摘要：從環(huán)境保護和節(jié)約土地資源等綜合社會效應等方面統(tǒng)籌考慮，同塔多回路具有廣闊的應用前景。本文對同塔多回路設計進行探討。
關鍵詞：可靠性;線路設計;設計標準;同塔多回路
Abstract: from the environmental protection and saving land resources comprehensive social effect of overall consideration, more towers circuit has wide application prospects. In this paper, the more towers circuit design is discussed in this paper.
Keywords: reliability; Circuit design; Design standards; More towers loop
中圖分類號：U212.3 文獻標識碼：A 文章編號：
1、提高線路設計安全可靠性
同塔多回路設計在發(fā)生事故時，對電力系統(tǒng)的影響是非常嚴重的。為了解決這個問題，我們必須提高工程設計的可靠性，適當提高設計標準。我們目前的設計標準，經過多年的使用，積累了豐富的設計經驗，也暴露了一些設計、建設和管理中的薄弱環(huán)節(jié)。因此，針對這些薄弱環(huán)節(jié)，改善或保持適當?shù)脑O計標準，使同塔多回路設計更合理，更科學。
2、同塔多回路線路設計原則
2.1氣象條件取值
現(xiàn)行法規(guī)對設計的氣象條件針對線路電壓級別采取不同的重現(xiàn)期來確定。多回路線路，應該按最高的回路中的電壓水平來確定重現(xiàn)期。其次，還必須根據(jù)系統(tǒng)，以確定是否適當增加取值，作為其在系統(tǒng)中的重要性已達到或超過上一級電壓等級，在多回路輸電線路的狀態(tài)，應適當提高標準值。在不同地區(qū)也應根據(jù)實際情況靈活應用。
2.2導地線和金具安全系數(shù)取值
導地線安全系數(shù)不僅影響線體的運行安全。而且關系到耐張桿塔的荷載大小。對于同塔多回線路。由于荷載巨大，所以導地線的安全系數(shù)選取應更為合理，做到既能滿足線路的安全運行，又能有效控制工程投資。
2.3絕緣配置[1]
線路的絕緣配合就是解決桿塔上和檔距中各種可能的放電途徑。使線路能在工頻電壓、操作過電壓、雷電過電壓等各種條件下安全可靠地運行。
考慮到多回線路的重要性和停電檢修的困難，盡量減少維護工作量。延長絕緣子清掃周期，同塔多回路的泄漏比距可考慮提高一級進行設計。
現(xiàn)行規(guī)程規(guī)定的相對地間隙和相間間隙是在理論研究和真型試驗的基礎上。結合多年的運行經驗所修訂，同塔多回路可參照執(zhí)行。
同塔多回路通常應用在通道緊張地區(qū)，懸垂串推薦采用V型串布置。這樣既可有效節(jié)約線路走廊。避免鐵塔大風閃絡現(xiàn)象，而且在相同絕緣子片數(shù)時V型串工頻耐污電壓將比I串提高20%以上(國外試驗資料)。
同塔多回路導線相間距離除應滿足《技術規(guī)程DL/T5092-1999》的計算公式外，在特定的導線布置形式情況下，不同回路間的相導線可能在同側橫擔上相鄰布置，其回路間水平距離還應比上述要求增加0.5m。
2.4防雷特性[2]
根據(jù)送電線路設計手冊推薦，線路遭受雷擊的次數(shù)為：
N=γhT，h=hg—2ƒ/3
式中，γ為地面落雷密度；h為避雷線平均高度；T為年雷暴日數(shù)；hg為避雷線懸掛點高度；ƒ為避雷線弧垂。
公式表明，線路遭受雷擊次數(shù)隨著地線的平均高度增高而增多，例如500kV同塔四回路(導線雙回垂直布置)導線的平均高度比雙回路增加約30m，比單回路增加約50m，因而雷擊次數(shù)為雙回路的1.6～2.0倍，為單回路的3.1～3.5倍：其次是繞擊，當?shù)鼐€保護角相同時，塔高增加20m，繞擊率增大l倍;至于反擊，同塔多回路塔高增加，鐵塔的波阻和電感隨之增大，雷擊塔頂時，沿鐵塔傳播至接地裝置所引起的反射波返回塔頂或上橫擔所需時間相對延長。電位升高值較大，因此反擊引起的絕緣閃絡跳閘率比單、雙回路高。
針對以上分析，提高同塔多回路的耐雷水平的主要方式有：
(1)塔頭布置時盡可能減少橫擔層數(shù)，降低塔高。減少雷擊次數(shù);
(2)減小地線保護角，降低繞擊率;
(3)采取懸掛耦合地線、加裝消雷器、降低接地電阻等綜合防雷措施;
(4)改變導線相序排列方式，避免同層橫擔出現(xiàn)同名相導線;
(5)采用平衡高絕緣，降低線路總跳閘次數(shù)。
2.5鐵塔和基礎
同塔多回路由于鐵塔的外部荷載及塔身風壓與單回線路相比，將成倍增加，鐵塔的自重、基礎作用力均將大幅度增加。為保證可靠性要求，多回路鐵塔和基礎設計可參照大跨越工程的重要工程乘重要系數(shù)的做法。對多回路結構設計的安全系數(shù)適當加強。
對500kV或220kV大截面導線的同塔多回路，為降低材料的體形系數(shù)和塔身風壓，可考慮采用鋼管桁架結構，對跨越塔等特殊型式也可采用高強度鋼材。由于多回路塔的導地線很多，因此設計中可能很多結構材料受安裝工況控制。在設計中如適當限制施工作業(yè)工序，采用合理的施工手段，甚至加大施工臨時拉線的平衡張力，則可以有效降低塔重。
同塔多回路的鐵塔和基礎設計還應該遵循安全可靠的原則。塔型選擇時，盡量采用結構傳遞清晰、簡單的型式，以防止計算誤差：基礎選擇則應該選擇同類地區(qū)運行經驗豐富及可靠性高的型式，在地質條件差的地區(qū)應優(yōu)先采用灌注樁基礎。
3、同塔多回路的電磁環(huán)境
同塔多回路由于通常深入到人口密集地區(qū)，線路附近的房屋、通信等設施眾多，因此要著重研究多回線路的電磁環(huán)境影響，其主要內容應包括：線路對通信線路的干擾和危險影響：對無線電、廣播電視的干擾影響;可聽噪聲的影響;高壓靜電場的環(huán)境影響;接地裝置的地電位升高影響。
近年來由于光纜通信的發(fā)展，線路對通信線路的影響已經逐步降低，并且采用良導體地線或加裝耦合線的措施，通常能使沿線的通信線路的危險影響水平滿足要求。
無線電干擾的實質是在電暈過程中出現(xiàn)一些有害的、頻帶相當寬的電磁波，干擾無線電通信，同塔多回線路的無線電干擾(RI)同樣取決于導線的電暈放電。根據(jù)無線電干擾的形成機理，多回路的綜合RI值可以由各回路值進行合成：
N∑=201g(El2+ E22，+…+En2)0.5
式中，El、E2、…En分別為同塔l回、2回、…n回線的導線表面最大電位梯度有效值，kV／m。
經計算分析，多回路無線電干擾頻譜與單回路是一致的。一般距邊導線20m處的干擾電平比雙回路(同電壓等級)大3～4dB，干擾影響范圍比雙回路也大一些，但都低于50dB的限值。
高壓線路的地面場強是考察電磁環(huán)境的一個重要指標，表l為國外的一些要求。
表1部分國家線路下離地1m處最大場強kv/m
國家 日本(500 kV ) 法國(400 kV )
居民區(qū) 3 5.1
非居民區(qū) 5
日本對高壓線路下場強限制非常嚴格，規(guī)定途經非居民區(qū)的500kV線路導線對地距離不得小于17m，以確保場強控制在允許范圍內;法國認為線路在保證對跨越物正常絕緣的條件下，場強已不會高到影響人體健康。
根據(jù)歐共體(EG)委員會現(xiàn)行的EMV標準，對電場強度和磁感應強度限值的規(guī)定為：公眾電場強度極限值10kV/m。裝配工人的電場強度極限值30kV/m(頻率50Hz)：公眾磁感應強度極限值約600μT，裝配工人磁感應強度極限值l100μT。
對比我國的電磁場計算結果，多回路線下電場強度與歐共體要求相當，而我國多回路磁感應強度的峰值僅46μT，遠小于歐共體要求極限值。
4、同塔多回路技術經濟指標
當路徑狀況和其他設計條件相同時，同塔四回路和2個雙回路的導線耗量相同，地線節(jié)約2根。但多回路增加了一部分絕緣子，因此電氣工程量基本相同，主要差異取決于鐵塔和基礎。
由于多回路鐵塔重量和所承受的荷載增加，在大多數(shù)情況下，其基礎工程量比2個雙回路要多。通過分析比較得出，四回路的本體造價高于2個雙回路。只有在走廊費用超過或接近線路本體造價的增量時，四回路才顯出經濟上的優(yōu)越性。
5、同塔多回路的應用展望
同塔多回路在國內一些地區(qū)已得到關注和運用。從已建成的同塔多回路的運行情況分析，省內、省外的大量同塔多線路均未發(fā)生安全事故，包括雷擊跳閘、絕緣閃絡等線路故障也沒有比常規(guī)線路明顯增加的跡象。
從電網建設的遠景來看，線路不斷增多，走廊越來越緊張。特別是由于規(guī)劃部門對土地審批越來越嚴格，線路通道在很多地區(qū)已經成為影響電網建設的主要因素。由于采用同塔多回線路可充分利用線路走廊，其應用必然不斷增加，因此同塔多回線路也不斷增加。從環(huán)境保護和節(jié)約土地資源等綜合社會效應等方面統(tǒng)籌考慮，同塔多回路具有廣闊的應用前景。
參考文獻：
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[3]竇飛。李討森。500kV同塔四回架空送電線路電場分布的研究[J]。江蘇電機T程。2004。23(1)：ll-16。
