中，避免让超高压电线拖地。在使用张力放线、紧线与附件安装环节，需要关注到导向磨损问题，要合理使用举措减少摩擦。3） 紧线。在进行工程建设紧线施工以前，需要做好准备工作。查看子导线于滑车中的位置，防止出现跳槽的问题; 查看导线间出现绞劲与否，假设出现了绞劲的情况，需要把导线整理顺畅，接着开展施工工作。查看直线压接管处，假设压接管位置不佳，需要进行处理以后，才开展紧线施工，假设导线受损，需要处理以后进行施工。施工场地的塔线滑车在放线施工中，设置临时接地，于紧线过程中不可撤除，同时在紧线以前查看接地状态良好与否。
1.2 作业环境现状
输电线路工程建设施工地点多数是在户外，施工进程与施工质量均会遭到四周环境所影响，牵涉到施工工作人员的生命安全。地形条件、地貌与气候等，均会对架空输电线路工程建设施工带来影响。譬如所在施工地点地形为高山地貌，很大概率会出现泥石流与山体滑坡等自然灾害，当地气候常常出现雷电与大风等不良天气，均会影响到施工进度与施工安全。
1.3 人员素质现状
架空输电线路施工工作人员依旧存在着综合素质低的情况，比方说业务水平较低、应变能力不足等。因为架空输电线路施工工作所依托的是施工工作人员完成，所以会有施工工作人员因为自身因素造成工程建设施工质量不达标，甚而出现施工工作人员安全事故的情况。就算施工工作人员具有很高的职业素质，业务水平高超，依旧不能够彻底防止发生意识懈怠的情况，如此会给施工工程建设与施工人员自身安全与发展造成不好的影响。
1.4 施工过程中的风险
架空输电线路施工高空作业环节，有着物体从高处掉落; 人工抛物伤人; 起重吊装施工与拆模施工过程中，物料坠落伤害施工人员; 施工设备施工过程中造成物体飞出伤害工作人员、车辆运行中物体撒落伤害工作人员; 进行爆破施工出现飞石伤人的情况等风险。物体打击是施工工作与检修过程中常见问题，尤其是施工人员与施工设备、物料投入量大，交叉施工时经常发生。假设出现物体打击事故，就会出现人身伤害，造成财务受损。
2 架空输电线路工程施工处理措施
2.1 工程前期质量管理
第一，在架空输电线路工程建设施工开始以前，需要全面组织相关工作人员，开展施工现场调查研究工作，完整填写调查记录与相关报告，掌握施工现场首要资料。第二，需要组织分析，开展细致化的施工图纸会审，积极参与相关部门开展的施工图纸审查会议，主动和监督、设计以及业主交流互动，切实落实审核意见，促使施工图纸审核构成闭环管理模式。第三，在工程施工工序开展施工工作以前，需要严格按照设计资料、施工现场调查实际情况、施工设计变更方案严格组织相关工作人员制定施工举措与作业指导书。第四，需要按照施工需求进行施工技术培训工作。在实际进行工程施工工作以前，针对工程施工特征，对全体工作人员进行质量安全、测工培训，按照架空输电线路工程进度展开特殊工种技术培训，让教育培训覆盖率达到百分之百。第五，需要仔细开展各施工工序开始施工前的试点工作，主动整理与归纳施工经验，严格规范施工过程。
2.2 确保施工安全，加强工程防护质控
现阶段，架空输电线路施工安全主要问题是保护工作人员生命安全，确保电网安全与机械设施设备不会被损坏。施工安全就是对人与物体、环境因素进行管理，把控人的不安全行为与物体的状态。施工安全核心是把控与预防，并且主动出击，探索施工安全管理方法。与此同时，还需要对人员、机械设备、施工材料等展开施工前与施工过程中的安全检查登记，发现安全问题需要立即排除，将安全隐患消除。其次，当工程竣工与验收以前，工程项目部需要邀请专业人士对线路工程加以防护，防护核心就是山体滑坡与塔位地面变化; 耐张性与塔材丢失等，接地体埋设与通道中树木生长等，发现问题在第一时间上交给上级部门，同时展开有效处理。当工程移交以后，需要按照合同要求加强工程保修工作，进行优质服务且经过质量回访与改善提升工程防护质控管理水平。
2.3 做好主要工序施工管理做好主要工序施工管理：
1） 加强材料取样与送检工作，保证达标材料投入工程建设施工中。2） 每一道施工工序做好以后需要自行检查，进行监理复检，同时有效落实消缺工作。3） 铁塔组立施工现场狭小，施工人员比较集中、施工工作风险较大、防高空物体坠落与物体打击是铁塔组立环节施工安全把控的关键点。在施工工作进行以前，仔细检查投入工程建设施工的机械设备，在实际施工中根据要求挑选各种机械设备。投入所需的安全文明施工设备，从而健全施工安全条件。合理划分危险区域，增强对危险区域的管理，降低塔上和地面交叉施工作业，避免出现物体打击现象。4） 强化线路假设施工工作是线路施工安全管理的核心，按照施工方案挑选张牵设备，科学挑选张牵场，根据规范与施工方案要求严控每一个区段放线长度; 加强跨越施工举措的落实工作，全面检查设施设备，做好验收工作。架线施工需要合理组织与分工，对机械设备展开全方位检查，架线施工过程中每一个塔位需要要求专业人员加固滑车，同时要仔细查看滑车运行情况。有效落实架线施工通信设备与方法，确保通信顺畅。
结束语
综上所述，架空输电线路工程建设施工牵涉诸多参与建设的单位，参建方人员素质与技能，还有参建方对工程施工安全质量的关注程度、施工过程控制力度取决于施工安全与质量结果。提升施工工作人员操作水平与管理人员能力，加强前期准备工作，贯彻落实过程管理举措，均将为推动工程建设施工安全与质量管理发挥出关键作用。
参考文献
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铁路架空电力线路论文范文第4篇
随着城市电力的快速发展和城市规模的迅速扩大, 大容量输电工程相继出现, 高电压变电站引入市区近郊, 势必形成以供电网络向城市中心地带输送电力的布局。在拥挤的城区建设输电线路, 使线路走廊问题的难度越来越大, 往往为此而延误输电线路建设工期, 特别是在人口稠密地区, 线路走廊费用占总造价比例大幅度升高, 为解决城市架空电力走廊矛盾, 我们采用同塔多回路输电, 它可以有效提高单位线路走廊输送能力.也适用于线路通道紧张时不同送电方向或者不同电压等级局部采用同一通道的输电情况
1 同塔多回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。城市的快速发展促使我国的电网建设正在向着同塔多回输电技术发展和进步。
2 同塔多回输电设计
2.1 气象条件
现行规程对设计气象条件根据线路级别取不同的重现期来确定, 一般规定1 1 0 k V-3 3 0 k V输电线路应取3 0年一遇, 750kV、500kV输电线路应取50年一遇。对于多回路线路, 首先必须按回路中最高电压等级来确定重现期.其次还必须根据多回线路在系统中的地位来确定是否适当提高取值, 如其在系统中的重要性已经达到或超过上一电压等级水平, 则应该提高气象条件取值标准。在不同地区还应该根据实际情况灵活掌握, 例如某省一些地区常年观测最大风速在20m/s以下.而对220kV线路规程规定最小设计风速为25m/s, 此时就无必要再提高220kV多回路的设计标准。
2.2 导地线和金具安全系数
导地线安全系数不仅影响线体的运行安全。而且关系到耐张杆塔的荷载大小。对于同塔多回线路。由于荷载巨大, 所以导地线的安全系数选取应更为合理, 做到既能满足线路的安全运行, 又能有效控制工程投资。在最大风速≤30m/s、覆冰厚度C=5mm的工况下.常规导线常由平均运行应力控制。对LGJ-400/35而言, 其大风或覆冰安全系数分别达2.95和2.89;而现阶段常用的JL/LB1A一95/55铝包钢芯铝绞线地线分别达3.72和3.60, 已大于规程规定2.5的要求。因此, 在这种情况下对同塔多回线路无需再提高导地线设计安全系数。
2.3 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应该考虑到绝缘方面之外, 还要考虑到线路的静电场对人的影响。所以要以上述要求为基本条件, 对同塔多回线路各种形式下的地面场强进行研究, 从而确定同塔多回线路的对地距离。
2.4 防雷设置
例如年雷电日按80天计, 35kV线路全线在变电站出、入线段架设1.5km~2km的地线。全线每基杆均接地, 架地线段的杆按地电阻应满足表1要求。
为防止雷击档距中央导线, 档距中央导线与地线的距离应满足下式要求:S≥0.0 1 2 L+l (m) 。式中, s—导线和地线在档距中央的距离 (m) ;L一档距 (m) ;电杆上避雷线对边导线的保护角不大于25。接地装置一般采用放射形。在居民区及水田, 为减少跨步电压, 接地装置采用闭环形。水平接地体材料采用Φ8圆钢, 接地引下线用热镀锌Φ12圆钢, 接地体埋深:耕地埋深0.8m, 非耕地埋深0.6m。如果土壤电阻率很高, 接地电阻难降到30Ω, 可采用6~8根总长不超过500m的放射形接地体或连续延长接地体, 其接地体电阻不受限制。
2.5 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、基础作用力均将大幅度增加。为保证可靠性要求, 多回路铁塔和基础设计可参照大跨越工程的重要丁程乘重要系数的做法.对多回路结构设计的安全系数适当加强。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。
注:计算式含义为两边线宽×线路条数+相邻线路间隔数X最小安全距离+边线外最小安全距离X 2。
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。
2.6 输电线路设计的风值标准与取值
以500KV输电同塔输电线路来说, 我国电力行业现行规定的设计风速标准为“离地20m、30年一遇10min平均最大风速, 且不小于30m/s”。根据《110~750KV输电线路设计规范》及电网公司企业标准《110~500KV送电线路设计技术规定》, 设计风速的重现期由30年一遇提高到50年一遇。但由于我国气象台站记录风速仪高度大都安装在8m~12m, 为了便于计算、减少换算误差, 也便于比较, 我们在也将设计高度有离地20m调整到离地10m高, 按照基本与原设计保持一致的原则, 将离地20m高设计风速的最小值30m/s归算到离地10m基准高, 最小值定为27m/s。
3 同塔多回路线路设计的经济性分析
根据电气要求, 220kV单、双、四回路需占走廊宽度如表2所示。
从表1中可以看出, 220kV同塔四回线路比四条单回路线路减少走廊宽度52m, 比两条同塔双
回路减少走廊宽度18m。采用同塔多回路最经济之处在于走廊清理费用 (包括土地征用、青苗赔偿、林木砍伐及房屋拆迁等) 的节约。
当路径状况和其他设计条件相同时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, 主要差异取决于铁塔和基础。统计结果表明, 在单位长度内一个四回路的铁塔及基础的材料耗量小于两个双回路之和, 且节省两根地线, 因此无论从线路本体还是从线路走廊来评价, 220kV同塔四回线路要比两个双回线路经济。综合占地赔偿的因素, 同塔四回路线路更能节约土地, 减少前期投资。
4 同塔多回路的电磁环境
电磁环境主要关心输电线路对周围有线通信设施造成危险和干扰影响、对无线电通信设施的干扰影响、工频电场的电磁生物效应等问题, 国家及相关部门对输电线路的电磁环境问题进行了大量系统地研究, 取得了不少成果, 文献列举了部分相关国际和规程。例如不同等级架空线路与各频段电视差转台、转播台的防护间距进行了明确规定 (如表3) 。
近年来由于光缆通信的发展, 线路对通信线路的影响已经逐步降低, 并且采用良导体地线或加装耦合线的措施, 通常能使沿线的通信线路的危险影响水平满足要求。
5 同塔多回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。
摘要：文章通过对同塔多回路的安全可靠性, 结合同塔多回路输电线路设计的科研成果和经验, 分析同塔多回路输电线路的设计, 详细介绍同塔多回架空输电线路的设计特点及发展趋势。
关键词：同塔多回路,输电线路,设计,紧凑型输电
参考文献
[1] DL/T5092-1999, 110-500kV架空送电线路设计技术规程[S].
[2] 窦飞, 李讨森.500kV同塔四回架空送电线路电场分布的研究[J].江苏电机工程, 2004, 23 (1) :11～16.
铁路架空电力线路论文范文第5篇
1 配电线路设计合理选用导线
1.1 裸导线和绝缘导线雷击断线的机理分析
采用裸导线时, 当受到雷击后 (包括直接雷和感应雷) , 会引起线路闪络。此时, 工频续流引起的电弧由于受到电磁力的作用使电弧向导线落雷点的两侧迅速流动, 雷电流经过开关、变压器等设备处的避雷器迅速流入大地, 或在工频电流烧断导线之前, 引起跳闸, 因此不会严重烧伤导线。但是, 当绝缘导线遭受雷击时, 情况就完全不同, 雷电过电压引起绝缘子闪络, 并击穿导线的绝缘层。而击穿点附近的绝缘物, 阻碍了电弧沿着导线表面向两侧移动。因而, 电弧只能在击穿点燃烧。高达数千安培的工频电弧电流集中在绝缘击穿点上, 并在断路器跳闸之前很快就把导线熔断。因此, 裸导线的断线故障率明显低于架空绝缘导线。
1.2 合理选用绝缘导线
目前东莞地区10k V架空配电线路主要选用绝缘导线, 配电网架空导线的绝缘化虽然已是一项成熟的技术, 对解决外物附挂以及防止人或动物碰触导线所引起的危险事故, 较裸导线在电气安全方面也存在一定的优势, 在城区配电线采用绝缘导线与电缆相比它又具有投资省、建设快的优点, 但10k V绝缘导线配电线路绝缘水平较低, 雷击断线问题十分严重, 甚至造成绝缘事故。根据裸导线和绝缘导线雷击断线的机理分析, 10k V裸导线架空配电线路在受到雷击后的断线故障率明显低于架空绝缘导线。因此在山区线路或空旷地区线路裸导线线路从经济和在雷击故障方面均优为绝缘导线线路, 尤其是线路所经地段为雷电多发区或对防雷不利的地方, 适当采用架空裸导线配电线路并加装避雷线, 线路的雷击故障低。在10k V架空配电线路设计中, 不能一成不变采用绝缘导线, 因地制宜, 合理选用绝缘导线或裸导线, 对降低10k V线路的雷击跳闸率, 提高线路耐雷水平, 降低雷击事故影响范围, 发挥着巨大的作用, 同时通过技术经济比较, 也合理降低了工程造价。
2 架设架空避雷线
当10k V配电线路所经地段为雷电多发区或对防雷不利的地方, 配电线路加装避雷线的屏蔽作用来保护线路, 是一种传统的有效方法。该方法的效果较好, 而且可以免除维护, 但缺点是:投资成本较高;防止绕击的效果较差, 易使线遭受反击。
对加装避雷线的杆塔尽量降低杆塔的接地电阻, 配电线路的接地电阻与耐雷水平成反比, 根据各基杆塔的土壤电阻率的情况, 尽可能地降低杆塔的接地电阻, 这是提高线路耐雷水平的基础, 是最经济、有效的手段。
3 安装外间隙避雷器
10k V配电线路数量大, 需要保护的范围广, 因此想要完全避免配电线路的雷击故障是非常困难的。由于传统的无间隙避雷器长时间的承受工频电压, 还要承受雷击时的过电压和工频续流, 因此, 避雷器常出故障, 且极易老化, 使配电线路供电的可靠性得不到保障。近年来, 外间隙避雷器 (过电压保护器) , 已在实践中得到了广泛的应用, 它主要是采用氧化锌避雷器与外间隙组合方式。当线路正常运行时, 串联外间隙可以起到有效的隔离作用, 使避雷器不用承受持续的工频电压, 而且即使避雷器老化破损, 也不会导致线路接地。与此同时, 只有当避雷器在达到一定值的雷击过电压作用下, 串联间隙后, 才会使避雷器处于工作状态, 因此, 外间隙避雷器具有良好的防雷效果和可靠性, 可大大提高线路的运行水平。
3.1 避雷器的保护原理
当雷电过电压或其它故障导致10k V绝缘导线线路断线, 雷击闪络对地形成短路电弧时, 避雷器中的不锈钢引流环可以将高达数千安的工频续流引向氧化锌电阻这种非线性限流元件, 并借助它的非线性特性可以将正弦波的工频续流转换为尖顶波。同时, 该限流元件的残压还可削弱放电电压, 瞬间熄灭电弧, 迅速斩断工频续流以防止绝缘导线由于工频续流温度过高而熔断的目的。
3.2 避雷器的作用
利用避雷器保护配电线路的雷电过电压, 其作用有两方面:一是以吸收雷击时的放电能量, 来起到保护作用;二是有效限制配电线路的感应过电压。
3.3 避雷器的选择
针对线路特点, 在避雷器的选择上, 可采用氧化锌避雷器。这种避雷器具有重量轻、体积小、耐污性及散热性好的优点。更重要的是它具有非线性电阻特性, 可迅速截断工频续流, 吸收雷击时的放电能量, 有效限制雷电过电压与感应过电压, 从而可达到保护配电线路的目的。
此外, 在氧化锌避雷器后加装上串联间隙, 利用间隙放电的分散性, 来保证避雷器工作的可靠性, 因此, 避雷器必须要具有足够的通流能力足以释放雷电流以及吸收雷电过电压的能量。
3.4 避雷器的安装
由于避雷器的有效保护距离是有限的, 所以在安装避雷器时必须考虑其密度问题。研究表明, 避雷器的安装密度与限制雷电过电压和感应过电压的水平是成正比的, 所以要想完全避免配电线路的雷击事故, 那就必须每基杆塔的每相都安装上避雷器。据日本、美国等发达国家统计, 若是在每基杆塔的每相上都安装上氧化锌避雷器后, 其雷击断线率由原来的93.3%降到了2.7%, 几乎没有雷击断线事故发生。但是, 安装避雷器和加装接地装置都需要大量的资金投入, 其维护工作也很多, 这既不经济, 也没有必要。根据研究表明, 要限制雷电感应过电压事故, 每相避雷器的安装密度只要控制在200m~360m内即可。安装起外间隙的避雷器, 当发生雷击时, 避雷器的间隙被击穿, 雷电波经过间隙, 到达避雷器, 再进入大地, 从而保护了绝缘导线。
4 结语
如何提高10k V架空配电线路的运行可靠性, 设法降低雷击断线和雷击跳闸己是线路设计人员刻不容缓的工作。尤其对于东莞地区, 雷击问题显著, 更应因地制宜地采取相对应的防雷措施, 大大降低10k V架空线路遭受雷事故率, 提高线路供电的可靠性。
摘要：本文针对东莞地区多条10kV架空线路遭受防雷的状况, 分析了10kV架空导线的遭雷击断线的机理, 提出了有效防止雷击断线事故的几种有效措施, 在东莞10kV架空线路防雷设计推广应用。
关键词：架空绝缘导线,裸导线,避雷线,避雷器
参考文献
[1] 10kV及以下架空配电线路设计技术规程.DL/T5220-2005[S].
[2] 谭金超, 谭学知, 谢晓丹.10kV配电工程设计手册.
[3] 朱晓琛, 杨成钢, 李景禄, 等.配电网故障及其控制措施研究[J].长沙电力学院学报 (自然科学版) , 2004 (2) .
铁路架空电力线路论文范文第6篇
基础作为送电线路体系的重要组成部分, 在设计、施工等方面都具有明显的行业特点, 因为输电线路基础即承受下压力又承受上拔力, 同时还有较大的水平力作用。基础设计在安全、可靠的前提下, 应尽量做到经济、环保, 减少施工对环境的破坏。近年来随着电网建设、改造力度的加大, 线路的路径走向受到城镇化建设发展的制约, 架空送电线路建设的外部空间越来越小, 路径选择难度增大。如何选择合理的基础型式对于减少工程造价、降低施工难度和保护环境有着重要的意义。
1 架空送电线路设计
1.1 勘测选线的设计
路径选择的目的, 就是要在线路起讫点间选出一条全面符合国家建设各项方针政策的线路路径。路径的选择应对线路运行安全、经济、合理、施工方便等因素进行全面考虑、综合比较。选线方案合理与否直接影响设计的质量并最终影响杆塔基础型式的选择。在选线中应做到“以线为主、线中有位”, 即在选线中要兼顾杆 (塔) 位的技术经济性和关键塔位成立的可能性。组织各专业进行方案比较, 包括:交通运输条件、施工、运行条件、地形、地质条件、大跨越、线路投资等技术经济比较。在比较中应注意把握一些基本原则: (1) 尽可能选择长度短、特殊跨越少、水文和地质条件好的路径方案; (2) 应尽可能避开森林、绿化区、果木林、公园、防护林带等, 当必须穿越时, 应尽量选取最窄处通过, 以减少砍伐树木; (3) 应尽可能少拆迁房屋及其它建筑物, 应尽量少占农田; (4) 应尽可能避开地形、地质复杂和基础施工挖方量大或排水量大以及杆塔稳定受威胁的不良地形、地质地段。
1.2 杆塔的选型与改进
在设计中, 应首先根据设计的线路工程地形、选线情况、档距大小确定几种合适杆塔, 要求尽可能地选用最经济的杆塔型式或高度, 充分利用杆塔的使用荷载条件, 尽量避免特殊设计杆塔, 对较大转角杆塔应尽量降低高度, 以减少基础工程量。对于位于规划区域内, 如沿道路绿化带布线的杆塔, 尽量选用同塔多回的钢管杆, 以减少占地和美化城市景观, 但大的转角塔若采用钢管杆, 由于结构上的原因极易造成杆顶挠度变形过大, 基础上由于基础受力方式不同, 其费用往往也比普通角钢铁塔基础增加1-2倍, 因此, 转角大的地段应尽可能采用角钢塔, 而直线塔则可采用钢管杆, 如此能够满足环境、投资和安全要求。在实际工作中, 碰到高压走廊狭窄情况时, 可选用一些紧凑型杆塔。对于跨越果木林区、规划区尽量选用较高杆塔高跨通过。合理的杆塔型式能有效的减少基础工程量, 加快工程施工进度。
1.3 排杆定位的设计
(1) 杆塔位选定原则: (1) 应尽量避免将杆塔立于水田等地段, 以减少占用耕地;避免选在陡坡处, 减少土石方量; (2) 杆塔位应尽可能避开洼地、泥塘、水库、冲沟发育地段、断层等水文、地质条件不良的处所;对于带拉线的杆塔还应考虑打拉线处的条件; (3) 应具有较好的施工[组、立杆 (塔) 和紧线]条件。 (2) 档距的配置方法: (1) 最大限度地利用杆塔强度, 并严格控制杆塔使用条件; (2) 相邻档距的大小应不十分悬殊, 以免过大地增加纵向不平衡力; (3) 当不同的杆 (塔) 型或不同的导线排列方式相邻时, 档距的大小应考虑到档中导线的接近情况, 如换位杆 (塔) 间由于导线的交叉要适当减少档距; (4) 尽量避免出现孤立档 (特别是小档距孤立档) 。合理的塔位便于基础型式的选择, 利于基础施工, 适当的档距能显著的减少基础作用力, 降低基础工程造价。
1.4 基础的设计选型
杆塔基础是关系到架空线路机械稳固和安全运行的重要构件, 它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。为使线路能安全、稳定运行, 杆塔基础结构设计应满足如下功能要求:能承受正常施工和正常运行时可能出现的各种工况下的荷载;在正常使用时具有良好的工作性能;正常维护下具有足够的耐久性能;在偶然事件发生及发生后, 仍能保持必须的整体的稳定。因此, 基础设计应根据沿线地质和水文状况, 按照安全可靠、技术先进、经济适用、因地制宜的原则选定杆塔基础型式。现对东莞地区新建及改造线路工程中常用的几种基础型式分析如下:
(1) 轴心直柱刚 (柔) 性基础:这类基础的中心在塔脚的垂直线上。根据抵抗上拔荷载方式的不同可分为直柱式台阶基础 (刚性基础) 和板式直柱型基础 (柔性基础) , 刚性基础主要依靠其自重平衡基础上拔作用力, 柔性基础除依靠其自重外主要利用基础底板以上回填土重量平衡基础上拔力, 这两种基础广泛应用于山区或地质条件较好的平坦路段上。这类基础型式的优点是施工简便, 基础预偏及铁塔调整就位容易。缺点是为满足抗拔稳定性, 基础尺寸大, 基底需平整, 挖方量大, 刚性基础需耗用大量混凝土, 柔性基础虽然可减少混凝土方量, 但底板配筋使钢筋用量增加, 相对而言, 这类基础不利于环保且基础造价较高。
(2) 机械钻 (冲) 孔桩基础。该类基础主要用于基础荷载加大且机械容易到达的平坦路段, 设计时根据塔位处地质条件的不同选用钻孔灌注桩或冲孔灌注桩, 一般来说, 软弱土层多采用钻孔桩基础, 如淤泥层较厚的塔位基础, 而冲孔桩多用于风化岩石地基处基础。这类基础可根据基础作用力的大小以及地基的情况, 选择合适的直径、埋深。在东莞已设计的常规输电线路中桩径可以从0.6米~2.0米, 埋深可以从几米到几十米, 还可以选择单桩、群桩, 以满足设计要求。该基础施工工艺及检验技术已经十分成熟, 在许多工程中应用效果良好。缺点是施工费用较高, 钻 (冲) 孔时会产生机械噪音, 基础成孔时由于有泥浆排放, 若不能对泥浆进行妥善处理, 将对环境造成一定的影响, 在桩长较长且地面以下存在较厚砂层时, 桩身易出现夹层甚至断桩, 一旦出现质量问题其补强修复困难且费用较高。
(3) 挖孔桩基础。挖孔桩基础适用于地质条件较好、机械不易到达的山地, 该基础全部用人工挖掘, 无需大型机械设备, 只做护壁, 无须模板, 不用回填土, 桩身主柱配筋, 基脚扩大, 按刚性设计, 基脚不配筋。它的主要优点是基础中心至保护边坡距离小、主柱允许露出基面高、开挖土石方量少等。可根据基础作用力的大小及地基情况灵活选择桩径、埋深, 但桩径不宜太小, 须满足人工掏挖时的操作空间需求, 一般不小于0.8米, 埋深大于6米时尚需配备相应的通风设备。另外, 遇至基础水平力大而主柱露出基面也很高时, 还可加设辅助桩并通过连梁与基础主柱相连的措施来解决, 该种基础能充分发挥原状土的承载性能, 且占地小, 有利环境保护。缺点是遇到风化岩石或有水的地质, 基坑成形困难, 实际施工中, 往往由于监督不到位, 施工单位麻痹大意, 不按规程设置防护措施, 也是出现人员伤亡事故最多的一种基础形式。送电线路基础型式多种多样, 实际工作中, 由于线路路径可能遇到各种地质情况, 基础选型、设计比较复杂, 需要针对不同情况, 因地制宜, 综合分析, 妥善处理。
2 结论
送电线路基础设计贯穿整条线路设计的始终, 受到勘测选线、杆塔型式、排杆定位等多方面因素的影响和制约, 基础设计的优劣直接影响线路设计的质量, 设计中应注意把握如下原则:各段基础型式的选择应结合各段地形、水文地质情况、施工条件以及杆塔型式加以确定, 并且应在满足规程、规范的前提下, 应尽可能地降低工程造价。
摘要：本文对架空送电线路基础设计选型进行了探讨, 提出了相应的几点看法。