序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇線路設計論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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1）配電裝置的合理選擇。對于10kV配電線路配電裝置的選擇方面，其設計技術要點體現在以下幾個方面：①在電器一級裸導體的選擇方面，應該滿足溫度條件。溫度環境的設計依據應該以每年最熱月中最高溫度的平均值。對于屋內電器以及裸導體選擇方面，應該根據以往的溫度統計資料，以最熱月平均溫度+5度的基礎上進行設計。當溫度低于儀表電器的最低允許溫度時，要加強保穩措施防止冰雪事故的發生。另外隔離開關設置的破冰厚度要大于最大的覆冰厚度。②配電裝置的抗震等級應該滿足國家相關文件的規定，目前我國主要的相關文件為電力設施抗震等級設計規范。③在配電裝置最大風速設計過程中，應該以10米高空中30年內最大風速10分鐘的平均值。如果最大平均風速大于每秒35米，安裝戶外配電裝置時，應該保證安裝高度低于10米，并采取相應的加固保護措施。

2）配電線路中電器、導體的設計選擇。在配電線路導體以及電器的設計過程中，其技術要點包括以下幾個方面：①相關導體以及電器的絕緣水平應該滿足相關標準。②保證選用電器的承受電壓，確保其高于該配電回路中的最高運行電壓。設計中選用的導體，其允許的最大電流應該大于該回路匯總最大的持續電流。并且導體、電器等在設計中需要考慮日照對其的影響。③在導體、電器熱穩定性、動穩定、開斷電流驗算設計過程中，應該嚴格的按照設計規劃進行，并考慮配電系統長遠的規劃。具體的計算應該按照三相短路實施相關的驗算。④當配電線路電壓互感器回路采用熔斷器進行保護石，不用對其熱穩定以及動穩定進行驗算。如果用高壓限流熔斷器對其進行保護，需要根據限流熔斷器的特性實施熱穩定以及動穩定的驗算。

3）配電線路路徑的選擇。在配電線路路徑設計選擇方面，主要的設計選用原則包括以下幾個方面：①配電線路的選擇盡可能的方便施工，盡可能避免對農田的占用，需要具有便利的交通條件以及運行維護條件，保證路徑選擇經濟合理、安全。②在配電線路選擇上，應該避開一些特點的場所，包括不良地質、油廠、軍事重地、機場等；③在配電線路出線端一般采用12、16、24電纜溝，盡可能減少重復施工；④光纜的走線一般是根據10kv架空線，其配備一般以1到2千米為宜，如果光纜過長，會給線路維修與施工增加難度，線路果斷會增加接頭的數量，對信號造成影響；⑤盡可能的考慮到直線轉角問題，將其設計為直線轉角桿塔。

4）對路徑的初步設計。在10kV配電線路路徑的初步設計過程中，具體的設計內容包括總線路設計、線路機電路線設計、桿塔與基礎設計。總線路：總線路設計方面，一般包括線路走徑設計、設計依據一級一級工程設計三個方面。對于線路設計依據應該從線路設計原則出發，滿足當地的實際情況毛病根據相關的設計文件與規章設計執行。制定工程設計各個分項目的任務書，并簽訂設計合同，對相關的文件與編號進行認真審批。機電路線設計：在機電路線設計方面，包括了導線架設計、氣象內容、金屬機具設計與組裝設計、絕緣子串設計、導線防震設計。保證機電線路在可能發生的惡劣環境下，也能夠安全穩定的運行。導線架的設計應該滿足最大盈利，其材質結構等都需要滿足配電線路的送電能力，提升線路的防震性能，采取相應的防震措施。桿塔與基礎設計：10kV桿塔主要包括直線、轉角、耐張、終端等幾種形式。塔型以及高度的選擇是配電線路設計中關鍵的內容，必須堅持維護方便、經濟、穩定等原則。耐張桿塔選擇中，需要盡可能選用高度較低的桿塔，保證桿塔具有較為良好的受力條件。在塔型選擇方面，需要根據10kV配電線路工程實際情況，加強新工藝、新材料的推廣與應用。這樣也能降低對材料的使用，縮短工期，為成本控制提供有力的幫助。

2、總結

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在線路運行過程中，雷擊是常見的一種電力故障，它不僅影響了正常的供電，而且給電力企業造成了經濟損失，嚴重時還威脅到人身安全。因此，在對110kV送電線路進行設計的時候，我們要做好防雷設計工作。具體來講，我們可以采取以下措施發揮防雷功能。第一，在線路選擇和桿塔架設方面。一方面在對110kV送電線路進行選擇的時候，我們要盡量避開一些雷電發生幾率比較高的區域；另一方面在桿塔施工的時候，我們要合理把送電線路桿塔的高度控制在一定范圍之內，避免由于桿塔過高而遭受雷擊。第二，在送電線路方面。在送電線路施工的過程中，我們也可以選用雙避雷線增強送電線路的自身的防雷效果。第三，在絕緣水平方面。我們還可以通過提高送電線路的絕緣水平來增強防雷能力。因此，在具體的施工過程中，在經濟允許的條件下，我們盡量選擇一些強度較高的絕緣子。第四，在接地電阻方面。在送電線路運行中，線路的防雷能力與接地電阻是成反比關系。鑒于此，在滿足線路施工要求的前提下，我們要盡量降低接地電阻，以此來提高送電線路的防雷能力。

二、110kV送電線路的施工管理

1加強施工人員培訓管理

在送電線路施工中，施工人員的綜合素質與施工水平有著密切關系。目前，很多施工人員都是農民工，綜合素質水平較低，嚴重影響了施工質量。因此，我們必須加強對他們的教育培訓工作。具體來講，一方面我們要通過教育培訓等方式不斷增強施工人員的安全意識和質量意識，把安全和質量意識貫徹到具體的施工中去。另一方面，我們還要提高他們的專業技能，使他們熟練掌握各項施工工藝和技術，保證施工的順利進行。

2做好送電線路施工組織工作

110kV送電線路施工是一項復雜的系統工程，比如，送電線路的施工距離比較長，施工中涉及到的施工人員和施工材料比較多，施工作業點比較繁瑣等。因此，在110kV送電線路施工之前，管理人員要做好施工組織工作，具體分為以下方面：第一，對施工現場進行勘察。在施工之前，相關工作人員要對施工現場進行勘察，熟悉施工環境，從而為施工管理工作的順利開展做好準備。第二，對施工圖紙進行研究。在送電線路施工開始之前，管理人員要組織一些相關人員對施工圖紙進行研究，從而熟悉施工流程，以便從整體上把握施工全局。第三，對施工設備和材料進行管理。施工設備和材料是110kV送電線路施工中必不可少的內容。因此，在送電線路施工之前，管理人員要合理分配施工機械設備，做好設備的檢查工作，保證機械設備在施工中的正常運轉。同時，還要對施工材料進行嚴格把關，避免一些劣質材料進入到施工現場。

3強化送電線路施工安全管理工作

安全是各項工程施工管理中的必不可少的一部分，110kV送電線路施工也不例外。在送電線路施工中，我們需要做好兩個方面的工作以提高安全管理水平。第一，實行安全責任制。在送電線路施工中，管理人員要推行安全責任制，把施工中各個部分的安全責任落實到小組和個人，從而確保安全管理工作得到貫徹落實。第二，加強安全監督檢查。在送電線路施工中，相關管理人員還要加強對施工過程中的安全監督檢查工作，以便及時發現施工中存在的各種安全隱患，把各種安全問題消滅在萌芽狀態，降低安全事故發生的幾率。

三、結語

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關鍵詞：輸電線路；路徑；桿塔

隨著國民經濟快速增長，各地電網建設迅猛發展，從過去的“幾年建一條線路”到現在的“一年建幾條線路”實現了跨越式發展，供電可靠性進一步提高，電網輸送能力大大增強，但輸電線路建設的內部環境和外部空間卻越來越小。各地進行土地開發線路路徑選擇困難，施工占地的民事工作難以協調，線路改造停電時間短，工程建設資金短缺等是電網建設中遇到的新問題。如何應對新形勢，最大限度地滿足電網建設需要已成為技術部門不斷研究的課題。本文從設計角度圍繞方便施工、降低造價、利于運行等方面，對輸電線路設計中應注意的問題進行了探討。

1設計中應注意的問題

1.1路徑選擇

路徑選擇和勘測是整個線路設計中的關鍵，方案的合理性對線路的經濟、技術指標和施工、運行條件起著重要作用。為了做到既合理的縮短路徑長度、降低線路投資又保證線路安全可靠、運行方便，一條線路有時需要徒步往返3～5趟才能確定出最佳方案，所以線路勘測工作是對設計人員業務水平、耐心和責任心的綜合考驗。

在工程選線階段，設計人員要根據每項工程的實際情況，對線路沿線地上、地下、在建、擬建的工程設施進行充分搜資和調研，進行多路徑方案比選，盡可能選擇長度短、轉角少、交叉跨越少，地形條件較好的方案。綜合考慮清賠費用和民事工作，盡可能避開樹木、房屋和經濟作物種植區。

在勘測工作中做到兼顧桿位的經濟合理性和關鍵桿位設立的可能性（如轉角點、交跨點和必須設立桿塔的特殊地點等），個別特殊地段更要反復測量比較，使桿塔位置盡量避開交通困難地區，為組立桿塔和緊線創造較好的施工條件。

1.2桿塔選型

不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同，桿塔工程的費用約占整個工程的30%～40%，合理選擇桿塔型式是關鍵。

對于新建工程若投資允許一般只選用1～2種直線水泥桿，跨越、耐張和轉角盡量選用角鋼塔，材料準備簡單明了、施工作業方便且提高了線路的安全水平。對于同塔多回且沿規劃路建設的線路，桿塔一般采用占地少的鋼管塔，但大的轉角塔若采用鋼管塔由于結構上的原因極易造成桿頂撓度變形，基礎施工費用也會比角鋼塔增加一倍，直線塔采用鋼管塔，轉角塔采用角鋼塔的方案比較合理，能夠滿足環境、投資和安全要求。

針對多條老線路運行十幾年后出現對地距離不夠造成隱患的情況，在新建線路設計中適當選用較高的桿塔并縮小水平檔距可提高導線對地距離。在線路加高工程中設計采用占地小、安裝方便的酒杯型（Y型）鋼管塔，施工工期可由傳統桿塔的3～5天縮短為1天，能夠減少施工停電時間。

1.3基礎設計

桿塔基礎作為輸電線路結構的重要組成部分，它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間，運輸量約占整個工程的60%，費用約占整個工程的20%～35%，基礎選型、設計及施工的優劣直接影響著線路工程的建設。

濱州市位于山東省北部，屬于黃河沖積平原，土質大部分為粉質粘土，而且地下水位高，一般為±0.0～1.0m，地基承載力又低，一般為70～90kN/m2。通俗講基礎越深受力越好、體積越小，但由于受地下水的影響，基礎深埋后泥水、流砂現象出現的幾率就會加大，給施工帶來極大困難，既影響工期又增加投資。

由于地質的特殊性和埋深的局限性，當前的基礎型式只有采取淺埋式，通過適當加大基礎地板尺寸，增加基礎自重來滿足上拔穩定才是比較安全經濟的。直線塔埋深控制在2m左右，承力塔埋深控制在3～4m左右可減少地下水對施工的影響。

根據工程實際地質情況每基塔的受力情況逐地段逐基進行優化設計比較重要，特別對于影響造價較大的承力塔，由四腿等大細化為兩拉兩壓或三拉一壓才是經濟合理的。

2結束語

縱觀近年來的輸電建設工程，每項工程都有各自特點，設計中脫離工程實際，一味生搬硬套是無法保證設計質量與滿足電網發展需要的。只有結合實際，因地制宜，通過優化方案，科技攻關，不斷探索與創新，才能滿足建設堅強電網的要求，才能開創工程設計“技術先進、安全合理”的全新局面。

參考文獻

[1]110～500kV架空送電線路設計技術規定.國家經貿委,1999,10.

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高壓輸電線路的耐雷水平與絕緣水平成正比，保證高壓輸電線路有足夠的絕緣水平，加強檢測零值絕緣子，是提高線路耐雷水平的主要手段。在設計高壓輸電線路時，要比較各種絕緣子的絕緣水平，保證其絕緣性能和今后的運行方便。其中合成絕緣子在電力工程輸電線路設計中被廣泛應用，因為合成絕緣子具有絕緣效果好、抗老化性能好、機械性能優秀、結構穩定、抗污閃性能好、運行效率高、耐電蝕性優異、重量輕等優點。

二、設計防雷保護

防雷技術是否完善能夠關系到整個電力系統能否正常運行，是電力系統維護的重要部分。我們需要實施防雷結構設計，針對不同的電力系統結構，解決雷電打擊的問題。防雷保護需要把握好不同裝置之間的搭配運行，借助于各類防雷裝置引進防雷技術，并且工作人員需要借助于不同的施工技術維護高壓輸電線路。①屏蔽保護。借助于計算機裝置性能，在設計保護方案時做好各方面的檢測處理，重點屏蔽外來的干擾信息，保護電力系統設備。②設備保護。防雷保護需要依賴各種相關的設備，特別是計算機裝置。所以需要電力系統工作人員每隔半個月左右需要對所有設備進行全面的檢修，工作人員需要及時處理裝置出現的問題，如果不能維修好及時更換裝置，保持裝置的可用性，增強防雷效果。③接地保護。接地就是通過接地裝置將設備的某一部分通過與土地連接，是世界上最古老的安全保護措施，接地裝置可以把高壓輸電線路上的強電壓、強電流引入地下，達到防雷保護。

三、選擇合適的橫擔

選擇橫擔非常重要，一般要根據現場具體條件分別考慮導線的粗細、導線的根數、檔距的大小。選擇的導線的過粗、導線的根數過多、檔距太大，就會浪費材料；選擇的導線的過細、導線的根數過少、檔距的太小，不符合相關標準，會有潛在的隱患。通常在單相線路習慣用∠50×5×500或∠50×5×800型橫擔，在三相四線制線路中選擇∠50×5×1500型橫擔，在選擇橫擔時，既要考慮檔距和導線截面，還要考慮氣候條件和架設導線的根數等因素。一般氣候條件正常的情況下，檔距在標準范圍之內，導線在50mm2以下，應該選擇∠50×5×500，∠50×5×800或∠50×5×1500型號的橫擔。如果檔距過大或者導線截面在50mm2及以上，惡劣的氣候之下，應該選用∠63×6型橫擔。

四、輸電線路的智能化設計

將現代先進的計算機技術、傳感技術、網絡技術同物理電網結合起來，形成新型智能化的高壓輸電線路。為了高壓電網的穩定性、安全性、經濟性和高效性，高壓輸電線路必須實現智能化的高壓電網。智能高壓電網具有：經濟、安全、穩定、兼容、可靠、高效等優點，主要強調讓電網具有自我恢復和自我預防的自愈功能，及時發現和解決故障隱患，快速進行自我恢復或者隔離故障，掌握電網的運行狀態，避免事故的發生。

五、結語

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作者：高峰 丁政中

由于設計過程中使用的材質不同，角鋼塔檔間距比管鋼塔小70m，角鋼塔每千米的造成價比管鋼塔造價高出2.37萬元，費用增加10.5%。影響桿塔工程造價的主要因素是材質價格及線路所使用的桿塔數量，一般意義上講，鋼管材質價格較角鋼價格偏高，但鋼管桿塔檔間距又比角鋼桿塔稍大，檔間距的增加同時也會使樹林砍伐費與土地征用費減少，如何在這三個方面尋找平衡點，主要取決于輸電線路區域的選擇、不同材質價格的市場變動情況，設計過程中就是尋找最優化的方案，達到降低桿塔工程造價的目的。建議：1.加強對鐵塔塔型、塔頭尺寸、塔身尺寸、主材坡度、斜材節間布置、桿件布置型式、桿件斷面型式和節點構造型式等內容的研究，提高桿塔整體設計水平，降低工程造價。采用高強度鋼材、不等邊角鋼及新型鋼管材質，替代傳統的普通角鋼。一是可以減小塔身風壓；二是在截面面積相等的情況下，圓管的回轉半徑比角鋼大20%左右；三是提高了結構承載能力。架線工程1.樹林砍伐費。2006年前樹林砍伐費是5.23～7.06萬元/km2，目前已漲至12.36～13.57萬元/km2，樹木砍伐費占靜態投資的比例由2000年的14.64%上升到目前的28.35%，這是影響架線工程造價上漲的主要原因。2.征地賠償。征地賠償費2004年前是14.33～39.46萬元/km2，2005年后就漲到42.5～75.65萬元/km2，由于征地賠償費在整個工程造價中的比例為1%左右，由此而帶來的影響較小。3.設計手段。我們在對線路路徑的設計上，主要是通過GPS全球定位系統來進行的，沒有采用更為先進的數字化攝影測量技術，再加上設計人員認知水平和業務能力的有限，不可避免地會出現設計上的偏差。4.架線方式。相同截面的導線，張力架線的基價是一般架線的2倍以上，張力架線的機械費用高，為人工費的3倍，而一般架線主要靠人力操作，其人工費為機械費的3倍。

不同導線截面采用一般架線與張力架線方式的經濟性進行比較，分析結果可以看出：（1）隨著導線截面的增大，一般架線經濟優勢已經減弱，山地、高山地形下，張力架線初具經濟優勢。（2）不同地形的造價，一般架線經濟優勢均隨地形復雜程度、單公里耐張桿塔數的增加而減小。（3）地形為平地、丘陵時，一般架線造價低于張力架線。（4）地形為山地時，根據不同的單公里耐張桿塔數，張力放線具有微弱的經濟優勢。（5）地形為高山時，張力架線造價低于一般架線。建議：（1）合理選擇架線方式。一般架線和張力架線在不同工況條件下各具經濟優勢，總的趨勢是：電壓等級越高、導線截面越大，地形越復雜，單公里耐張桿塔數越多，張力架線的經濟優勢越明顯；反之，一般架線的經濟優勢越明顯。（2）提升設計手段，優化架空輸電線路路徑。目前國內設計廣泛采用的是GPS全球定位系統，如果輔以海拉瓦（Helava）全數字化攝影測量技術，對輸電線路路徑進行最優最合理的選擇，在縮短路徑長度的同時，盡量避免房屋拆遷及樹木的砍伐。有必要開展對架線方式的研究，尋找到一個合理的臨界點，而達成輸電線路建設投資與環境保護的平衡[3]。

基礎工程基礎工程在整個項目工程費用中占到20.4%。通過對基礎工程造價更深入的分析，伴隨著設計理念、地質地形、基礎型式而產生的基礎混凝土、鋼筋和基礎開挖（回填）土石方是影響基礎工程造價的主要因素。有學者根據這些影響因素設計了一個基礎優化的目標函數。F（x）=F1（x）+F2（x）+F3（x）……（3-1）式中：x=（基礎的底板寬度B，其礎的高度H，主體寬度CW，底板與主柱之間的臺階寬度模數MODE）；F1：基礎混凝土價值函數；F2：鋼材價值函數；F3：開挖（回填）土石方價值函數。根據公式可以確定是優化的基礎工程建設方案。根據采集到的甘肅110kv的35家樣本項目的數據，結合公式（3-1），同時運用SPSS分析軟件，得到基礎工程混凝土、鋼材、開挖（回填）土石方在基礎工程項目的數據。所選樣本項目基礎工程費用是由三部分組成，其中鋼材每公里造價4.56萬元，比例為63%；基礎混凝土造價1.39萬元/km，比例為19%；開挖（回填）土石方造價1.3萬元/km，比例為18%。這個比例遠比國外發達國家偏高。造成基礎工程費用偏高的原因主要有以下兩個方面：（1）設計理念陳舊。從基礎工程設計理念上看，我國現有技術規范《送電線路基礎設計技術規定》，設計理念是沿用前蘇聯規范，設計追求高安全系數，基礎砼及鋼筋用量過大，工期較長，基礎工程費用占到整個輸電線路工程的15～25之間。（2）地基基礎研究滯后。目前國內專家和學者對地基基礎的研究主要集中在建筑物、橋梁上，沒有把這些研究成果應用到輸電線路上，電力部門沒有建立專門的基礎工程實驗室內，對不同特性地基、不同型式基礎構造進行系統的試驗研究。而美國、加拿大等國，在經過理論分析計算時，還建立了專門的巖土工程試驗室內，針對輸電線路經過區域的地質狀況，提出合理的基礎型式，這樣不僅可以保證輸電線路的安全運行，而且也降低了線路基礎工程的造價。建議：針對我國西電東送大的環境，應該加強對輸電線路地基基礎工程的研究，成立輸電線路地基基礎工程實驗室，針對甘肅地質構造和輸電線路經過區域的地形地貌，探討地基處理、巖土邊坡加固等方法和施工技術，特別是濕陷性黃土地不同塔基處理方案[4]。

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作者：董鐵柱 譚青海 羅金忠 王紅宣 童武 單位：青海省電力設計院

由于擴徑導線是在常規鋼芯鋁絞線中抽取鋁芯的方式來生產的，其內層鋁線和鄰外層鋁線不是緊密排列的，股層之間的縫隙較大，導線受壓后容易產生變形和壓痕，故須在張力放線中制定專用技術措施。如放線張力一般控制在1～1.5t。放線速度一般控制在1m/s左右。壓接斷線時應使用專用割線器割斷，防止斷線時造成導線端頭變形。導線壓接時，導線端頭用不少于7根鋁線均勻插入導線內層及鄰外層的間隙，插接長度不少于壓接長度，插入的鋁線從同層鋁線中截取。

目前常用的跳線有普通軟跳線、鋁管式硬跳線及籠式硬跳線3種形式。普通軟跳線具有形式結構簡單、安裝方便的優點，但由于跳線搖擺嚴重，跳線弧垂大，造成了塔頭尺寸的浪費。而鋁管式硬跳線由于在鋁管式跳線中的設備線夾與導線連接處有電暈現象且可聽噪音較大，引起當地居民投訴。故最終采用籠式硬跳線，空氣間隙風偏后導線對桿塔的最小空氣間隙，應滿足工頻電壓、操作過電壓及雷電過電壓的要求。按《110kV～750kV架空輸電線路設計規范》要求，各間隙值應按下式進行高海拔修正:式中，H為海拔高度，m;m為海拔修正因子。絕緣子串750kV輸電線路的絕緣配合，應使線路在工頻電壓、操作過電壓、雷電過電壓等各種條件下安全可靠地運行。絕緣子片數主要由工頻電壓決定，按工頻電壓確定絕緣子串片數有2種方法，即污耐壓法和泄漏比距法。工程實際中一般采用泄漏比距法。高海拔地區，絕緣子片數按下式進行修正:nH=ne0．1215m1(H－1)(4)式中，nH為高海拔地區每串絕緣子所需片數;H為海拔高度，km;m1為特征指數，它反映氣壓對于污閃電壓的影響程度。750kV線路懸垂串采用“IVI”型式，按照上述方法進行海拔修正后的絕緣子片數本線路按27m/s和30m/s風速設計了2種拉“V”塔。拉“V”塔的呼高為36m、39m、42m。拉“V”塔在高海拔地區首次大規模使用，在實際應用中以42m呼高為主使用。

采用拉V塔有效降低工程造價，以本工程為例，實際共使用拉V塔627基，占全部直線鐵塔的44.4%，節約塔材約2652t，節約資金2100萬元。2.7Q420高強鋼應用目前線路所采用的鋼材主要是Q235和Q345兩種，其中Q235為碳素結構鋼，Q345為低合金鋼。Q235和Q345鋼材具有強度穩定性好、離散度低的優點，冶煉、軋制、設計、加工經驗均非常成熟，但缺點是屈服點低。國外先進國家輸電線路應用的鋼材，屈服強度可達450MPa。750kV線路中鐵塔荷載較大，主材采用Q345對塔重影響較大，如果主材采用Q420，一方面，在一定程度上減小了基礎作用力，另一方面可以減少主材雙肢，從而也減少雙肢所需的構造單元，使得塔重進一步減輕。Q420鋼單價比Q345鋼單價高不到10%，因此只要使用Q420能使塔重降低2%就是經濟的。經過計算，JG1可降低塔重3%～4%，JG2和JG3可降低塔重7%～9%，DG可降低塔重10%以上，減少塔身雙肢主材的出現。電力天路工程已投運，通過該工程的設計，為青藏高原高海拔750kV線路的設計積累了一些經驗，但該地區750kV線路的設計標準還需在運行經驗的基礎上不斷改進、優化。

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作者：余翔 單位：中鐵第一勘察設計院集團有限公司

鹽堿性土壤對電桿造成的腐蝕破壞架空電力線路通常采用的環形預應力混凝土電桿，其主要由預應力混凝土和鋼筋2部分組成，通常混凝土覆蓋于鋼筋的外層，就像鋼筋混凝土結構的房屋一樣，混凝土具有很高的承壓能力，能夠經受很高的壓力，但混凝土的抗拉強度較低，施加較強的拉彎力都會使混凝土結構受到破壞，而鋼筋的作用就是提高鋼筋混凝土結構的抗拉力，使得預應力混凝土電桿能夠承受較強彎矩，從而使得電桿在受到導線張力和風壓作用時能夠依然挺立，而不至于彎曲、斷裂。而鋼筋外層的混凝土另一個作用就是保護鋼筋免受外力直接破壞。通常電桿生產時由于混凝土的高堿性，使電桿內鋼筋表面形成了一種具有較高抗腐蝕性能的保護層，這種作用即陽極鈍化作用，正是由于這種作用的存在才使得電桿在普通環境下保持了較高的強度和使用壽命，保障了架空電力線路的安全運行。但在高鹽堿性土壤環境下，由于外界離子從電桿混凝土表面的滲透，最終附著在電桿內鋼筋表面，當離子濃度達到一定程度后，就會對鋼筋產生破環性的后果，首先破壞鋼筋表面的保護層，進而對鋼筋產生進一步的腐蝕，從而降低了鋼筋強度，且由于腐蝕后產生的Fe2O3化合物的體積大于Fe，因此使得鋼筋體積發生膨脹，就像玻璃瓶內的水當結冰時會對玻璃瓶產生非常強的膨脹力一樣，腐蝕后的鋼筋由于體積的變大，也會對外層的混凝土保護層從電桿內部形成了一種非常強的膨脹力，從而使電桿的混凝土層開裂，混凝土從電桿上剝落，最終徹底終結了電桿的壽命，這種情況嚴重時將造成電桿折斷、架空電力線路傾覆的后果。一般情況下，沿海重污穢地區鹽堿性土壤中氯離子含量較多，環形預應力混凝土電桿主要是受氯離子侵蝕的危害，由于氯離子的破壞而造成電桿表面混凝土開裂，剝落而造成電桿的壽命縮短，威脅架空電力線路的安全運行。因此如何保護電桿內鋼筋免遭氯離子的腐蝕，是解決沿海重污穢地區預應力混凝土電桿腐蝕的關鍵性問題。受空氣污穢的影響造成絕緣子閃絡絕緣子的閃絡主要是由于大氣中污穢空氣及降水在絕緣子表面的沉積，在大氣濕度較高的情況下，絕緣子表面電導劇增，從而使絕緣子在工作電壓下因為局部電弧沿絕緣子表面延伸，最后失去穩定，沿絕緣子表面通過泄漏電流，從而發生閃絡。因此選擇抗污穢性能高的絕緣子是沿海重污穢地區減少閃絡現象發生的關鍵性問題。

導線的防腐通常提高鋼芯鋁絞線抗腐蝕能力的方法就是在鋼絞線表面涂抹油性涂料，從而隔絕電解溶液與鋼絞線的接觸，阻止微型原電池在鋼絞線表面的形成。這樣就能起到提高鋼絞線的抗腐蝕性能，從而延長鋼芯鋁絞線壽命的作用，這種方法的優點就是成本低廉且剛投運初期防腐效果較好，但油性涂料它本身很容易在空氣中揮發，或由于雨水長時間的反復的浸透，從而使鋼絞線表面涂料的量隨著時間的推移而不斷減少，因而抗腐蝕效果也不斷減弱。而且由于需在鋼絞線表面涂抹油性涂料，因此導線的重量也比普通的鋼芯鋁絞線要重，導線重量的增加造成導線比載變大，從而造成架空電力線路運行時應力增大，為保證架空電力線路在一定安全系數下的正常運行，確保能夠滿足規范對架空電力線路安全距離的要求，勢必要對架空電力線路的檔距、電桿高度等進行調整，從而造成架空電力線路投資的增大。因此這種防腐處理措施已慢慢在架空電力線路設計中遭到淘汰。我國是一個稀土資源大國，隨著稀土利用領域的擴展，和國外技術的引進，給導線的防腐處理提供了一個更好的選擇空間，而5%鋁—鋅—稀土合金鍍層鋼芯鋁絞線就是一種不錯的選擇，這種導線的抗腐蝕原理與在鋼絞線表面涂油性涂料目的一致，都是阻止鋼絞線表面原電池的形成，從而避免導線遭受腐蝕。但防腐原理則完全不一樣，涂油性涂料的措施是油脂在鋼絞線表面的一種簡單附著，只是一種短時效的防腐處理措施，而5%鋁—鋅—稀土合金鍍層鋼芯鋁絞線是在鋼絞線表面鍍了一層5%鋁—鋅—稀土合金，防護層的附著性很高，且由于稀土合金的使用，使得這種防護的抗腐蝕能力相當強。而這種鍍層的厚度很薄，對于導線的各種技術參數并不造成不利的影響，相反，由于稀土合金的使用，使得導線的力學參數比普通導線略有提高。

由于稀土合金在導線中的用量很小，對于導線的價格影響并不很大，基本和普通鋼芯鋁絞線價格水平相當。另有一種防腐處理措施就是在鋼芯鋁絞線鋼芯的表面包裹一層鋁，從而隔絕鋼絞線與電解溶液的接觸，從而起到抗腐蝕的作用，采用這種防護措施的導線叫做鋁包鋼芯鋁絞線。但相比較，這種導線價格要比普通鋼芯鋁絞線和5%鋁—鋅—稀土合金鍍層鋼芯鋁絞線高一半以上，因此這種導線經濟性較差。因而5%鋁—鋅—稀土合金鍍層鋼芯鋁絞對沿海重污穢地區架空電力線路來說是一種合理的選擇。沿海重污穢地區鹽堿土中電桿的防腐處理措施（1）電桿外表面采用強度高、防水性能好、耐鹽堿腐蝕能力強、附著能力強的涂料在電桿與土壤接觸的部分進行涂抹，以防止土壤中氯離子從電桿表面向內部滲透，從而起到抗腐蝕的作用。（2）混凝土選料電桿混凝土的選擇一定要采用高抗滲性的水泥，混凝土的拌制過程減少和限制氯離子的含量，氯離子的含量越低越好。從而防止電桿本身氯離子對內部鋼筋的腐蝕，保持鋼筋表面防腐保護膜的完整性。（3）鋼筋防護在鋼筋表面涂抹防銹漆或環氧樹脂等防腐性能高的材料從電桿內部對鋼筋進行保護，從而阻止鋼筋的腐蝕。絕緣子的選擇絕緣子是將導線絕緣地固定和懸吊在電桿上的電氣元件。絕緣子在污穢環境中的閃絡，取決于污穢層電導和絕緣子表面的外形，針對這兩個因素選擇硅橡膠復合式絕緣子能夠較好地降低污穢閃絡發生機率。硅橡膠絕緣子目前多數由高強度玻璃纖維芯棒、耐老化和絕緣性能好的乙烯基硅橡膠護套、有機硅填充層以及金屬附件4部分復合而成。與普通瓷質絕緣子和玻璃絕緣子相比，它具有擴張強度高、吸振能力強、耐電蝕起痕性好、表面憎水性、抗老化能力、自潔性強、重量輕等優點。這為現場施工、運營維護人員減少了大量的工作量，很大程度上降低了現場人員的勞動強度。采用相關技術的電力線路已經獲得了省部級優秀設計的表彰，可以作為類似地區架空電力線路設計的有益參考。采用這些防腐處理措施和材料的10kV架空電力線路，在沿海重污穢地區鐵路配電系統中已經有了實踐運行經驗，自架空電力線路投運以來體現出了其優良的抗腐蝕性能，極大地延長了架空電力線路的使用壽命，節約了維護成本，保障了電力線路的可靠輸電。