电力工程及其输电线路设计与施工的技术问题
时间：2023-06-17 10:00:05 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
李郑辉 李爱红
（山东湖润电力设计有限责任公司）
自改革开放以来，我国逐步迈入全新的发展时代，伴随着国民经济的快速提高，对于电力能源的需求量在日渐提升，这在一定程度上促进电力行业的蓬勃发展，同时带来全新的发展难题。在电力工程建设期间，输电线路设计与施工环节至关重要，其工作效率的高低，将直接影响到输电线路的安全与可靠性，决定着电力工程能否稳定运行[1]。但如何采取有效手段，切实做好电力工程及其输电线路的设计与施工管理，是现代电力行业从业者值得深度思考的话题，也是本文的重点研究课题。
在社会经济快速发展的今天，用电范围及其规模呈现出持续性扩大趋势，基础电力工程及其输电线路数量日渐增多，但由于行业特殊性质的存在，在具体的设计与施工建设期间，往往存在一定的弊端问题，这将会为工程建设及电力工程的后期运行带来不利影响，具体表现在以下几个方面：①电力系统的涉及领域不断扩大，输电线路数量在快速增加，对于线路设计与施工的技术要求难度在不断提升，需要及时采取有效措施进行完善；
②电力需求量每日递增，电力工程的建设标准出现日新月异的变化，但整体工程建设流程较为繁琐，涉及许多技术领域，对于工程安全、进度与质量的要求更加严峻，一旦管理不当将会埋下巨大的风险隐患；
③电力线路设计与施工的规模大、周期长、难度高，往往需要大量的资金、人力、技术等投入，一旦资金不足将对工程建设带来影响，拖延整体施工进度。总的来说，新时期下的电力行业面临着全新的发展难题，电力系统的内部结构愈加复杂化，需要与时俱进进一步提升输电线路施工技术水平，妥善处理各类弊端问题，确保整体工程建设满足相关的标准与要求，为社会民众提供更优质安全的电力能源。
2.1 线路杆塔
电力工程输电线路的数量居多，并且覆盖面积比较广泛，各路径之间的距离比较长，需要在施工作业前期，妥善选择适宜的杆塔型号及设计类型，以此保证输电线路的电力传输安全，实现电力工程中电力能源的有效分配。根据相关计算结果得知，杆塔的平均施工作业成本费用约占据输电线路总比例40%，因此无论是在成本、技术，还是质量方面，做好杆塔选型与设计都十分关键。针对普通地段，需要采用架空型杆塔，这样能够减少工程的总成本投入，使输电线路的安全性、可靠性得到保证[2]。而在输电线路的跨越部分或转角处，应优先选择角钢塔，这样能够提升杆塔的整体稳定性，保证电力工程输电线路的强度与运行效率。
2.2 架线施工
输电线路架线施工，主要从架线前期的准备工作入手，从附件安装、放线导地线连接尺度观测等角度入手，灵活选取张力展放、拖地展放等多种适宜的架线施工展放方法，确保与实际施工作业标准相匹配。其中，张力放线主要通过利用牵张机械，操控导地线使其保持一定的张力，保持对交叉物始终有一定的安全距离，该方法能够使导地线的展放效率得到保证，整体施工质量比较理想，但唯一缺点便是费用昂贵、机械笨重。在选择放线滑车轮径时，优先选择轮径偏大的滑车，直径不得低于10 倍导线，这样的磨损系数相对偏小，并且所处位置的弯曲应力也较小，不会对输电线路或四周环境带来影响。而在拖地展放方法的应用环节，拖地展放线盘处无需制动，属于线脱在地面行进的方法，该方法无需使用设备，操作流程比较简便，但容易对导线造成一定的磨损，需要施工人员作业期间给予高度重视，避免导线磨损严重而降低劳动效率。在进行电缆拖曳期间，需要加强地面与线路之间角度的控制，通常应控制在45°范围内。
2.3 铁塔施工
在铁塔施工环节，如果施工人员借助移动式起重机的力量，进行塔架安装，需要充分考虑输电塔的整体结构特点，选择合理适宜的安装方法，减少安装期间麻烦与隐患问题的出现。第一，塔底安装环节。塔底一般以分片吊装方式为主，其顶部通常使用分片吊装或整段吊装方式来完成，是目前铁塔施工中比较寻常的安装方法；
第二，酒杯塔曲臂。对于酒杯塔曲臂来说，首选分段吊装、曲臂分开吊装的方法进行作业。而在中横担与地线横担施工环节，分段吊装法、整体吊装法的应用频率相对较高；
第三，猫形塔[3]。根据相关的实践调查结果显示，猫形塔的头部比较紧凑，但横担并不长，如果碰到更好的分离塔，需要通过分片吊装法进行；
第四，双回路铁塔。针对双回路铁塔的安装作业，在进行双吊期间，通常通过自上而下的方式完成吊装，导线横担吊装是第一步，地线横担吊装是第二步，然后借助移动式起重机塔的外部力量，明确起重器的运转高度与参数，为施工作业提供可靠的数据参考。以各电压水平为核心，深度剖析额定电压下塔架的重量与高度，要保证塔的高度与塔架支撑重量成正比，进而明确移动式起重机的具体操作流程及技术参数。
2.4 光缆施工
光缆施工是输电线路设计中比较重要的环节，虽然光纤不会引雷，但光缆中具有一定的金属成分，因此在光缆施工期间需要切实做好避雷处理。在施工作业前期，应做出充足准备，认真查看设计图纸与施工资料，查看机器设备、材料、人员等基础设施是否配备齐全，仔细阅读相关的安装指导手册与技术说明书，对整个施工流程进行初步的了解与判断。在光缆架设前期，应重点查看光缆的技术性能是否良好，对其内部的每盘光缆实施单盘测试，在确认光缆完好无破损情况下方可安排施工。加强光缆的盘卷长度控制，一般在2～3km 最佳，其弯曲半径要合理，不得低于光缆外径的15 倍以下，并且要做好施工过程质量管控，认真做好布缆处理（如图1 所示），不得出现猛拉或扭结等情况，避免对光缆的使用效能带来影响。
图1 光缆施工中布缆示意图
2.5 施工技术选择
2.5.1 深埋基础
为配合杆塔高低脚的使用，在塔位的降基阶段，应在基础保护的规定范围内，将基础降为同一作业面，通过深埋主柱保护范围高差，以此来减小降基幅度，并且塔杆高程也会相应地提高。为避免基面出现大开挖现象，采用高低脚加高基础处理方法，特别设计塔脚架加高主柱基础，使输电塔更加牢固可靠。
2.5.2 岩石基础施工技术
在电力工程及其输电线路的施工建设期间，需要在确认岩土情况与设计情况保持一致的前提下，开展灌砂浆、打孔、浇制承台等作业工作。需要注意的是，岩石打孔对于施工技术具有较高的要求，需要在保证施工质量的同时，不得对岩石本身的完整性造成破坏。在确定锚筋位置后，应按照混凝土浇筑的程序，认真完成浇筑处理，优化铁塔半预制岩石锚杆基础制作方法，以此起到巩固与保障作用（如图2 所示）。
图2 输电线路铁塔半预制岩石锚杆基础制作方法示意图
2.5.3 掏挖基础施工技术
掏挖基础比较适合应用在碎石、粘土等基础施工作业中，这是因为这些基础能够发挥出自身的特性，具有良好的稳定性，能够直接使用在施工中[4]。但就事实来看，掏挖施工的推进难度较大，在完成混凝土浇筑处理后，基础的外观会出现一定变化，如果不能认真检查并修补缺陷漏洞，将会为电力工程的后期运行埋下安全隐患，因此需要采取相对特殊的改进措施。具体的处理措施如下：一是为使混凝土大头部位的稳定性、密实性得到保证，需要根据实际施工情况，适当调整混凝土的水泥浆量；
二是加强混凝土振捣控制，通过插入式的振捣器开展振捣作业，严格把控振捣频率与次数，以此保证基础混凝土质量能够符合施工标准；
三是做好基础工程的保护工作，避免地面处的基础工程受到碰撞而脱落，应在施工期间进行混凝土护壁浇筑，以此保障地面处基础工程的安全性。
2.6 加强施工设计与过程管理
电力工程的涵盖面积比较广泛，关系到企业生产与居民生活，整体线路的施工难度较大，不但要适应复杂的自然环境，还需严格把控线路施工质量关，这就需要电力施工单位做好前期规划设计，制定科学合理的施工管理方案，充分利用线路施工技术手段，以此保证工程施工质量，规避事故隐患的出现，减少劳动成本投入。
严格遵循事前、事中、事后三个环节的管理原则，实现对电力工程及其输电线路施工全程的追踪管控。事前控制要落实质量目标，将施工质量标准及责任下达至各部门，认真做好图纸审核与技术交底，严格把控材料设备的进场检验。事中控制要安排专人进行现场监管，落实工程管理制度及责任追究制，保证权责利明确。事后控制应加强质量检验，对工程相关的技术文件、质量检验报告、竣工验收报告等进行整理与归档，以此作为工程质量结算的参考，为后期的工程运行与维护提供可靠依据。
综上所述，电力工程是电力企业实现良好发展的基础保障，但由于工程整体规模大、建设周期长，且输电线路数量类型居多，需要切实做好工程建设的设计与施工管理。为此，应充分了解电力工程及其输电线路的技术特点，深入分析施工建设期间存在的主要问题，进而从多角度出发，灵活选用多种适宜的施工工艺与技术手段，进一步提高电力工程及其输电线路设计与施工水平。
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