時間:2022-06-29 00:00:02
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇線路設計論文,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
(1)設計依據
在工作開展之處,必須對參考依據進行仔細研究,如上級部門下發的任務書、指導性文件、設計規范文件、設計合同等。
(2)對設計工作中的細節有一個初步的了解
及線路輸送電力的容量、電壓等級、導線截面、線路總長度、中間落點、連接方式等,同時對設計范圍有一個初步的規劃,如工程的預算、工程需要應用的設備等。
(3)根據下發施工任務的要求
對設計的各部門進行安排,同時讓各個設計部門明確好各項工作開始的時間和完成的時間。
(4)主要經濟和材料耗用指標
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,還應當說明每公里耗用的避雷線、導線,以及其與避雷線
2電力線路設計問題的研究
(1)優化電力線路設計工作
首先,應該明確電力線路設計的依據,也就是設計的原則,需要根據不同作業施工地區的實際情況來有針對性地進行設計,嚴格依照各種文件條款的規定展開線路設計。其次,優選電力線路路徑。在明確了設計思路與設計依據后,就要做好路徑方案的選擇,要從線路路徑長短、能夠被開發利用的各種交通線路以及交通線路周圍的地形、地質狀況,河流布局以及常年的氣候特點等方面出發進行優化布局和選擇,其中要重點避開工業污染嚴重、地形復雜、地表障礙物繁多等地理空間環境,同時要結合線路轉角、曲折系數等方面來選擇最優路徑。將一切因素進行綜合考慮、集中處理后,再選擇最優電力施工線路。
(2)線路機電部分的設計
線路機電部分的設計在整個電力線路設計中也占據著十分關鍵而重要的地位,這其中要顧及氣象條件、導線架設等因素。要求我們在設計中注意以下幾點,第一,注重優選氣象條件。當電力線路的長度過長,遇到氣象環境較為復雜的地區時,需要對這些氣象區進行分段處理,具體需要重點參考的因素有:當地的年平均溫度、最高溫與最低溫、風力最大值、電線覆冰值、雷雨時間、電線內外電壓等等。第二,導線的技術標準。要根據電力線路與系統的設計需要等來科學選擇導線,其中包括截面、型號、規格、價格、質量等因素的考慮,其中要明確導線的主體機械與電氣特征。第三,科學組裝。因為電力系統的桿塔結構、絕緣子類型、導線等都各有差異,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準、滿足要求,當遇到一些特殊的地理環境,例如:交通線路、復雜地形區、高寒區等時,則可以用雙串絕緣子串來達到標準。第四,導線的防震。為了增強導線的防震抗震功能,要從以下因素出發來優選導線,例如:安全系數、使用應力最大值、平均運行應力等等,同時也要顧及電力線路所經由地方的環境特點,例如:地形狀況、氣候條件等等,對應提供抗震方法。其中要重點考慮施工地區的風力狀況、線路架設高度、地形等因素,因為這些因素會嚴重影響導線震動規模。
(3)科學選擇桿塔類型
電力線路的桿塔類型大致包括:直線型、轉角型、耐張型等等,具體的線路設計作業中,可以著重選擇那些能夠經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、混凝土數量等等,也要將線路所經由路徑的環境因素納入考慮范圍,經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結語
最小坡段長度
(1)站坪坡段最小長度:《設規》規定:“車站站臺計算長度內不得設置豎曲線冶,以保證站臺平整和乘客安全,并便于車站設計施工。設站坪坡度2%,車站兩端節能坡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,以當前國內地鐵常采用的國產B型車6節編組為例,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,通常可設計為250m。當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相應加長。帶有配線的車站應根據岔線布置要求設計站坪坡段長度。
(2)區間線路最小坡段長度:《設規》規定:“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。還規定應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護。區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,可見當兩相鄰變坡點坡度差均控制在30%以內時,則區間線路坡段最小長度可設計為200m。
當相鄰兩變坡點坡度差大于30%時,則最小坡段長度應相應加長。由于現行《設規》對變坡點坡度差最大值沒有明確規定,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生很大的坡度差,又疏忽了檢算,容易發生豎曲線間夾直線長度不滿足要求的設計違規問題,對此設計者尤其是新手應引起足夠重視。
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定,以客貨混運的常規鐵路為例,20世紀70、80年代的《線規》規定,坡度差不應大于重車方向的限制坡度值。現行《鐵路線路設計規范》(GB50090—2006)對坡度差值作出了更詳細的規定,根據列車通過變坡點時產生的縱向力不大于車鉤強度和不同列車牽引定數這兩個因素分為4檔,一般為8%、10%、12%、15%,困難情況為10%、12%、15%、18%。地鐵不同于常規客貨混運常規鐵路,地鐵是客運專線,沒有貨運,列車種類、牽引質量單一,其動車組牽引力充裕,但因地鐵是城市軌道交通客運專線,故對其行車平穩性和乘客舒適度應是重點考慮的因素,坡度差過大,對此影響較大,同時對設計施工、運營養護也帶來不利影響,因此,對地鐵坡度差最大值宜有所限制,論述如下。
(1)行車平穩性和乘客舒適度
列車通過變坡點時要產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。但當列車通過豎曲線時,產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,影響行車平穩性,因而也降低了乘客舒適度。
(2)方便設計
由于地鐵站間距離短,市區一般1km左右,扣除站坪及站端坡段,區間線路縱坡往往只能設計成短坡段,通常多采用200m。如前所述,當相鄰坡段坡度差控制在30%以內時,設計最小坡段200m無須檢算即可滿足豎曲線間夾直線長度規定,從而可避免坡度差過大容易發生的設計違規問題。
(3)有利施工
變坡點豎曲線地段線路高程需要調整,當調整量大于整體道床厚度允許調整量時,需通過調整結構高程來實現。如地下線框構施工需要通過結構變截面降低底板(凸形變坡點)或抬高頂板(凹形變坡點)來滿足調整量。而盾構施工時,豎曲線地段線路高程調整量只能在盾構推進中進行調控實現,給施工帶來難度,坡度差越大,調整量越大,調整地段越長,如坡度差為30%時,高程調整量最大處563mm,調整地段長度達150m,若坡度差再大,則盾構推進調控難度更大,對此施工部門反映強烈。
(4)軌道養護維修
如前所述,列車通過變坡點要產生附加力和附加加速度對軌道產生沖擊,故變坡點處豎曲線地段和線路平面曲線地段一樣,都是線路的薄弱環節,是軌道養護維修的重點地段,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護維修工作量和費用。
綜上所述,從提高乘客舒適度,方便設計施工,減少養護維修和運營費用等多方面考慮,認為對坡度差最大值應有所限制為宜。據了解,在工程實踐中,地鐵線路縱坡設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計中,規定兩相反方向的坡段連接時,其中一個方向的坡度不應大于5%,在二期工程中放寬至10%。
根據以上分析,并考慮便于設計操作,建議對地鐵線路相鄰坡段坡度代數差最大值取《設規》規定的最大坡度值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,地下車站和區間為排出結構滲漏水及消防、沖洗廢水,必須設置排水泵站,通過設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。雙線并行地段為節省工程投資,一般共用一個排水泵站。地鐵縱斷面設計以右線為準,當左右線隧道結構采用單洞單線時,要求左線縱斷面設計最低點位置,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以內高差。
1.1模擬計算方式
所謂的模擬計算法就是針對建設地實際情況以及公路建設方案進行模擬計算,合理規劃公路建設的相關指標和具體數據,在選擇公路建設方案時選取與模擬結果最為接近的方案。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。通過對不同設計方案計算結果的分析,從安全可行及經濟的角度進行了方案的比選,從而確定了最終設計方案。通過模擬計算能夠有效分析高速公路建設過程中所遇到的技術問題,簡化了設計的難度,保證建設質量。
1.2優缺點對比分析方式
不同的環境下不同設計方案都有各自的優點和缺點,優缺點對比分析法就是針對特定的環境下不同方案所產生的優缺點進行對比分析,從而選擇優點較多的設計方案。康華剛(2007)在研究西康高速公路秦嶺終南山特長隧道消防設計方案比選時,采用優缺點列舉對比分析法對滅火設施組合、消防干管布置、消防水源選擇等關鍵性方案進行了比選。
1.3價值工程法
針對公路建設方案應該建立相應的價值評定指標體系,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上構建起來的。在公路建設過程中通過結合實際條件客觀的評價不同工程的機制,通過分析指標權重來選擇公路設計方案。秦志斌(2011)在研究山區公路對自然環境的影響多目標評價時,首先構建了三級評價指標體系,然后運用主觀賦權法(層次分析法AHP)和客觀賦權法(熵值法)結合起來確定評價指標的權重,根據各評價指標的權重大小來確定其對于目標的重要性和對實際問題(山區公路路線對環境的影響)的作用大小。
2對不同公路線路設計方案比選方式的評析
在公路線路設計過程中選擇不同的比選方式會對設計方案有較大影響,上文所介紹的四種設計方案對比方式在實際工程建設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,提高公路建設質量。
2.1五種對比方式優點
五種對比方式都有其不同的優點,比如多指標綜合比選法通過分析公路建設方案的不同指標來判斷線路方案是否適合當地的公路建設,這種方式可以利用指標來衡量建設方案質量,更加直觀。而模擬計算方式可以通過模擬還原實際建設狀況,使建設方案更加貼近建設環境,符合建設需要。在設計方案差別較小,而且方案較多的情況下優缺點對比分析方式可以更加客觀的反映各種方案的優勢和缺陷,從而根據實際需要引導建設者選擇更為適當的方法。通過衡量方案價值確定選擇何種公路建設線路,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勢以外還存在不同的問題和缺陷。多指標綜合比選法的卻缺點是過分偏重于指標衡量,雖然涉及的指標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需要。而模擬計算方式雖然可以通過模擬計算實際環境來確定方案的實效性,但是在計算過程中如何選擇適當的指標仍然存在問題,特別是計算過程中由于計算較為復雜,所以經常存在計算錯誤。優缺點對比方法能夠直觀的反映各種方案的優缺點,但是僅僅局限在現有的方案之中,不能通過對比判斷實際建設所需要的具體方案,從而影響建設質量。通過衡量方案價值盡管能夠確定方案的價值,但是并沒有規定何種價值的方案更符合各地建設需要,不能夠具體問題具體分析,所以仍然具有局限性。
3結束語
1.1設計目標
公交線路規劃設計目標可以從兩個方面來進行總結:一方面是規劃設計要努力吸引乘客,確保公交運行效率,降低營運成本,從而較少公交體統耗費,提升公交公司效益。另一方面是優化城市人們出行,在規劃設計過程中實現人們出行、交通布局和城市主體運行的統一,進而實現社會效益。
1.2設計原則
在規劃設計大城市公交線路時,需要考慮的因素較多,再加上城市公交線路網整體構成復雜,因此要保證線路規劃設計達到最優效果具有一定難度。盡管如此,在進行公交線路規劃設計時,仍要遵循以下原則以保證公交線路開創目的。
①線路規劃設計要盡可能與城市居民流動走向相統一。
②線路規劃設計要主要考慮沿線居民日常出行需求,如上班、上學等,同時兼顧其它。
③進行新開線路規劃設計時盡量避免調整原有公交線路,避免發生串聯影響。
④線路設計應盡量讓公交線路網絡上的點、線分局均勻,防止空白區出現。
⑤注重與其它公交線路的銜接。
2公交線路規劃設計方法
在進行公交線路規劃時除從公交系統收益目標之外還需要考慮社會整體效益目標。公交線路規劃設計合理一方面能減少城市擁堵,另一方面也有利于降低乘客出行疲勞,促進社會財富創造。
2.1公交換乘樞紐選址
公交換乘樞紐是緊密聯系城市各區域的重要一環,同時也是決定乘客出行方便與否的關鍵因素。具體選址方法如下:
①按區域將城市劃分,劃分手段主要依據城區聯系度。
②在每個劃分區域邊界選擇一些可以當作換乘樞紐的地點,將這些地點設為Φf1,看成可行性地址集。
③分配公交OD量。這一環節中的分配工作主要作用在不同區域內的小區之間,可以采用短路徑分配法來進行分配。同時在分配過程中,劃出各區域邊界上人數流動大地址集,將其設為Φf2。
④令Φ=Φf1Φf2,則Φ就是設計中公交換乘樞紐所選定可以用來建址的集合。
⑤將上述OD分布量應用到其它樞紐上,盡量選擇離建址地區近的地段。例如:兩個區域間中有換乘樞紐γ,兩個小區A和B分別在這兩個區域內,則AB間的公交OD量就轉到了A與γ和B與γ之間。
2.2公交路線規劃
城市公交路線構成公交線網,目前對城市公交線網的規劃主要采用逐條布線和全網最優兩種方法,這兩種規劃方法其目的都在于保證公交客流量最大,縮短乘客出行時間,主要體現在直達乘客量最多。其中,逐條布線法是根據一些指標在多個可供選擇的規劃線路中逐條選擇出最適合的線路的一種方法,采用這種方法進行線路設計并在此基礎之上將多條路線進行疊加,最終構成公交線網是一種簡單、可行的線路規劃方式。實際規劃過程中,我們可以以此為基礎,尋找一種全新的優化方法。在確定好公交換乘樞紐之后,大量乘客會在這些換乘樞紐集中,這使得城市中區域內部換乘失色不少。基于此,在進行公交線路規劃的目標應定在讓整體公交線路網效率最高,即直達乘客總數最多。受線長約束,公交線路運行效率可以說在意義上同直達乘客數所表達的是相統一的。
3BRT線路規劃設計
3.1基本原則
BRT線路即快速公交線路,它的建設同城市發展關系密切,因為城市繁榮會促進城市人口出行,這在很大程度上推進了城市BRT路線建設。在城市中規劃BRT線路需遵循以下幾點:
①整體性原則。在進行BRT線路規劃設計時,要明確BRT線路同專屬車輛、車道間的關系,它們是共同有機體下的多個密切聯系的環節,因此在進行規劃設計時,除了應用規劃理論、方法外還應考慮這些因素。
②協調合理原則。這一點主要是指規劃設計BRT路線時需要考慮它同常規公交線路間的聯系性,在考慮線路獨立的同時還應在大范圍內考慮到乘客換乘等其它因素。
③可持續性原則。規劃設計BRT線路需要注意環境保護,重視可持續發展盡量避開生態區,同時降低線路給居民帶來的干擾。
3.2規劃設計流程
進行BRT線路規劃設計時首先需要掌握其理論基礎及遵循的基本原則,在此基礎之上對城市中現有的BRT路線規劃設計進行分析和學習,從中則優戲曲。
3.3BRT線路規劃設計方法
BRT線路規劃是一項比較復雜工作,涉及到許多方面的優化和組合,具有非線性。此外,由于線路設計同乘客數量間是一種制衡關系,當新的交通路線投入運行后,自然便會有部分乘客使用這條交通線路,而這種客流變化又會對公交線路產生影響,面對這種情況,可以采用劃模型來進行BRT線路規劃設計。規劃設計BRT線路的出發點是在運營單位獲利的基礎之上保證出行者方便,從而優化城市交通系統。因此規劃設計要在盡量降低乘客花費、公交公司成本的同時盡最大可能增加客流,從而增加收益。其中乘客花費主要包括兩點:車費及出行時間,乘客會根據車票價格及出行時間來選擇自己的出行方式。此外,公交公司獲益量同客流量關系程正相關。依據上述這些,我們便可以得出一個雙層規劃模型。其中上層規劃函數與實際相結合,一方面能減少乘客出行費用,一方面還能降低營運成本,使公交系統獲益。
4結束語
1.1關于電纜的接地中壓電纜一般采用三芯電纜,由于三相電纜的芯線在電纜中呈“三角形”對稱布置,三相電流對稱,金屬外皮不會產生感應電流。對于高壓單芯電纜,其芯線類似于變壓器的初級繞組,而金屬護套則類似于次級繞組,所以電流流經電纜時產生的部分磁力線與金屬護套鉸鏈后,經過一系列復雜的物理變化和相互作用,會在護套產生相應的感應電壓。在護套兩點接地的情況下,由于導線與護套形成閉合回路,環形電流將會出現在護套中,并且這種環形電流的數量級與芯線的負載電流相同,降低芯線的載流量,加速電纜絕緣層的老化,產生大量的電力損耗。所以電纜進線接地應選用一端直接接地,另一端經護層電壓限制器接地的方式。
1.2直接接地端的選擇如果全部采用電纜進行線路敷設,接地點會選擇線路終端即受電側,方式為直接接地。如果電纜一端要與架空線相連,護套的直接接地點應選擇與架空線相連接的一端,這種方式能有效地降低護套上的沖擊過電壓。如果電纜兩端要與架空線相連,應把護層電壓限制器設在架空線不易遭到雷擊的一端,而護套的直接接地點選擇另一端。
2實施絕緣分割交叉互聯接地
如果線路過長,金屬護套不宜只在一端接地,因為較高的線芯電流會使得金屬護套產生很強的感應電壓,不僅會影響到設備的正常使用,還會具有很大的安全隱患。所以,對于線路較長的電纜可以把絕緣屏蔽層和金屬護套分割成若干個單元,并借助于接頭把相鄰段的屏蔽層和金屬護套交叉連接,使得某段三相導體的周圍的屏蔽層和金屬護套形成連續回路。值得注意的是,應選用絕緣接頭,因為絕緣接頭能使得外屏蔽層和護套在電氣上分段。在進行線路設計的過程中,要保證電纜的排列是對稱的,以實現降低感應電流的目的。
這是因為小段護套電壓的相位差120°,兩個接地點之間的電位相同,沒有電位差,沒有感應電流產生的條件,因而無法產生電流,通過這種方式能明顯降低金屬護套上的感應電壓,其最高的感應電壓是在一段的金屬護套上產生的,而不是在整個的線路上。
若電纜排列不對稱,則無論三個小段護套的長度如何,他們形成的電壓的向量和也不可能是零;若兩端均勻接地,在對地合成電壓的作用下,護套內就會產生循環電流,不過由于循環電流要經過大地電阻、接地極電阻,并且自身也非常小,所以不用對其考慮太多;若交叉互聯后一端接地,另一端對地就會形成一個很小的合成電壓,不過護套內并不會產生循環電流;如果要知道循環電流對護套電壓的影響,首先應算出護套內的循環電流,只要知道任何一相的循環電流就可知道各相的循環電流,這是因為各相護套的阻抗一樣,各相的循環電流也自然相等。循環電流后護套電壓=循環電流形成的壓降+每小段護套上的感應電壓。
3結束語
(1)盡量遠離大型礦山,軍事工程等配套設施,以減少輸電線路建設的風險對當地經濟和環境,同時避免不良地質區,并盡量選擇靠近國道,省級的位置選擇在該路徑不僅可以改善交通的運行,也方便了項目的建設。
(2)對應設置傳輸線,傳輸線的設計應該設置成為具有高度對應項,使電廠按照詳細規劃和變電站的設計相一致的特定方案,限制區域要使用相同的塔架設回直立設施。
(3)要選擇合適的導線長度。兩個分站之間的線路長度是盡可能短,以避免電力功率的損耗。并且選擇材料上要注意材料本身的電阻值、密度、延展性等問題,避免由于導線材料選擇不當造成導線自重過大造成危險,也應該避免相應電阻值過大的導線材料造成導線發熱出現火災。
(4)根據高差和間距設置,以避免電線塔間距輸電線路選線過大,由于地面沉降,如過度的風偏的現象最終造成導線垂低等不良后果。
2輸電線路工程設計與施工的管理和控制要點
根據所處環境的不同,輸電線路的施工非常容易受到各種外界因素的影響和破壞,因而,發生事故的概率很大。另外,導線在外的特點要求導線與地面、建筑物等設施之間要有一定的安全距離,因此造成輸電線路占地空間和線路廊道的增大,從而對土地的利用情況產生影響。下面,本文從幾個方面介紹輸電線路工程設計與施工過程中的管理和控制要點:
2.1輸電線路導線的選擇
傳輸線導體的主要作用是傳導電流,傳送功率,這是該部分的主要部分。電源線被設置在所述塔,不僅需要承受導線本身的重量,而且還由雪,雨,陽光和溫度的影響,并因此,電線線路的選擇設置應該選用機械強度高電氣性能更好。許多類型的傳輸線導體,該ACSR最廣泛的應用,主要是由于該ACSR通常是由多股鋁導線絞合的形成引起的,是最好的導體的電流傳輸,鋼絲的內部繩股,使強度提高該行也起到了非常重要的作用。在電力輸送網格系統中,電壓電平越高,傳輸容量,也能對外部環境的影響更加敏感。為了提高電力傳輸的質量和降低高頻通訊以及所選擇的電暈絲的干擾是非常重要的。在正常情況下,使用為確保引線組成的兩個或更多個高壓輸電線路,并根據傳輸容量、電流強度、供電密度、發熱的情況下、損失的最大金額去共同決定導線的橫截面的選擇電力和其他條件。有關符合導線質量扭曲的機械張力,以滿足密封性要求和均勻性的金屬絲的表面內的規定的購買請求應光滑,腐蝕斑點的條件和包含物不可以存在。
2.2輸電線路路徑的設計
1)圖上選線
圖上選線主要是指通過收集到的輸電線路周圍區域的航測圖、地形圖等信息,根據以往的經驗,標識出其中的起點、終點和其他必經的地點等位置,然后參考水文地質、民航、交通氣象等相關資料,使線路路徑的選擇盡可能的避開較大的設施和其他影響區域,另外,考慮到不同地區的交通條件,要根據路徑最短的原則,規劃多個可實施方案,然后將這些方案進行經濟和技術上的對比,進而選擇一個最優的線路路徑方案。
2)現場選線
這一步驟的任務是將圖紙路線落實到實際現場中,并進行實地踏勘。該階段要求工作人員具有較強的毅力和耐性,因為一個線路可能需要進行多次的走訪和勘察才能最終確定。輸電線路的選擇要盡可能的避開地質不良區域、果木林園、森林等地帶,同時還要檢查已經存在的線路的覆冰情況,避免線路經過嚴重覆冰的區域。最后,要對交通運輸的便利性進行充分考慮,以方便線路工程的施工和維護。
2.3輸電線路桿塔的設計施工
傳輸線塔是用來支持導線的設備,使之能不管在什么樣的天氣條件下,都能夠滿足的安全要求并確保電磁場的電絕緣性。傳輸線塔支撐結構,因此,塔架構造周期,運輸時間和成本,以及建設成本等占有相當大的部分。因此,要加強選擇和塔的施工隊伍設計的重點。著重注意設計的塔結構,成本,尺寸,等等。根據情況的內容。線路初步設計時,應嚴格按照該設計過程中的成本估算的有關規定,利用塔模型盡可能之前已經實施的,如果你需要使用新塔將不得不反復研究,計算和科學實驗,從而避免不必要的損失。
2.4輸電線路的其他內容
首先,在輸電線路工程設計過程中,我們應遵循實事求是的原則。例如,輸電線的選擇方面,線應及時更新有關的技術;在施工設備上線的選擇,盡量使用節能,高科技材料的;在設計方面行路,他們必須利用已經成熟的手段。要加強重點輸電線路路徑優化程度,不斷學習新的技能,并使用這些技能輸電線路的設計和施工服務。其次,根據輸電線路的建設,要運用經濟和先進的開挖基坑與人工挖孔樁基礎技術,可有效降低混凝土的用量,節約工程投資,減少開挖方量,減少水和土壤,破壞周圍的塔的基底部的植被。此外,使用根據實際情況作適當的施工方法施工人員的要求,提高輸電線路基礎工程的質量。最后,整個設計和建造輸電線路工程,加強對相關環節的管理。設計與施工輸電線路工程的重要組成部分,施工人員加強管理,包括工作人員和工程材料的管理,防止廢棄物胡亂丟棄現象的發生,而且還可以防止員工松弛狀況出現。
3結束語
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.
作者:李建強 單位:鐵一院蘭州鐵道設計院有限公司
由于大何線列車牽引質量為10000t,存在站前長大坡道地段(重車13‰制動地段),且存在平面最小曲線半徑等情況,因此,在設計過程中應充分考慮線路的實際特點,對該地段的鎖定軌溫進行單獨設計,合理確定鎖定軌溫。軌道結構加強保持軌道結構穩定性的軌道阻力包括道床縱向阻力、道床橫向阻力和扣件扭矩等方面。為保持軌道幾何狀態的穩定,應在曲線外側對道床進行加寬、加高,內側保持道床飽滿,同時注意軌道框架的加強,確保軌道幾何方向的良好。在大何線無縫線路設計中,充分考慮重載鐵路的受力特點,采用重型預留特重型軌道結構標準,鋪設Ⅲ型混凝土軌枕及相應彈條扣件,雙層碎石道床;800m及以下曲線半徑地段采取外側道床加寬、加高并設置軌道加固樁(必要時)等措施,確保軌道整體框架結構狀態的穩定,同時建議在后期軌道維修、更換軌枕和清篩道床等過程中,采取限制行車速度,利用重載列車的自重使道床達到穩固狀態的措施。列車的動荷載作用軌道初始彎曲(包括初始塑性彎曲和初始彈性彎曲)是影響無縫線路穩定性最敏感、最直接的原因。鋼軌的初始塑性彎曲大多是在軋制、運輸、焊接和鋪設過程中形成,初始彈性彎曲是在輪軌之間相互作用,特別是橫向力作用下形成的。在軌道方向不良地段,輪軌的相互作用會進一步加劇軌道幾何形位的變化,在豎向荷載作用下會引起軌道上浮,使得軌道局部橫向阻力減少,從而引發脹軌跑道。可以說,溫度壓力過大、軌道幾何狀態不良(尤其是道床的飽滿及密實程度)、列車的動荷載作用是造成重載線路脹軌跑道的主要原因。溫度壓力的增加是造成無縫線路鎖定軌溫升高的主要因素,道床的飽滿和密實是道床縱向、橫向阻力滿足要求的主要保障,而列車的動荷載作用則會對鎖定軌溫、橫向位移和橫向阻力產生影響。因此,需要綜合考慮以上因素,分析重載鐵路無縫線路的脹軌機理,分不同路段確定合理溫升,確保行車安全。
影響重載鐵路無縫線路允許溫降的主要因素有斷縫允許值、鋼軌焊縫強度和特殊地段附加縱向力等因素。鋼軌斷縫允許值列車低速行駛時,斷縫允許值可適當加大,據鐵科研的研究結果分析,列車以85km/h時速通過138mm斷縫時,車輛、軌道的各項力學和幾何參數均在安全范圍內,目前建議的斷縫允許值8cm在低速行駛下是安全的。鋼軌焊縫強度隨著科技的不斷進步,國內的鋼軌生產工藝和焊接工藝得到不斷發展,焊接接頭部位的強度可以得到充分保證,焊接強度可達鋼軌母材的95%~105%,各項性能指標均可以達到鐵路行業要求,鋼軌焊縫處發生斷軌的可能性不大。特殊地段附加縱向力采取式(1)計算所得中和軌溫,可能會給無縫道岔等特殊地段帶來不利影響,由于在基本軌限位器附近產生較大附加縱向力Pa(其值約為區間無縫線路的1/3),無縫道岔鎖定軌溫偏低會引起基本軌和尖軌彎曲變形,威脅行車安全。同時,在確定無縫線路的鎖定軌溫時,也要考慮道岔、橋梁等特殊地段附加縱向力的影響。由于大何線所處地區的極端歷史最低氣溫可達-34.5℃,在設計過程中必須進行斷縫允許值和特殊地段附加縱向力檢算(連續梁橋及無縫道岔地段),如果軌溫變化幅度太大,單一鎖定軌溫已不能滿足軌道結構的安全運營要求,可在橋梁、無縫道岔等地段設置鋼軌伸縮調節器,以滿足運營需求。
合理確定鎖定軌溫只是保障重載鐵路運營安全的基本要求,運營過程中更應該保持日常鎖定軌溫的準確性,加強軌溫監控。對由于線路爬行或其它原因引起的鎖定軌溫變化路段,要及時做好應力放散工作,并使線路軌溫保證在設計鎖定軌溫范圍內。同時,要求對鋪設無縫線路的長鋼軌的初始順直度進行檢查,保證線路的初始方向圓順,各項幾何尺寸偏差在限制范圍內。設計時對小半徑曲線地段應在線路外側對道床進行加寬、加高,增加道床橫向阻力,特殊區段還應設置鋼軌加固樁和線路防爬設備,保障線路狀態良好,提供充足的抵抗軌道彎曲變形和保持穩定的能力。通過計算得到曲線半徑800m區段允許溫升[Δtc]為50.86℃,由斷縫決定的允許溫降[Δtd]為65.11℃,所得設計鎖定軌溫為(17±5)℃,其溫升、溫降幅度均在允許范圍內。但據此計算伸縮區長度及預留軌縫發現,因溫差較大,預留軌縫難以取值,故最終確定設計鎖定軌溫為(17±3)℃,同時要求加強伸縮區的軌道結構阻力,并注意位移觀測樁的設置與觀測。本文結合大何線重載鐵路無縫線路的設計問題,通過重載鐵路無縫線路穩定性和強度的主要影響因素的分析,提出無縫線路設計應注意的一些關鍵問題及解決辦法,并在實際設計過程中得到運用,確保設計符合要求,保障后期的運營安全。