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线路设计论文精品(七篇)

时间:2022-03-10 06:48:43

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇线路设计论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

线路设计论文

篇(1)

1)配电装置的合理选择。对于10kV配电线路配电装置的选择方面,其设计技术要点体现在以下几个方面:①在电器一级裸导体的选择方面,应该满足温度条件。温度环境的设计依据应该以每年最热月中最高温度的平均值。对于屋内电器以及裸导体选择方面,应该根据以往的温度统计资料,以最热月平均温度+5度的基础上进行设计。当温度低于仪表电器的最低允许温度时,要加强保稳措施防止冰雪事故的发生。另外隔离开关设置的破冰厚度要大于最大的覆冰厚度。②配电装置的抗震等级应该满足国家相关文件的规定,目前我国主要的相关文件为电力设施抗震等级设计规范。③在配电装置最大风速设计过程中,应该以10米高空中30年内最大风速10分钟的平均值。如果最大平均风速大于每秒35米,安装户外配电装置时,应该保证安装高度低于10米,并采取相应的加固保护措施。

2)配电线路中电器、导体的设计选择。在配电线路导体以及电器的设计过程中,其技术要点包括以下几个方面:①相关导体以及电器的绝缘水平应该满足相关标准。②保证选用电器的承受电压,确保其高于该配电回路中的最高运行电压。设计中选用的导体,其允许的最大电流应该大于该回路汇总最大的持续电流。并且导体、电器等在设计中需要考虑日照对其的影响。③在导体、电器热稳定性、动稳定、开断电流验算设计过程中,应该严格的按照设计规划进行,并考虑配电系统长远的规划。具体的计算应该按照三相短路实施相关的验算。④当配电线路电压互感器回路采用熔断器进行保护石,不用对其热稳定以及动稳定进行验算。如果用高压限流熔断器对其进行保护,需要根据限流熔断器的特性实施热稳定以及动稳定的验算。

3)配电线路路径的选择。在配电线路路径设计选择方面,主要的设计选用原则包括以下几个方面:①配电线路的选择尽可能的方便施工,尽可能避免对农田的占用,需要具有便利的交通条件以及运行维护条件,保证路径选择经济合理、安全。②在配电线路选择上,应该避开一些特点的场所,包括不良地质、油厂、军事重地、机场等;③在配电线路出线端一般采用12、16、24电缆沟,尽可能减少重复施工;④光缆的走线一般是根据10kv架空线,其配备一般以1到2千米为宜,如果光缆过长,会给线路维修与施工增加难度,线路果断会增加接头的数量,对信号造成影响;⑤尽可能的考虑到直线转角问题,将其设计为直线转角杆塔。

4)对路径的初步设计。在10kV配电线路路径的初步设计过程中,具体的设计内容包括总线路设计、线路机电路线设计、杆塔与基础设计。总线路:总线路设计方面,一般包括线路走径设计、设计依据一级一级工程设计三个方面。对于线路设计依据应该从线路设计原则出发,满足当地的实际情况毛病根据相关的设计文件与规章设计执行。制定工程设计各个分项目的任务书,并签订设计合同,对相关的文件与编号进行认真审批。机电路线设计:在机电路线设计方面,包括了导线架设计、气象内容、金属机具设计与组装设计、绝缘子串设计、导线防震设计。保证机电线路在可能发生的恶劣环境下,也能够安全稳定的运行。导线架的设计应该满足最大盈利,其材质结构等都需要满足配电线路的送电能力,提升线路的防震性能,采取相应的防震措施。杆塔与基础设计:10kV杆塔主要包括直线、转角、耐张、终端等几种形式。塔型以及高度的选择是配电线路设计中关键的内容,必须坚持维护方便、经济、稳定等原则。耐张杆塔选择中,需要尽可能选用高度较低的杆塔,保证杆塔具有较为良好的受力条件。在塔型选择方面,需要根据10kV配电线路工程实际情况,加强新工艺、新材料的推广与应用。这样也能降低对材料的使用,缩短工期,为成本控制提供有力的帮助。

2、总结

篇(2)

在线路运行过程中,雷击是常见的一种电力故障,它不仅影响了正常的供电,而且给电力企业造成了经济损失,严重时还威胁到人身安全。因此,在对110kV送电线路进行设计的时候,我们要做好防雷设计工作。具体来讲,我们可以采取以下措施发挥防雷功能。第一,在线路选择和杆塔架设方面。一方面在对110kV送电线路进行选择的时候,我们要尽量避开一些雷电发生几率比较高的区域;另一方面在杆塔施工的时候,我们要合理把送电线路杆塔的高度控制在一定范围之内,避免由于杆塔过高而遭受雷击。第二,在送电线路方面。在送电线路施工的过程中,我们也可以选用双避雷线增强送电线路的自身的防雷效果。第三,在绝缘水平方面。我们还可以通过提高送电线路的绝缘水平来增强防雷能力。因此,在具体的施工过程中,在经济允许的条件下,我们尽量选择一些强度较高的绝缘子。第四,在接地电阻方面。在送电线路运行中,线路的防雷能力与接地电阻是成反比关系。鉴于此,在满足线路施工要求的前提下,我们要尽量降低接地电阻,以此来提高送电线路的防雷能力。

二、110kV送电线路的施工管理

1加强施工人员培训管理

在送电线路施工中,施工人员的综合素质与施工水平有着密切关系。目前,很多施工人员都是农民工,综合素质水平较低,严重影响了施工质量。因此,我们必须加强对他们的教育培训工作。具体来讲,一方面我们要通过教育培训等方式不断增强施工人员的安全意识和质量意识,把安全和质量意识贯彻到具体的施工中去。另一方面,我们还要提高他们的专业技能,使他们熟练掌握各项施工工艺和技术,保证施工的顺利进行。

2做好送电线路施工组织工作

110kV送电线路施工是一项复杂的系统工程,比如,送电线路的施工距离比较长,施工中涉及到的施工人员和施工材料比较多,施工作业点比较繁琐等。因此,在110kV送电线路施工之前,管理人员要做好施工组织工作,具体分为以下方面:第一,对施工现场进行勘察。在施工之前,相关工作人员要对施工现场进行勘察,熟悉施工环境,从而为施工管理工作的顺利开展做好准备。第二,对施工图纸进行研究。在送电线路施工开始之前,管理人员要组织一些相关人员对施工图纸进行研究,从而熟悉施工流程,以便从整体上把握施工全局。第三,对施工设备和材料进行管理。施工设备和材料是110kV送电线路施工中必不可少的内容。因此,在送电线路施工之前,管理人员要合理分配施工机械设备,做好设备的检查工作,保证机械设备在施工中的正常运转。同时,还要对施工材料进行严格把关,避免一些劣质材料进入到施工现场。

3强化送电线路施工安全管理工作

安全是各项工程施工管理中的必不可少的一部分,110kV送电线路施工也不例外。在送电线路施工中,我们需要做好两个方面的工作以提高安全管理水平。第一,实行安全责任制。在送电线路施工中,管理人员要推行安全责任制,把施工中各个部分的安全责任落实到小组和个人,从而确保安全管理工作得到贯彻落实。第二,加强安全监督检查。在送电线路施工中,相关管理人员还要加强对施工过程中的安全监督检查工作,以便及时发现施工中存在的各种安全隐患,把各种安全问题消灭在萌芽状态,降低安全事故发生的几率。

三、结语

篇(3)

关键词:输电线路;路径;杆塔

随着国民经济快速增长,各地电网建设迅猛发展,从过去的“几年建一条线路”到现在的“一年建几条线路”实现了跨越式发展,供电可靠性进一步提高,电网输送能力大大增强,但输电线路建设的内部环境和外部空间却越来越小。各地进行土地开发线路路径选择困难,施工占地的民事工作难以协调,线路改造停电时间短,工程建设资金短缺等是电网建设中遇到的新问题。如何应对新形势,最大限度地满足电网建设需要已成为技术部门不断研究的课题。本文从设计角度围绕方便施工、降低造价、利于运行等方面,对输电线路设计中应注意的问题进行了探讨。

1设计中应注意的问题

1.1路径选择

路径选择和勘测是整个线路设计中的关键,方案的合理性对线路的经济、技术指标和施工、运行条件起着重要作用。为了做到既合理的缩短路径长度、降低线路投资又保证线路安全可靠、运行方便,一条线路有时需要徒步往返3~5趟才能确定出最佳方案,所以线路勘测工作是对设计人员业务水平、耐心和责任心的综合考验。

在工程选线阶段,设计人员要根据每项工程的实际情况,对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施进行充分搜资和调研,进行多路径方案比选,尽可能选择长度短、转角少、交叉跨越少,地形条件较好的方案。综合考虑清赔费用和民事工作,尽可能避开树木、房屋和经济作物种植区。

在勘测工作中做到兼顾杆位的经济合理性和关键杆位设立的可能性(如转角点、交跨点和必须设立杆塔的特殊地点等),个别特殊地段更要反复测量比较,使杆塔位置尽量避开交通困难地区,为组立杆塔和紧线创造较好的施工条件。

1.2杆塔选型

不同的杆塔型式在造价、占地、施工、运输和运行安全等方面均不相同,杆塔工程的费用约占整个工程的30%~40%,合理选择杆塔型式是关键。

对于新建工程若投资允许一般只选用1~2种直线水泥杆,跨越、耐张和转角尽量选用角钢塔,材料准备简单明了、施工作业方便且提高了线路的安全水平。对于同塔多回且沿规划路建设的线路,杆塔一般采用占地少的钢管塔,但大的转角塔若采用钢管塔由于结构上的原因极易造成杆顶挠度变形,基础施工费用也会比角钢塔增加一倍,直线塔采用钢管塔,转角塔采用角钢塔的方案比较合理,能够满足环境、投资和安全要求。

针对多条老线路运行十几年后出现对地距离不够造成隐患的情况,在新建线路设计中适当选用较高的杆塔并缩小水平档距可提高导线对地距离。在线路加高工程中设计采用占地小、安装方便的酒杯型(Y型)钢管塔,施工工期可由传统杆塔的3~5天缩短为1天,能够减少施工停电时间。

1.3基础设计

杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分,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。其施工工期约占整个工期一半时间,运输量约占整个工程的60%,费用约占整个工程的20%~35%,基础选型、设计及施工的优劣直接影响着线路工程的建设。

滨州市位于山东省北部,属于黄河冲积平原,土质大部分为粉质粘土,而且地下水位高,一般为±0.0~1.0m,地基承载力又低,一般为70~90kN/m2。通俗讲基础越深受力越好、体积越小,但由于受地下水的影响,基础深埋后泥水、流砂现象出现的几率就会加大,给施工带来极大困难,既影响工期又增加投资。

由于地质的特殊性和埋深的局限性,当前的基础型式只有采取浅埋式,通过适当加大基础地板尺寸,增加基础自重来满足上拔稳定才是比较安全经济的。直线塔埋深控制在2m左右,承力塔埋深控制在3~4m左右可减少地下水对施工的影响。

根据工程实际地质情况每基塔的受力情况逐地段逐基进行优化设计比较重要,特别对于影响造价较大的承力塔,由四腿等大细化为两拉两压或三拉一压才是经济合理的。

2结束语

纵观近年来的输电建设工程,每项工程都有各自特点,设计中脱离工程实际,一味生搬硬套是无法保证设计质量与满足电网发展需要的。只有结合实际,因地制宜,通过优化方案,科技攻关,不断探索与创新,才能满足建设坚强电网的要求,才能开创工程设计“技术先进、安全合理”的全新局面。

参考文献

[1]110~500kV架空送电线路设计技术规定.国家经贸委,1999,10.

篇(4)

高压输电线路的耐雷水平与绝缘水平成正比,保证高压输电线路有足够的绝缘水平,加强检测零值绝缘子,是提高线路耐雷水平的主要手段。在设计高压输电线路时,要比较各种绝缘子的绝缘水平,保证其绝缘性能和今后的运行方便。其中合成绝缘子在电力工程输电线路设计中被广泛应用,因为合成绝缘子具有绝缘效果好、抗老化性能好、机械性能优秀、结构稳定、抗污闪性能好、运行效率高、耐电蚀性优异、重量轻等优点。

二、设计防雷保护

防雷技术是否完善能够关系到整个电力系统能否正常运行,是电力系统维护的重要部分。我们需要实施防雷结构设计,针对不同的电力系统结构,解决雷电打击的问题。防雷保护需要把握好不同装置之间的搭配运行,借助于各类防雷装置引进防雷技术,并且工作人员需要借助于不同的施工技术维护高压输电线路。①屏蔽保护。借助于计算机装置性能,在设计保护方案时做好各方面的检测处理,重点屏蔽外来的干扰信息,保护电力系统设备。②设备保护。防雷保护需要依赖各种相关的设备,特别是计算机装置。所以需要电力系统工作人员每隔半个月左右需要对所有设备进行全面的检修,工作人员需要及时处理装置出现的问题,如果不能维修好及时更换装置,保持装置的可用性,增强防雷效果。③接地保护。接地就是通过接地装置将设备的某一部分通过与土地连接,是世界上最古老的安全保护措施,接地装置可以把高压输电线路上的强电压、强电流引入地下,达到防雷保护。

三、选择合适的横担

选择横担非常重要,一般要根据现场具体条件分别考虑导线的粗细、导线的根数、档距的大小。选择的导线的过粗、导线的根数过多、档距太大,就会浪费材料;选择的导线的过细、导线的根数过少、档距的太小,不符合相关标准,会有潜在的隐患。通常在单相线路习惯用∠50×5×500或∠50×5×800型横担,在三相四线制线路中选择∠50×5×1500型横担,在选择横担时,既要考虑档距和导线截面,还要考虑气候条件和架设导线的根数等因素。一般气候条件正常的情况下,档距在标准范围之内,导线在50mm2以下,应该选择∠50×5×500,∠50×5×800或∠50×5×1500型号的横担。如果档距过大或者导线截面在50mm2及以上,恶劣的气候之下,应该选用∠63×6型横担。

四、输电线路的智能化设计

将现代先进的计算机技术、传感技术、网络技术同物理电网结合起来,形成新型智能化的高压输电线路。为了高压电网的稳定性、安全性、经济性和高效性,高压输电线路必须实现智能化的高压电网。智能高压电网具有:经济、安全、稳定、兼容、可靠、高效等优点,主要强调让电网具有自我恢复和自我预防的自愈功能,及时发现和解决故障隐患,快速进行自我恢复或者隔离故障,掌握电网的运行状态,避免事故的发生。

五、结语

篇(5)

作者:高峰 丁政中

由于设计过程中使用的材质不同,角钢塔档间距比管钢塔小70m,角钢塔每千米的造成价比管钢塔造价高出2.37万元,费用增加10.5%。影响杆塔工程造价的主要因素是材质价格及线路所使用的杆塔数量,一般意义上讲,钢管材质价格较角钢价格偏高,但钢管杆塔档间距又比角钢杆塔稍大,档间距的增加同时也会使树林砍伐费与土地征用费减少,如何在这三个方面寻找平衡点,主要取决于输电线路区域的选择、不同材质价格的市场变动情况,设计过程中就是寻找最优化的方案,达到降低杆塔工程造价的目的。建议:1.加强对铁塔塔型、塔头尺寸、塔身尺寸、主材坡度、斜材节间布置、杆件布置型式、杆件断面型式和节点构造型式等内容的研究,提高杆塔整体设计水平,降低工程造价。采用高强度钢材、不等边角钢及新型钢管材质,替代传统的普通角钢。一是可以减小塔身风压;二是在截面面积相等的情况下,圆管的回转半径比角钢大20%左右;三是提高了结构承载能力。架线工程1.树林砍伐费。2006年前树林砍伐费是5.23~7.06万元/km2,目前已涨至12.36~13.57万元/km2,树木砍伐费占静态投资的比例由2000年的14.64%上升到目前的28.35%,这是影响架线工程造价上涨的主要原因。2.征地赔偿。征地赔偿费2004年前是14.33~39.46万元/km2,2005年后就涨到42.5~75.65万元/km2,由于征地赔偿费在整个工程造价中的比例为1%左右,由此而带来的影响较小。3.设计手段。我们在对线路路径的设计上,主要是通过GPS全球定位系统来进行的,没有采用更为先进的数字化摄影测量技术,再加上设计人员认知水平和业务能力的有限,不可避免地会出现设计上的偏差。4.架线方式。相同截面的导线,张力架线的基价是一般架线的2倍以上,张力架线的机械费用高,为人工费的3倍,而一般架线主要靠人力操作,其人工费为机械费的3倍。

不同导线截面采用一般架线与张力架线方式的经济性进行比较,分析结果可以看出:(1)随着导线截面的增大,一般架线经济优势已经减弱,山地、高山地形下,张力架线初具经济优势。(2)不同地形的造价,一般架线经济优势均随地形复杂程度、单公里耐张杆塔数的增加而减小。(3)地形为平地、丘陵时,一般架线造价低于张力架线。(4)地形为山地时,根据不同的单公里耐张杆塔数,张力放线具有微弱的经济优势。(5)地形为高山时,张力架线造价低于一般架线。建议:(1)合理选择架线方式。一般架线和张力架线在不同工况条件下各具经济优势,总的趋势是:电压等级越高、导线截面越大,地形越复杂,单公里耐张杆塔数越多,张力架线的经济优势越明显;反之,一般架线的经济优势越明显。(2)提升设计手段,优化架空输电线路路径。目前国内设计广泛采用的是GPS全球定位系统,如果辅以海拉瓦(Helava)全数字化摄影测量技术,对输电线路路径进行最优最合理的选择,在缩短路径长度的同时,尽量避免房屋拆迁及树木的砍伐。有必要开展对架线方式的研究,寻找到一个合理的临界点,而达成输电线路建设投资与环境保护的平衡[3]。

基础工程基础工程在整个项目工程费用中占到20.4%。通过对基础工程造价更深入的分析,伴随着设计理念、地质地形、基础型式而产生的基础混凝土、钢筋和基础开挖(回填)土石方是影响基础工程造价的主要因素。有学者根据这些影响因素设计了一个基础优化的目标函数。F(x)=F1(x)+F2(x)+F3(x)……(3-1)式中:x=(基础的底板宽度B,其础的高度H,主体宽度CW,底板与主柱之间的台阶宽度模数MODE);F1:基础混凝土价值函数;F2:钢材价值函数;F3:开挖(回填)土石方价值函数。根据公式可以确定是优化的基础工程建设方案。根据采集到的甘肃110kv的35家样本项目的数据,结合公式(3-1),同时运用SPSS分析软件,得到基础工程混凝土、钢材、开挖(回填)土石方在基础工程项目的数据。所选样本项目基础工程费用是由三部分组成,其中钢材每公里造价4.56万元,比例为63%;基础混凝土造价1.39万元/km,比例为19%;开挖(回填)土石方造价1.3万元/km,比例为18%。这个比例远比国外发达国家偏高。造成基础工程费用偏高的原因主要有以下两个方面:(1)设计理念陈旧。从基础工程设计理念上看,我国现有技术规范《送电线路基础设计技术规定》,设计理念是沿用前苏联规范,设计追求高安全系数,基础砼及钢筋用量过大,工期较长,基础工程费用占到整个输电线路工程的15~25之间。(2)地基基础研究滞后。目前国内专家和学者对地基基础的研究主要集中在建筑物、桥梁上,没有把这些研究成果应用到输电线路上,电力部门没有建立专门的基础工程实验室内,对不同特性地基、不同型式基础构造进行系统的试验研究。而美国、加拿大等国,在经过理论分析计算时,还建立了专门的岩土工程试验室内,针对输电线路经过区域的地质状况,提出合理的基础型式,这样不仅可以保证输电线路的安全运行,而且也降低了线路基础工程的造价。建议:针对我国西电东送大的环境,应该加强对输电线路地基基础工程的研究,成立输电线路地基基础工程实验室,针对甘肃地质构造和输电线路经过区域的地形地貌,探讨地基处理、岩土边坡加固等方法和施工技术,特别是湿陷性黄土地不同塔基处理方案[4]。

篇(6)

作者:董铁柱 谭青海 罗金忠 王红宣 童武 单位:青海省电力设计院

由于扩径导线是在常规钢芯铝绞线中抽取铝芯的方式来生产的,其内层铝线和邻外层铝线不是紧密排列的,股层之间的缝隙较大,导线受压后容易产生变形和压痕,故须在张力放线中制定专用技术措施。如放线张力一般控制在1~1.5t。放线速度一般控制在1m/s左右。压接断线时应使用专用割线器割断,防止断线时造成导线端头变形。导线压接时,导线端头用不少于7根铝线均匀插入导线内层及邻外层的间隙,插接长度不少于压接长度,插入的铝线从同层铝线中截取。

目前常用的跳线有普通软跳线、铝管式硬跳线及笼式硬跳线3种形式。普通软跳线具有形式结构简单、安装方便的优点,但由于跳线摇摆严重,跳线弧垂大,造成了塔头尺寸的浪费。而铝管式硬跳线由于在铝管式跳线中的设备线夹与导线连接处有电晕现象且可听噪音较大,引起当地居民投诉。故最终采用笼式硬跳线,空气间隙风偏后导线对杆塔的最小空气间隙,应满足工频电压、操作过电压及雷电过电压的要求。按《110kV~750kV架空输电线路设计规范》要求,各间隙值应按下式进行高海拔修正:式中,H为海拔高度,m;m为海拔修正因子。绝缘子串750kV输电线路的绝缘配合,应使线路在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。绝缘子片数主要由工频电压决定,按工频电压确定绝缘子串片数有2种方法,即污耐压法和泄漏比距法。工程实际中一般采用泄漏比距法。高海拔地区,绝缘子片数按下式进行修正:nH=ne0.1215m1(H-1)(4)式中,nH为高海拔地区每串绝缘子所需片数;H为海拔高度,km;m1为特征指数,它反映气压对于污闪电压的影响程度。750kV线路悬垂串采用“IVI”型式,按照上述方法进行海拔修正后的绝缘子片数本线路按27m/s和30m/s风速设计了2种拉“V”塔。拉“V”塔的呼高为36m、39m、42m。拉“V”塔在高海拔地区首次大规模使用,在实际应用中以42m呼高为主使用。

采用拉V塔有效降低工程造价,以本工程为例,实际共使用拉V塔627基,占全部直线铁塔的44.4%,节约塔材约2652t,节约资金2100万元。2.7Q420高强钢应用目前线路所采用的钢材主要是Q235和Q345两种,其中Q235为碳素结构钢,Q345为低合金钢。Q235和Q345钢材具有强度稳定性好、离散度低的优点,冶炼、轧制、设计、加工经验均非常成熟,但缺点是屈服点低。国外先进国家输电线路应用的钢材,屈服强度可达450MPa。750kV线路中铁塔荷载较大,主材采用Q345对塔重影响较大,如果主材采用Q420,一方面,在一定程度上减小了基础作用力,另一方面可以减少主材双肢,从而也减少双肢所需的构造单元,使得塔重进一步减轻。Q420钢单价比Q345钢单价高不到10%,因此只要使用Q420能使塔重降低2%就是经济的。经过计算,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,减少塔身双肢主材的出现。电力天路工程已投运,通过该工程的设计,为青藏高原高海拔750kV线路的设计积累了一些经验,但该地区750kV线路的设计标准还需在运行经验的基础上不断改进、优化。

篇(7)

作者:余翔 单位:中铁第一勘察设计院集团有限公司

盐碱性土壤对电杆造成的腐蚀破坏架空电力线路通常采用的环形预应力混凝土电杆,其主要由预应力混凝土和钢筋2部分组成,通常混凝土覆盖于钢筋的外层,就像钢筋混凝土结构的房屋一样,混凝土具有很高的承压能力,能够经受很高的压力,但混凝土的抗拉强度较低,施加较强的拉弯力都会使混凝土结构受到破坏,而钢筋的作用就是提高钢筋混凝土结构的抗拉力,使得预应力混凝土电杆能够承受较强弯矩,从而使得电杆在受到导线张力和风压作用时能够依然挺立,而不至于弯曲、断裂。而钢筋外层的混凝土另一个作用就是保护钢筋免受外力直接破坏。通常电杆生产时由于混凝土的高碱性,使电杆内钢筋表面形成了一种具有较高抗腐蚀性能的保护层,这种作用即阳极钝化作用,正是由于这种作用的存在才使得电杆在普通环境下保持了较高的强度和使用寿命,保障了架空电力线路的安全运行。但在高盐碱性土壤环境下,由于外界离子从电杆混凝土表面的渗透,最终附着在电杆内钢筋表面,当离子浓度达到一定程度后,就会对钢筋产生破环性的后果,首先破坏钢筋表面的保护层,进而对钢筋产生进一步的腐蚀,从而降低了钢筋强度,且由于腐蚀后产生的Fe2O3化合物的体积大于Fe,因此使得钢筋体积发生膨胀,就像玻璃瓶内的水当结冰时会对玻璃瓶产生非常强的膨胀力一样,腐蚀后的钢筋由于体积的变大,也会对外层的混凝土保护层从电杆内部形成了一种非常强的膨胀力,从而使电杆的混凝土层开裂,混凝土从电杆上剥落,最终彻底终结了电杆的寿命,这种情况严重时将造成电杆折断、架空电力线路倾覆的后果。一般情况下,沿海重污秽地区盐碱性土壤中氯离子含量较多,环形预应力混凝土电杆主要是受氯离子侵蚀的危害,由于氯离子的破坏而造成电杆表面混凝土开裂,剥落而造成电杆的寿命缩短,威胁架空电力线路的安全运行。因此如何保护电杆内钢筋免遭氯离子的腐蚀,是解决沿海重污秽地区预应力混凝土电杆腐蚀的关键性问题。受空气污秽的影响造成绝缘子闪络绝缘子的闪络主要是由于大气中污秽空气及降水在绝缘子表面的沉积,在大气湿度较高的情况下,绝缘子表面电导剧增,从而使绝缘子在工作电压下因为局部电弧沿绝缘子表面延伸,最后失去稳定,沿绝缘子表面通过泄漏电流,从而发生闪络。因此选择抗污秽性能高的绝缘子是沿海重污秽地区减少闪络现象发生的关键性问题。

导线的防腐通常提高钢芯铝绞线抗腐蚀能力的方法就是在钢绞线表面涂抹油性涂料,从而隔绝电解溶液与钢绞线的接触,阻止微型原电池在钢绞线表面的形成。这样就能起到提高钢绞线的抗腐蚀性能,从而延长钢芯铝绞线寿命的作用,这种方法的优点就是成本低廉且刚投运初期防腐效果较好,但油性涂料它本身很容易在空气中挥发,或由于雨水长时间的反复的浸透,从而使钢绞线表面涂料的量随着时间的推移而不断减少,因而抗腐蚀效果也不断减弱。而且由于需在钢绞线表面涂抹油性涂料,因此导线的重量也比普通的钢芯铝绞线要重,导线重量的增加造成导线比载变大,从而造成架空电力线路运行时应力增大,为保证架空电力线路在一定安全系数下的正常运行,确保能够满足规范对架空电力线路安全距离的要求,势必要对架空电力线路的档距、电杆高度等进行调整,从而造成架空电力线路投资的增大。因此这种防腐处理措施已慢慢在架空电力线路设计中遭到淘汰。我国是一个稀土资源大国,随着稀土利用领域的扩展,和国外技术的引进,给导线的防腐处理提供了一个更好的选择空间,而5%铝—锌—稀土合金镀层钢芯铝绞线就是一种不错的选择,这种导线的抗腐蚀原理与在钢绞线表面涂油性涂料目的一致,都是阻止钢绞线表面原电池的形成,从而避免导线遭受腐蚀。但防腐原理则完全不一样,涂油性涂料的措施是油脂在钢绞线表面的一种简单附着,只是一种短时效的防腐处理措施,而5%铝—锌—稀土合金镀层钢芯铝绞线是在钢绞线表面镀了一层5%铝—锌—稀土合金,防护层的附着性很高,且由于稀土合金的使用,使得这种防护的抗腐蚀能力相当强。而这种镀层的厚度很薄,对于导线的各种技术参数并不造成不利的影响,相反,由于稀土合金的使用,使得导线的力学参数比普通导线略有提高。

由于稀土合金在导线中的用量很小,对于导线的价格影响并不很大,基本和普通钢芯铝绞线价格水平相当。另有一种防腐处理措施就是在钢芯铝绞线钢芯的表面包裹一层铝,从而隔绝钢绞线与电解溶液的接触,从而起到抗腐蚀的作用,采用这种防护措施的导线叫做铝包钢芯铝绞线。但相比较,这种导线价格要比普通钢芯铝绞线和5%铝—锌—稀土合金镀层钢芯铝绞线高一半以上,因此这种导线经济性较差。因而5%铝—锌—稀土合金镀层钢芯铝绞对沿海重污秽地区架空电力线路来说是一种合理的选择。沿海重污秽地区盐碱土中电杆的防腐处理措施(1)电杆外表面采用强度高、防水性能好、耐盐碱腐蚀能力强、附着能力强的涂料在电杆与土壤接触的部分进行涂抹,以防止土壤中氯离子从电杆表面向内部渗透,从而起到抗腐蚀的作用。(2)混凝土选料电杆混凝土的选择一定要采用高抗渗性的水泥,混凝土的拌制过程减少和限制氯离子的含量,氯离子的含量越低越好。从而防止电杆本身氯离子对内部钢筋的腐蚀,保持钢筋表面防腐保护膜的完整性。(3)钢筋防护在钢筋表面涂抹防锈漆或环氧树脂等防腐性能高的材料从电杆内部对钢筋进行保护,从而阻止钢筋的腐蚀。绝缘子的选择绝缘子是将导线绝缘地固定和悬吊在电杆上的电气元件。绝缘子在污秽环境中的闪络,取决于污秽层电导和绝缘子表面的外形,针对这两个因素选择硅橡胶复合式绝缘子能够较好地降低污秽闪络发生机率。硅橡胶绝缘子目前多数由高强度玻璃纤维芯棒、耐老化和绝缘性能好的乙烯基硅橡胶护套、有机硅填充层以及金属附件4部分复合而成。与普通瓷质绝缘子和玻璃绝缘子相比,它具有扩张强度高、吸振能力强、耐电蚀起痕性好、表面憎水性、抗老化能力、自洁性强、重量轻等优点。这为现场施工、运营维护人员减少了大量的工作量,很大程度上降低了现场人员的劳动强度。采用相关技术的电力线路已经获得了省部级优秀设计的表彰,可以作为类似地区架空电力线路设计的有益参考。采用这些防腐处理措施和材料的10kV架空电力线路,在沿海重污秽地区铁路配电系统中已经有了实践运行经验,自架空电力线路投运以来体现出了其优良的抗腐蚀性能,极大地延长了架空电力线路的使用寿命,节约了维护成本,保障了电力线路的可靠输电。