時間：2022-10-19 02:08:49
序論：在您撰寫線路設(shè)計論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
輸電線路設(shè)計軟件有以下特點：（1）需要考慮復(fù)雜的氣象條件因素，進行很多電線力學(xué)的有關(guān)計算，涉及到大量的求解狀態(tài)方程等數(shù)值計算，手工計算工作量非常大，因此適合采用計算機進行計算。（2）功能計算多，且相互之間有大量的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，只有少部分計算完全獨立，適宜采用數(shù)據(jù)庫和面向?qū)ο蠹夹g(shù)進行處理。（3）輸電線路設(shè)計需要查詢大量數(shù)據(jù)，包括氣象區(qū)數(shù)據(jù)、導(dǎo)線參數(shù)、地線參數(shù)、計算系數(shù)等。人工查詢數(shù)據(jù)將很費時，計算機的數(shù)據(jù)庫管理功能將是很好的解決方案。（4）輸電線路設(shè)計中還有許多是進行設(shè)計或施工校驗，校驗用人工進行費時且不準確。（5）輸電線路設(shè)計和施工計算后將輸出大量的設(shè)計數(shù)據(jù)，并繪制成相應(yīng)的各種曲線以便工程應(yīng)用。數(shù)據(jù)的顯示和圖形繪制用人工完成是很困難的，用計算機進行處理則非常方便和直觀。
二、基于.Net的輸電線路設(shè)計軟件的特點
Microsoft公司的.NET框架是一種新的計算平臺，它簡化了在高度分布式Internet環(huán)境中的應(yīng)用程序開發(fā)，考慮輸電線路設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)計算及相關(guān)的信息管理，基于.NET框架的輸電線路設(shè)計軟件具有以下特點：（1）.Net框架的程序設(shè)計語言具有語言無關(guān)性，可以實現(xiàn)跨語言編程和調(diào)用。對于輸電線路設(shè)計軟件設(shè)計圖形接口、表格顯示、文字處理等是非常重要的。同時也方便同其他的程序接口，如可以用VBA進行AutoCAD接口，同Excel和Word等進行交換，以及在Web上進行計算信息的及查詢等。（2）輸電線路設(shè)計軟件參數(shù)眾多，應(yīng)當(dāng)使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)?；诘臄?shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，更方便實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)庫的在線和脫機訪問操作。（3）工程應(yīng)用中要求對輸電線路設(shè)計計算結(jié)果進行大量的圖形化處理，傳統(tǒng)的程序一般是基于AutoCAD進行圖形開發(fā)，但程序算法需用其他語言如C++等，開發(fā)難度大。利用GDI+可方便實現(xiàn)圖形的各種顯示、預(yù)覽和打印等。即便VBA用AutoCAD進行圖形的二次開發(fā)，.Net下進行VBA的二次開發(fā)也很簡單。對于各種計算功能則可以選擇在.Net平臺進行，而復(fù)雜的桿塔等圖則通過VBA在AutoCAD實現(xiàn)，通過數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)。這種模式能兼顧兩者的優(yōu)點，并具有很好的靈活性和可擴展性。（4）輸電線路的設(shè)計與施工計算功能多，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)大，圖形顯示較復(fù)雜，用C++編寫開發(fā)難度較大，VB進行開發(fā)功能難于實現(xiàn)，選用C#.Net是一個很好的方案。（5）基于分布式的輸電線路設(shè)計軟件具有智能客戶端的優(yōu)點，方便離線應(yīng)用和多用戶的角色管理并可應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的工作流進行管理。
三、軟件架構(gòu)及算法
為滿足中小設(shè)計單位對輸電線路設(shè)計計算程序的要求，根據(jù)對輸電線路設(shè)計與施工計算的算法特點，程序總體上由輸電線路程序類構(gòu)成，下面又分為輸電線路計算類和輸電線路界面類（接口）。輸電線路計算類完成各個功能模塊和中間計算結(jié)果的數(shù)據(jù)定義及計算，同時還包括數(shù)據(jù)庫的相關(guān)處理。輸電線路界面類則負責(zé)程序主界面、數(shù)據(jù)庫界面、繪圖的實現(xiàn)。基于.Net框架的輸電線路設(shè)計計算軟件構(gòu)成如圖1所示。各個類的作用如下：（1）輸電線路計算類。輸電線路計算類和界面類獨立，包括輸入數(shù)據(jù)類、輸出數(shù)據(jù)類、特殊數(shù)據(jù)類等3個類完成氣象區(qū)定義、導(dǎo)線數(shù)據(jù)定義、特殊計算數(shù)據(jù)定義、計算結(jié)果輸出類（如比載、臨界檔距、控制條件、應(yīng)力、弧垂等）。采用該方法將輸電線路的數(shù)據(jù)根據(jù)具體工程需要進行組織，便于面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM行編程，同時方便通過數(shù)據(jù)庫接口。綜合程序計算類SdjsClass。這是整個程序的核心模塊，主要包括比載計算、臨界檔距計算、臨界檔距判斷、控制參數(shù)計算和應(yīng)力計算、方程求根程序；由于這些任務(wù)是輸電線路計算的基礎(chǔ)部分，所以將其單獨劃分為一個計算類，方便其他的模塊（組件）調(diào)用，這個模塊中以臨界檔距判斷和控制參數(shù)計算最為關(guān)鍵。特殊程序計算類。這是程序的另一個主要的模塊，完成25個子程序功能的實現(xiàn)，數(shù)據(jù)定義包含在TSdDataClass中，各個計算模塊具有相對獨立性。數(shù)據(jù)庫類。包括輸入?yún)?shù)數(shù)據(jù)庫類，該類完成輸入?yún)?shù)的數(shù)據(jù)庫定義、數(shù)據(jù)庫操作，如記錄填充、查詢、添加、刪除等。輸出結(jié)果數(shù)據(jù)庫類，該類完成輸出結(jié)果的有關(guān)數(shù)據(jù)庫操作，如輸出結(jié)果更新操作。數(shù)據(jù)庫采用SQLServer數(shù)據(jù)庫，用進行訪問。曲線繪圖類。由于輸電線路設(shè)計計算程序需要繪制大量曲線和圖形，如應(yīng)力曲線、安裝曲線、弧垂曲線等。該類完成通用的曲線繪制方法，簡化軟件結(jié)構(gòu)。圖2是軟件采用GDI+繪制的耐張絕緣子串倒掛臨界曲線圖及判斷結(jié)果。如果考慮用AutoCAD進行繪制相關(guān)圖形，這樣更符合現(xiàn)場工程應(yīng)用，則可以利用VBA或其他二次開發(fā)工具進行繪圖或采用繪圖轉(zhuǎn)換插件技術(shù)。（2）輸電線路界面類。該類完成輸電線路界面的顯示和繪圖的實現(xiàn)，界面類相對獨立，調(diào)用計算類的相關(guān)數(shù)據(jù)和計算方法。進行曲線繪制和其他圖形繪制時采用.Net框架下的GDI+技術(shù)。（3）分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類。該類以接口的形式存在于程序中，以充分利用.Net的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用功能，可實現(xiàn)輸電設(shè)計與施工的信息管理。同時其信息管理采用智能客戶端的工作方式。
四、功能及算法特點
.Net平臺上開發(fā)輸電線路設(shè)計軟件的功能主要集中在相關(guān)的設(shè)計計算上。功能上應(yīng)涵蓋輸電線路設(shè)計和相關(guān)的設(shè)計與施工校核。輸電線路設(shè)計與施工計算和校驗功能包括：輸電線路應(yīng)力及弧垂綜合計算；導(dǎo)線最大弧垂判斷；代表檔距計算子程序；地線最大使用應(yīng)力計算；有高差檔的應(yīng)力和弧垂計算子程序；懸掛點不等高連續(xù)檔的應(yīng)力和弧垂計算；線路進出線檔（含施工與竣工）計算；線路中孤立檔計算；防振錘安裝距離計算；直線桿塔風(fēng)偏角臨界曲線；導(dǎo)（地）線上拔臨界曲線；導(dǎo)線懸掛點應(yīng)力臨界曲線；耐張絕緣子串倒掛臨界曲線；懸垂絕緣子串機械強度驗算；導(dǎo)線懸垂角校驗；最大允許檔距計算；K值曲線及模板曲線計算；連續(xù)傾斜檔施工緊線時應(yīng)力和弧垂計算；垂直檔距、極限檔距與允許高差計算；檔距中有集中荷載時的應(yīng)力和弧垂計算；衰減系數(shù)結(jié)求斷線張力一解析法。數(shù)據(jù)庫功能。典型氣象參數(shù)和導(dǎo)線參數(shù)查詢，自定義參數(shù)輸入，中間計算結(jié)果查詢等數(shù)據(jù)庫參數(shù)管理功能。在輸電線路設(shè)計算法上，為了使計算的理論依據(jù)更加嚴密，計算步驟更加明確易懂，計算結(jié)果更加準確實用且便于計算機編程實現(xiàn)，對傳統(tǒng)的[17]和通常見諸文獻的某些內(nèi)容進行了大幅度改進，比如：避雷線最大使用應(yīng)力的確定采用了更嚴密的算法[18-19]；對導(dǎo)線懸掛點應(yīng)力的校核方法進行了更準確合理的計算[20]；對連續(xù)傾斜檔施工緊線時應(yīng)力計算方法進行了特殊處理，使之更方便計算機處理；對線路進出線檔計算中臨界檔距的分析計算與判斷采用了新方法；對等高和不等高時的孤立檔和連續(xù)檔的臨界檔距分析計算與判斷統(tǒng)一為一種模式進行處理等等。這些算法經(jīng)過工程實際應(yīng)用其正確性得到了證實。圖3是弧垂應(yīng)力與安裝曲線綜合計算的界面及計算文本結(jié)果。
五、結(jié)論
①設(shè)計依據(jù)。列出工程設(shè)計任務(wù)書及批準的文號、經(jīng)審核批準后的電力系統(tǒng)設(shè)計文件、上級機關(guān)或下達設(shè)計任務(wù)單位對工程設(shè)計的有關(guān)指示性文件等，以及與建設(shè)單位簽訂的設(shè)計合同。②設(shè)計規(guī)模及范圍。設(shè)計規(guī)模是根據(jù)工程設(shè)計任務(wù)書的要求，說明線路的電壓等級，輸送電力容量及導(dǎo)線截面，線路起訖點、長度、回路數(shù)，中間落點及連接方式；設(shè)計范圍一般包括線路的本體設(shè)計，通信保護設(shè)計，工程概算和預(yù)算，對運行維護設(shè)計考慮的附屬設(shè)備等。還應(yīng)該說明線路是否包括降壓運行的設(shè)計，進出兩端變電所臨時線的設(shè)計及檢修站、巡線站的建筑設(shè)計等。③建筑單位及期限。限定工程建設(shè)單位、施工單位，按設(shè)計任務(wù)要求及設(shè)計單位安排，明確施工時間及建成投產(chǎn)時間。④主要經(jīng)濟和材料耗用指標(biāo)。主要包括全線總的綜合造價和本體造價，每公里的綜合造價和本體造價。說明每公里耗用的導(dǎo)線、避雷線，導(dǎo)線和避雷線用的絕緣子、金具、接地材料、桿塔、基礎(chǔ)、水泥、木材等的數(shù)量。
2電力線路設(shè)計
2.1路徑設(shè)計
①變電所進出線。說明兩端及中間變電所(發(fā)電廠)進出線的位置和方向，還要表示出現(xiàn)有和擬建線路出線的關(guān)系，合理布置進出線方案。②路徑方案的選擇。按照已掌握的線路路徑資料，對全線選出各有特點的兩、三個路徑方案進行比較，在大的方案中也可以選出不同的小方案參加比較。各路徑方案要從路徑長度、可利用的鐵路、公路、水路等交通條件，沿線路地形、地勢、水文、地質(zhì)情況，特殊氣象區(qū)，污穢地區(qū)，森林資源，礦產(chǎn)資源，跨越河流，各種障礙物，選用的線路拐角及線路曲折系數(shù)等情況，來說明各路徑方案的優(yōu)劣。除了從技術(shù)上比較各路徑方案外，還要從線路安全運行、方便施工、降低造價、經(jīng)濟運行、障礙物的處理及大跨越情況等方面進行全面的分析比較。
2.2氣象條件
①氣象資料的分析及取值。對沿線氣象臺(站)的氣象資料和送電線路、通信線路的運行經(jīng)驗及自然災(zāi)害資料進行分橋說明。如果送電線路較長或氣象區(qū)復(fù)雜，可分段選擇氣象區(qū)。氣象資料的取值包括：最大風(fēng)速的取值、電線覆冰的取值、年平均氣溫的確定、最高和最低氣溫的取值、雷電日數(shù)的取值。②將已選取的各種氣象條件，分別按最高氣溫、最低氣溫、最大風(fēng)速、覆冰、安裝、年乎均氣溫、外過電壓、內(nèi)過電壓等情況所對應(yīng)的氣溫、風(fēng)速、覆冰的氣象條件組合數(shù)值，以全國典型氣象區(qū)劃分的表格形式匯總列表表示。
2.3機電部分
①導(dǎo)線。按照工程設(shè)計任務(wù)書的要求和電力系統(tǒng)設(shè)計，決定導(dǎo)線截面和分裂根數(shù)，論證導(dǎo)線型式、規(guī)格、分裂方式、分裂間距等，并說明導(dǎo)線的主要機械和電氣特性。通過污穢區(qū)時，應(yīng)說明是否采用防腐導(dǎo)線。此外，應(yīng)提出導(dǎo)線的防振措施，確定是否需要換位，說明兩端和中間變電所(發(fā)電廠)的相序排列情況，按換位或換相情況繪出換位或換相布置圖，按設(shè)計規(guī)程和有關(guān)規(guī)定確定導(dǎo)線對地和交叉跨越的距離。②避雷線。按照設(shè)計規(guī)程規(guī)定，經(jīng)分析比較，確定避雷線的型式、規(guī)格并列出其性能情況，確定避雷線的絕緣方式，絕緣子串型式，絕緣子型式及片數(shù)，絕緣間隙距離及換位方式和防振措施等。③防雷接地及其他。按送電線路的電壓等級，通過地區(qū)雷電話動情況和已有線路的運行經(jīng)驗來確定避雷線根數(shù)、保護角、檔距中央導(dǎo)線和避雷線的最小距離。按照地質(zhì)、地貌情況，說明采用接地裝置的主要型式和要求的接地電阻值。按照送電線路設(shè)計情況，計算雷電預(yù)期跳閘率和耐雷水平，以滿足過電壓保護規(guī)程的要求。按導(dǎo)線荷載條件和防電暈性能要求，選擇線路各種金具型式。如采用分裂導(dǎo)線，應(yīng)選擇間隔棒型式，并確定間隔棒在檔距內(nèi)的安裝距離。按無線電干擾標(biāo)準設(shè)計，提出防干擾措施。
2.4桿塔和基礎(chǔ)
①桿塔設(shè)計。按照全線地形，交通情況，線路在電力系統(tǒng)的重要性，國家材料供應(yīng)及施工、運行條件等因素，選擇桿塔型式。設(shè)計時一般應(yīng)盡量選用典型設(shè)計或經(jīng)過施工運行考驗的成熟桿塔型式并說明桿塔的使用條件。對新型桿塔的設(shè)計要充分研究設(shè)計理由，經(jīng)科學(xué)試驗后再選用。同時要說明所采用的各種桿塔型式的特點、適用地區(qū)、使用鋼材量和混凝土量等技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，說明桿塔的使用條件(如設(shè)計最大風(fēng)速、覆冰厚度、水平檔距、垂直檔距、最大使用檔距、線間距離、標(biāo)準桿塔高度和分段高度、桿塔允許轉(zhuǎn)角度數(shù)、桿塔重量等)及桿塔設(shè)計的主要原則。②基礎(chǔ)設(shè)計。依據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)遵循的有關(guān)規(guī)定和原則，按照全線地形、地質(zhì)、水文等情況，以及基礎(chǔ)受力條件，來確定基礎(chǔ)的型式，并說明各種基礎(chǔ)型式的特點，適用地點、地質(zhì)、水文條件，每基耗用材料量及有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。對一些特殊基礎(chǔ)(如沼澤地基礎(chǔ)、強腐蝕地區(qū)基礎(chǔ)、大孔性土基礎(chǔ)、特殊不良地質(zhì)基礎(chǔ))的設(shè)計問題，應(yīng)進行必要的試驗，提出處理措施。
2.5大跨越設(shè)計
大跨越設(shè)計一般指線路跨越通航大河流、湖泊、海峽等的設(shè)計，其檔距在800m以上或桿塔高度在80m以上，且發(fā)生事故時，嚴重影響航運或修復(fù)特別困難，故導(dǎo)線選型或桿塔設(shè)計需予以特殊考慮。對線路跨越較大的山谷，是作為大檔距來設(shè)計，一般情況下只對導(dǎo)線及特殊的氣象條件進行處理。
①跨越地點及氣象條件。說明各跨越地點的桿塔位處的地形、地勢、水文、地質(zhì)、主河道變遷、通航、跨越檔距的大小等情況，選出幾個跨越方案。并選擇最大風(fēng)速、電線覆冰和氣溫等。②導(dǎo)線和避雷線選擇。按照導(dǎo)線和避雷線的電氣和機械性能、跨越擋距的大小、桿塔高度、導(dǎo)線和避雷線的間距及荷載條件，選擇導(dǎo)線和避雷線。此外針對大跨越比一般線路振動嚴重的特點，說明采用的防振措施。③絕緣子串及金具。除按照對一般線路考慮的條件外，還應(yīng)按線路荷載大和桿塔高，需增加絕緣子片數(shù)的情況，選擇或新設(shè)計絕緣子串及金具。④跨越方案的優(yōu)化。將各跨越設(shè)計方案的桿塔型式、高度和基礎(chǔ)型式，采用單、雙回路跨越和路徑長度，以及采用導(dǎo)線和避雷線，絕緣子和金具，施工和運行條件等進行綜合比較，對各跨越方案進行全面論證，推薦出大跨越的最佳方案。
3結(jié)語
送電線路的初步設(shè)計是一門較為復(fù)雜的學(xué)科，此項工作要求設(shè)計人員既懂專業(yè)知識,又必須有現(xiàn)場處理各種復(fù)雜局面的實踐經(jīng)驗。特別是現(xiàn)場踏勘階段，設(shè)計人員需不辭勞苦、反復(fù)踏勘,收集各種現(xiàn)場資料,比較各種方案以選出一種既經(jīng)濟又切合實際的方案。經(jīng)過辛勤工作設(shè)計出的線路即使不是最好也是較為合理的。
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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(shè)計技術(shù)要點體現(xiàn)在以下幾個方面：①在電器一級裸導(dǎo)體的選擇方面，應(yīng)該滿足溫度條件。溫度環(huán)境的設(shè)計依據(jù)應(yīng)該以每年最熱月中最高溫度的平均值。對于屋內(nèi)電器以及裸導(dǎo)體選擇方面，應(yīng)該根據(jù)以往的溫度統(tǒng)計資料，以最熱月平均溫度+5度的基礎(chǔ)上進行設(shè)計。當(dāng)溫度低于儀表電器的最低允許溫度時，要加強保穩(wěn)措施防止冰雪事故的發(fā)生。另外隔離開關(guān)設(shè)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(yīng)該滿足國家相關(guān)文件的規(guī)定，目前我國主要的相關(guān)文件為電力設(shè)施抗震等級設(shè)計規(guī)范。③在配電裝置最大風(fēng)速設(shè)計過程中，應(yīng)該以10米高空中30年內(nèi)最大風(fēng)速10分鐘的平均值。如果最大平均風(fēng)速大于每秒35米，安裝戶外配電裝置時，應(yīng)該保證安裝高度低于10米，并采取相應(yīng)的加固保護措施。
2）配電線路中電器、導(dǎo)體的設(shè)計選擇。在配電線路導(dǎo)體以及電器的設(shè)計過程中，其技術(shù)要點包括以下幾個方面：①相關(guān)導(dǎo)體以及電器的絕緣水平應(yīng)該滿足相關(guān)標(biāo)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(shè)計中選用的導(dǎo)體，其允許的最大電流應(yīng)該大于該回路匯總最大的持續(xù)電流。并且導(dǎo)體、電器等在設(shè)計中需要考慮日照對其的影響。③在導(dǎo)體、電器熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定、開斷電流驗算設(shè)計過程中，應(yīng)該嚴格的按照設(shè)計規(guī)劃進行，并考慮配電系統(tǒng)長遠的規(guī)劃。具體的計算應(yīng)該按照三相短路實施相關(guān)的驗算。④當(dāng)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(wěn)定以及動穩(wěn)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(jù)限流熔斷器的特性實施熱穩(wěn)定以及動穩(wěn)定的驗算。
3）配電線路路徑的選擇。在配電線路路徑設(shè)計選擇方面，主要的設(shè)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(nóng)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(jīng)濟合理、安全。②在配電線路選擇上，應(yīng)該避開一些特點的場所，包括不良地質(zhì)、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(fù)施工；④光纜的走線一般是根據(jù)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(shù)量，對信號造成影響；⑤盡可能的考慮到直線轉(zhuǎn)角問題，將其設(shè)計為直線轉(zhuǎn)角桿塔。
4）對路徑的初步設(shè)計。在10kV配電線路路徑的初步設(shè)計過程中，具體的設(shè)計內(nèi)容包括總線路設(shè)計、線路機電路線設(shè)計、桿塔與基礎(chǔ)設(shè)計?？偩€路：總線路設(shè)計方面，一般包括線路走徑設(shè)計、設(shè)計依據(jù)一級一級工程設(shè)計三個方面。對于線路設(shè)計依據(jù)應(yīng)該從線路設(shè)計原則出發(fā)，滿足當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況毛病根據(jù)相關(guān)的設(shè)計文件與規(guī)章設(shè)計執(zhí)行。制定工程設(shè)計各個分項目的任務(wù)書，并簽訂設(shè)計合同，對相關(guān)的文件與編號進行認真審批。機電路線設(shè)計：在機電路線設(shè)計方面，包括了導(dǎo)線架設(shè)計、氣象內(nèi)容、金屬機具設(shè)計與組裝設(shè)計、絕緣子串設(shè)計、導(dǎo)線防震設(shè)計。保證機電線路在可能發(fā)生的惡劣環(huán)境下，也能夠安全穩(wěn)定的運行。導(dǎo)線架的設(shè)計應(yīng)該滿足最大盈利，其材質(zhì)結(jié)構(gòu)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(yīng)的防震措施。桿塔與基礎(chǔ)設(shè)計：10kV桿塔主要包括直線、轉(zhuǎn)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(shè)計中關(guān)鍵的內(nèi)容，必須堅持維護方便、經(jīng)濟、穩(wěn)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(jù)10kV配電線路工程實際情況，加強新工藝、新材料的推廣與應(yīng)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(jié)
導(dǎo)線主要用來輸送電能和傳送電流，是220kV架空輸電線路設(shè)計過程中，必不可少的設(shè)備。由于導(dǎo)線一般都是架設(shè)在電線桿上，需要承受各種外力以及自然環(huán)境的破壞，所以一定要選用電氣性能良好且機械強度高的導(dǎo)線。在生活導(dǎo)線有很多的種類，但是由于銅芯鋁絞線不僅機械強度比較好，而且能夠傳輸大部分的電流，所以在設(shè)計220kV架空輸電線路時，大多使用銅芯鋁絞線。在高壓電網(wǎng)設(shè)計中，電壓的等級與輸送電量是成正比的。為了提高電能的輸送質(zhì)量，減少對高頻通信的影響，對于220kV架空輸電線路通常使用兩根以上的分裂導(dǎo)線，且對于導(dǎo)線截面的選擇要考慮以下幾點：一是電壓的損耗量；二是發(fā)熱條件；三是電流的密度?？偟膩碚f，在設(shè)計220kV架空輸電線路時，要選擇滿足以下條件的導(dǎo)線：首先導(dǎo)線一定要滿足相關(guān)的規(guī)定。其次，導(dǎo)線達到一定的機械度，以滿足放線要求。除此之外，導(dǎo)線的表面不能損壞，要保持平滑圓整。
2電線線路路徑設(shè)計分析
在220kV架空輸電線路設(shè)計過程中，電線線路路徑的設(shè)計是整個輸電線路設(shè)計的關(guān)鍵，直接影響著輸電線路設(shè)計的經(jīng)濟性、可行性以及可靠性，是整個輸電線路的成敗關(guān)鍵。通常對輸電線路路徑的設(shè)計是本著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的原則，然后設(shè)計出施工簡單，且成本較低的路徑。而對于輸電線路路徑的設(shè)計主要從兩個方面分析，一個是圖上選徑，另一個是現(xiàn)場選徑。對于圖上選徑，輸電線路路徑設(shè)計人員首先要集中輸電線路附近的地形圖，然后依據(jù)經(jīng)驗，把輸電線路的起點、所經(jīng)過的必須點以及終點標(biāo)記起來。其次在分析各個地點附近的自然環(huán)境和交通條件等，不斷的分析修改，爭取找到科學(xué)合理的輸電線路路徑，然后制定方案。最后，等到準備好一切的基本工做，輸電線路路徑設(shè)計人員可以依據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和設(shè)備。對于現(xiàn)場選徑，也就是讓輸電線路路徑設(shè)計人員對實地進行考察，然后把圖紙中的路徑設(shè)計落實到現(xiàn)場。然而在這個過程中，需要輸電線路路徑設(shè)計人員付出很大的耐性，因為通常一個路徑往往需要勘測多次才能確定。除此之外，在現(xiàn)場選徑的過程中，要避免穿過森林、花園以及農(nóng)田。同時也要考慮現(xiàn)場的自然環(huán)境，避免經(jīng)過覆冰現(xiàn)象嚴重的地帶。
3電線桿塔的設(shè)計分析
在220kV架空輸電線路的設(shè)計過程中，桿塔主要用來支撐220kV架空輸電線路，在桿塔的選取設(shè)計過程中，工作人員應(yīng)該充分考慮其建設(shè)的造價、施工工期以及其運輸?shù)馁M用等。由于不同型式的桿塔，在施工過程中的運送、施工、占地等都不相同，所以在選擇桿塔時，要考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)以及氣象等，設(shè)計符合要求的桿塔，確保架空輸電線路正常完工，且成本花費較低，工期比較短。通常在220kV架空輸電線路設(shè)計時，依據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，盡量選用已經(jīng)被運行的成熟的桿塔，避免使用新型的桿塔，因為要是使用新的桿塔還要進行一定的測試，然后要對其進行研究分析，這樣不僅會浪費大量的時間，還會浪費一定的金錢，造成不必要的損失。
4結(jié)束語
（1）設(shè)計依據(jù)
在工作開展之處，必須對參考依據(jù)進行仔細研究，如上級部門下發(fā)的任務(wù)書、指導(dǎo)性文件、設(shè)計規(guī)范文件、設(shè)計合同等。
（2）對設(shè)計工作中的細節(jié)有一個初步的了解
及線路輸送電力的容量、電壓等級、導(dǎo)線截面、線路總長度、中間落點、連接方式等，同時對設(shè)計范圍有一個初步的規(guī)劃，如工程的預(yù)算、工程需要應(yīng)用的設(shè)備等。
（3）根據(jù)下發(fā)施工任務(wù)的要求
對設(shè)計的各部門進行安排，同時讓各個設(shè)計部門明確好各項工作開始的時間和完成的時間。
（4）主要經(jīng)濟和材料耗用指標(biāo)
主要包括全線的本體造價及綜合造價，每公里的本體造價及綜合造價。除此之外，還應(yīng)當(dāng)說明每公里耗用的避雷線、導(dǎo)線，以及其與避雷線
2電力線路設(shè)計問題的研究
（1）優(yōu)化電力線路設(shè)計工作
首先，應(yīng)該明確電力線路設(shè)計的依據(jù)，也就是設(shè)計的原則，需要根據(jù)不同作業(yè)施工地區(qū)的實際情況來有針對性地進行設(shè)計，嚴格依照各種文件條款的規(guī)定展開線路設(shè)計。其次，優(yōu)選電力線路路徑。在明確了設(shè)計思路與設(shè)計依據(jù)后，就要做好路徑方案的選擇，要從線路路徑長短、能夠被開發(fā)利用的各種交通線路以及交通線路周圍的地形、地質(zhì)狀況，河流布局以及常年的氣候特點等方面出發(fā)進行優(yōu)化布局和選擇，其中要重點避開工業(yè)污染嚴重、地形復(fù)雜、地表障礙物繁多等地理空間環(huán)境，同時要結(jié)合線路轉(zhuǎn)角、曲折系數(shù)等方面來選擇最優(yōu)路徑。將一切因素進行綜合考慮、集中處理后，再選擇最優(yōu)電力施工線路。
（2）線路機電部分的設(shè)計
線路機電部分的設(shè)計在整個電力線路設(shè)計中也占據(jù)著十分關(guān)鍵而重要的地位，這其中要顧及氣象條件、導(dǎo)線架設(shè)等因素。要求我們在設(shè)計中注意以下幾點，第一，注重優(yōu)選氣象條件。當(dāng)電力線路的長度過長，遇到氣象環(huán)境較為復(fù)雜的地區(qū)時，需要對這些氣象區(qū)進行分段處理，具體需要重點參考的因素有：當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶞囟取⒆罡邷嘏c最低溫、風(fēng)力最大值、電線覆冰值、雷雨時間、電線內(nèi)外電壓等等。第二，導(dǎo)線的技術(shù)標(biāo)準。要根據(jù)電力線路與系統(tǒng)的設(shè)計需要等來科學(xué)選擇導(dǎo)線，其中包括截面、型號、規(guī)格、價格、質(zhì)量等因素的考慮，其中要明確導(dǎo)線的主體機械與電氣特征。第三，科學(xué)組裝。因為電力系統(tǒng)的桿塔結(jié)構(gòu)、絕緣子類型、導(dǎo)線等都各有差異，因此，需要采用各類組裝模式。通常來說，單串絕緣子串就能夠達到標(biāo)準、滿足要求，當(dāng)遇到一些特殊的地理環(huán)境，例如：交通線路、復(fù)雜地形區(qū)、高寒區(qū)等時，則可以用雙串絕緣子串來達到標(biāo)準。第四，導(dǎo)線的防震。為了增強導(dǎo)線的防震抗震功能，要從以下因素出發(fā)來優(yōu)選導(dǎo)線，例如：安全系數(shù)、使用應(yīng)力最大值、平均運行應(yīng)力等等，同時也要顧及電力線路所經(jīng)由地方的環(huán)境特點，例如：地形狀況、氣候條件等等，對應(yīng)提供抗震方法。其中要重點考慮施工地區(qū)的風(fēng)力狀況、線路架設(shè)高度、地形等因素，因為這些因素會嚴重影響導(dǎo)線震動規(guī)模。
（3）科學(xué)選擇桿塔類型
電力線路的桿塔類型大致包括：直線型、轉(zhuǎn)角型、耐張型等等，具體的線路設(shè)計作業(yè)中，可以著重選擇那些能夠經(jīng)得住施工考驗的成熟桿塔，而且要明確選擇一種桿塔類型的原因，這就需要明確不同類型桿塔的特點，以及這種桿塔的適宜條件，所需的鋼材、混凝土數(shù)量等等，也要將線路所經(jīng)由路徑的環(huán)境因素納入考慮范圍，經(jīng)過多重比較分析與鑒別之后，再決定選擇哪一種類型的桿塔。
3結(jié)語
最小坡段長度
(1)站坪坡段最小長度:《設(shè)規(guī)》規(guī)定:“車站站臺計算長度內(nèi)不得設(shè)置豎曲線冶,以保證站臺平整和乘客安全,并便于車站設(shè)計施工。設(shè)站坪坡度2%,車站兩端節(jié)能坡25%,則兩端相鄰坡度差分別為27%和23%,按半徑3000m計算豎曲線切線長分別為40.5m和34.5m,以當(dāng)前國內(nèi)地鐵常采用的國產(chǎn)B型車6節(jié)編組為例,列車計算長度取整為120m,則站坪坡段最小長度為40.5+120+34.5=195m,取整為200m。
為便于車站布置留有余地,通?？稍O(shè)計為250m。當(dāng)采用其他較長車型或列車編組較多時,則站坪坡段最小長度應(yīng)相應(yīng)加長。帶有配線的車站應(yīng)根據(jù)岔線布置要求設(shè)計站坪坡段長度。
(2)區(qū)間線路最小坡段長度:《設(shè)規(guī)》規(guī)定:“線路坡段長度不宜小于遠期列車計算長度冶,使一列列車范圍內(nèi)只有一個變坡點,避免變坡點附加力的疊加影響和附加力的頻繁變化,以保證行車的平穩(wěn)。還規(guī)定應(yīng)滿足相鄰豎曲線間夾直線長度不宜小于50m,使豎曲線既不相互重疊,又相隔一定距離,有利于列車運行和線路維修養(yǎng)護。區(qū)間線路較站端行車速度較高,為提高行車平順性和乘客舒適度,豎曲線需采用較大半徑,一般情況為5000m。
相鄰兩變坡點的坡度差設(shè)定均為最大30%,則其豎曲線切線長均為75m,仍以上述列車長度120m為例,則最小坡段長度為:(75+50+75)m=200m>120m,可見當(dāng)兩相鄰變坡點坡度差均控制在30%以內(nèi)時,則區(qū)間線路坡段最小長度可設(shè)計為200m。
當(dāng)相鄰兩變坡點坡度差大于30%時,則最小坡段長度應(yīng)相應(yīng)加長。由于現(xiàn)行《設(shè)規(guī)》對變坡點坡度差最大值沒有明確規(guī)定,加之豎曲線和緩和曲線重疊也不受限制(因地鐵多采用混凝土整體道床),因而線路拉坡時隨意性大,往往將相鄰兩反向大坡度直接相連產(chǎn)生很大的坡度差,又疏忽了檢算,容易發(fā)生豎曲線間夾直線長度不滿足要求的設(shè)計違規(guī)問題,對此設(shè)計者尤其是新手應(yīng)引起足夠重視。
最大坡度差限值研討
相鄰坡段坡度差,不同類別的鐵路都有明確的限制規(guī)定,以客貨混運的常規(guī)鐵路為例,20世紀70、80年代的《線規(guī)》規(guī)定,坡度差不應(yīng)大于重車方向的限制坡度值?，F(xiàn)行《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》(GB50090—2006)對坡度差值作出了更詳細的規(guī)定,根據(jù)列車通過變坡點時產(chǎn)生的縱向力不大于車鉤強度和不同列車牽引定數(shù)這兩個因素分為4檔,一般為8%、10%、12%、15%,困難情況為10%、12%、15%、18%。地鐵不同于常規(guī)客貨混運常規(guī)鐵路,地鐵是客運專線,沒有貨運,列車種類、牽引質(zhì)量單一,其動車組牽引力充裕,但因地鐵是城市軌道交通客運專線,故對其行車平穩(wěn)性和乘客舒適度應(yīng)是重點考慮的因素,坡度差過大,對此影響較大,同時對設(shè)計施工、運營養(yǎng)護也帶來不利影響,因此,對地鐵坡度差最大值宜有所限制,論述如下。
(1)行車平穩(wěn)性和乘客舒適度
列車通過變坡點時要產(chǎn)生附加力和附加加速度,引起車輛振動和局部加速度增大,變坡點采用豎曲線連接可得到有效緩解。但當(dāng)列車通過豎曲線時,產(chǎn)生的豎向離心加速度未被平衡部分仍將影響乘客舒適度。當(dāng)變坡點坡度差過大,即相鄰兩反向大坡道,列車交替降速加速,影響行車平穩(wěn)性,因而也降低了乘客舒適度。
(2)方便設(shè)計
由于地鐵站間距離短,市區(qū)一般1km左右,扣除站坪及站端坡段,區(qū)間線路縱坡往往只能設(shè)計成短坡段,通常多采用200m。如前所述,當(dāng)相鄰坡段坡度差控制在30%以內(nèi)時,設(shè)計最小坡段200m無須檢算即可滿足豎曲線間夾直線長度規(guī)定,從而可避免坡度差過大容易發(fā)生的設(shè)計違規(guī)問題。
(3)有利施工
變坡點豎曲線地段線路高程需要調(diào)整,當(dāng)調(diào)整量大于整體道床厚度允許調(diào)整量時,需通過調(diào)整結(jié)構(gòu)高程來實現(xiàn)。如地下線框構(gòu)施工需要通過結(jié)構(gòu)變截面降低底板(凸形變坡點)或抬高頂板(凹形變坡點)來滿足調(diào)整量。而盾構(gòu)施工時,豎曲線地段線路高程調(diào)整量只能在盾構(gòu)推進中進行調(diào)控實現(xiàn),給施工帶來難度,坡度差越大,調(diào)整量越大,調(diào)整地段越長,如坡度差為30%時,高程調(diào)整量最大處563mm,調(diào)整地段長度達150m,若坡度差再大,則盾構(gòu)推進調(diào)控難度更大,對此施工部門反映強烈。
(4)軌道養(yǎng)護維修
如前所述,列車通過變坡點要產(chǎn)生附加力和附加加速度對軌道產(chǎn)生沖擊,故變坡點處豎曲線地段和線路平面曲線地段一樣,都是線路的薄弱環(huán)節(jié),是軌道養(yǎng)護維修的重點地段,坡度差越大,豎曲線越長,例如坡度差30%,則豎曲線已長達150m,若坡度差再大,豎曲線更長,勢必增加運營期間的軌道養(yǎng)護維修工作量和費用。
綜上所述,從提高乘客舒適度,方便設(shè)計施工,減少養(yǎng)護維修和運營費用等多方面考慮,認為對坡度差最大值應(yīng)有所限制為宜。據(jù)了解,在工程實踐中,地鐵線路縱坡設(shè)計對坡度差值實際上有所控制,例如北京地鐵一期工程線路設(shè)計中,規(guī)定兩相反方向的坡段連接時,其中一個方向的坡度不應(yīng)大于5%,在二期工程中放寬至10%。
根據(jù)以上分析,并考慮便于設(shè)計操作,建議對地鐵線路相鄰坡段坡度代數(shù)差最大值取《設(shè)規(guī)》規(guī)定的最大坡度值30%,困難地段35%。
地下線路縱斷面與排水泵站的配合
地下線不同于一般鐵路隧道,地下車站和區(qū)間為排出結(jié)構(gòu)滲漏水及消防、沖洗廢水,必須設(shè)置排水泵站,通過設(shè)在線路上的軌道排水溝,水自流集中到線路坡道最低點處的排水泵站集水池,然后提升排入地面城市排水系統(tǒng)。雙線并行地段為節(jié)省工程投資,一般共用一個排水泵站。地鐵縱斷面設(shè)計以右線為準,當(dāng)左右線隧道結(jié)構(gòu)采用單洞單線時,要求左線縱斷面設(shè)計最低點位置,處于右線最低點同一斷面處,錯動量不宜大于20m。
最低點高程宜相等,可允許有30cm以內(nèi)高差。左右線之間若有連接通道,左右線高程宜相同,允許有50cm以內(nèi)高差。
1．1模擬計算方式
所謂的模擬計算法就是針對建設(shè)地實際情況以及公路建設(shè)方案進行模擬計算，合理規(guī)劃公路建設(shè)的相關(guān)指標(biāo)和具體數(shù)據(jù)，在選擇公路建設(shè)方案時選取與模擬結(jié)果最為接近的方案。容耀華（2006）在對某高填方軟土路基特殊路段處治方案進行比選時，借助于數(shù)值模擬手段，對路堤與江堤并行特殊路段的處治方案進行模擬，重點研究了路堤施工過程路基的變形及其對江堤安全的影響。通過對不同設(shè)計方案計算結(jié)果的分析，從安全可行及經(jīng)濟的角度進行了方案的比選，從而確定了最終設(shè)計方案。通過模擬計算能夠有效分析高速公路建設(shè)過程中所遇到的技術(shù)問題，簡化了設(shè)計的難度，保證建設(shè)質(zhì)量。
1．2優(yōu)缺點對比分析方式
不同的環(huán)境下不同設(shè)計方案都有各自的優(yōu)點和缺點，優(yōu)缺點對比分析法就是針對特定的環(huán)境下不同方案所產(chǎn)生的優(yōu)缺點進行對比分析，從而選擇優(yōu)點較多的設(shè)計方案?？等A剛（2007）在研究西康高速公路秦嶺終南山特長隧道消防設(shè)計方案比選時，采用優(yōu)缺點列舉對比分析法對滅火設(shè)施組合、消防干管布置、消防水源選擇等關(guān)鍵性方案進行了比選。
1．3價值工程法
針對公路建設(shè)方案應(yīng)該建立相應(yīng)的價值評定指標(biāo)體系，從而判斷各個方案的工程價值，確定方案選擇。而價值工程法就是在這一基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的。在公路建設(shè)過程中通過結(jié)合實際條件客觀的評價不同工程的機制，通過分析指標(biāo)權(quán)重來選擇公路設(shè)計方案。秦志斌（2011）在研究山區(qū)公路對自然環(huán)境的影響多目標(biāo)評價時，首先構(gòu)建了三級評價指標(biāo)體系，然后運用主觀賦權(quán)法（層次分析法AHP）和客觀賦權(quán)法（熵值法）結(jié)合起來確定評價指標(biāo)的權(quán)重，根據(jù)各評價指標(biāo)的權(quán)重大小來確定其對于目標(biāo)的重要性和對實際問題（山區(qū)公路路線對環(huán)境的影響）的作用大小。
2對不同公路線路設(shè)計方案比選方式的評析
在公路線路設(shè)計過程中選擇不同的比選方式會對設(shè)計方案有較大影響，上文所介紹的四種設(shè)計方案對比方式在實際工程建設(shè)過程中是比較常用的，但是不同的對比方式具有不同的特點，具有一定的優(yōu)勢和缺陷，接下來就對這四種方式進行深入分析，從而在實際公路建設(shè)過程中可以選擇更適合的方式來進行方案對比分析，提高公路建設(shè)質(zhì)量。
2.1五種對比方式優(yōu)點
五種對比方式都有其不同的優(yōu)點，比如多指標(biāo)綜合比選法通過分析公路建設(shè)方案的不同指標(biāo)來判斷線路方案是否適合當(dāng)?shù)氐墓方ㄔO(shè)，這種方式可以利用指標(biāo)來衡量建設(shè)方案質(zhì)量，更加直觀。而模擬計算方式可以通過模擬還原實際建設(shè)狀況，使建設(shè)方案更加貼近建設(shè)環(huán)境，符合建設(shè)需要。在設(shè)計方案差別較小，而且方案較多的情況下優(yōu)缺點對比分析方式可以更加客觀的反映各種方案的優(yōu)勢和缺陷，從而根據(jù)實際需要引導(dǎo)建設(shè)者選擇更為適當(dāng)?shù)姆椒āＭㄟ^衡量方案價值確定選擇何種公路建設(shè)線路，價值工程法能夠更精確的判定線路的價值，從而全面反映不同方案的價值，為線路選擇提供必要的幫助。
2．2五種對比方式缺點
不同的對比方式除了各具優(yōu)勢以外還存在不同的問題和缺陷。多指標(biāo)綜合比選法的卻缺點是過分偏重于指標(biāo)衡量，雖然涉及的指標(biāo)較多但是仍然缺乏實踐性，不能夠反映方案是否真正符合實際建設(shè)需要。而模擬計算方式雖然可以通過模擬計算實際環(huán)境來確定方案的實效性，但是在計算過程中如何選擇適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)仍然存在問題，特別是計算過程中由于計算較為復(fù)雜，所以經(jīng)常存在計算錯誤。優(yōu)缺點對比方法能夠直觀的反映各種方案的優(yōu)缺點，但是僅僅局限在現(xiàn)有的方案之中，不能通過對比判斷實際建設(shè)所需要的具體方案，從而影響建設(shè)質(zhì)量。通過衡量方案價值盡管能夠確定方案的價值，但是并沒有規(guī)定何種價值的方案更符合各地建設(shè)需要，不能夠具體問題具體分析，所以仍然具有局限性。
3結(jié)束語
