摘 要：本文根據作者多年工作經驗，對在線路設計中同塔多回路中的應用進行了分析，僅供參考。

　　關鍵詞：電力;線路設計;同塔多回路

　　1、同塔多回路在外的應用

　　德國是歐共體中電力工業最發達的國家之一，該國目前最高電壓等級為380kV。由于德國土地較為狹小，為有效利用線路走廊，德國政府規定凡新建線路必須同塔架設兩回以上。根據掌握的文獻資料，德國是高壓和超高壓線路中，同塔四回為常規線路。最多回路數為六回，線路走廊的投資一般占線路建設總投資的20%～30%。對于最高電壓等級的380kV，現在已建有混壓同塔四回線路(兩回380kV，兩回230kV)，目前尚無同塔四回380kV輸電線路。

　　東京電力公司因轄區土地資源緊張。為減少線路走廊占地。盡量采用多回路同塔架設。目前，日本同塔架設最多回路數為八回。110kV以上線路多數為四回。500kV以上除早期2條為單回路外其余均為雙回共塔架設，目前尚未有同塔四回500kV線路。

　　2、同塔多回路的可靠性

　　同塔多回路由于采用同塔并架，一旦出現事故，對電力系統的影響非常嚴重。為了應對這種特殊的重要性，必須在工程設計的可靠性上重新考慮，適當提高設計標準。

　　我國現行的設計標準經過多年的運用。積累了大量的運行經驗。同時也暴露了一些設計、施工和管理的薄弱環節。因此可針對這些運行經驗。在同塔多回路設計中有區別地提高或保持相應設計標準，使設計更合理、更科學。

　　3、設計原則

　　3.1氣象條件

　　現行規程對設計氣象條件根據線路級別取不同的重現期來確定。一般規定330kV及以下線路按15年一遇，500kV按30年一遇。對于多回路線路，首先必須按回路中最高電壓等級來確定重現期。其次還必須根據多回線路在系統中的地位來確定是否適當提高取值，如其在系統中的重要性已經達到或超過上一電壓等級水平，則應該提高氣象條件取值標準。在不同地區還應該根據實際情況靈活掌握。

　　3.2導地線和金具安全系數

　　導地線安全系數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。

　　3.3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。

　　現行規程規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行。

　　同塔多回路通常應用在通道緊張地區，懸垂串推薦采用V型串布置。這樣既可有效節約線路走廊。避免鐵塔大風閃絡現象，而且在相同絕緣子片數時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《技術規程DL/T5092-1999》的計算公式(D=0.4Lk+U/ll0+ )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。

　　3.4防雷特性[2]

　　根據送電線路設計手冊推薦，線路遭受雷擊的次數為：

　　N= hT，h=hg—2ƒ/3

　　式中， 為地面落雷密度;h為避雷線平均高度;T為年雷暴日數;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，當地線保護角相同時，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，降低塔高。減少雷擊次數;

　　(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，避免同層橫擔出現同名相導線;

　　(5)采用平衡高絕緣，降低線路總跳閘次數。

　　3.5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的做法。對多回路結構設計的安全系數適當加強。

　　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運行經驗豐富及可靠性高的型式，在地質條件差的地區應優先采用灌注樁基礎。

　　4、同塔多回路的電磁環境

　　同塔多回路由于通常深入到人口密集地區，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 3 5.1

　　非居民區 5

　　部分對高壓線路下場強限制非常嚴格，規定途經非居民區的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。

　　根據歐共體(EG)委員會現行的EMV標準，對電場強度和磁感應強度限值的規定為：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。

　　5、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越性。

　　6、同塔多回路的應用前景

　　同塔多回路在國內一些地區已得到關注和運用。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。特別是由于規劃部門對土地審批越來越嚴格，線路通道在很多地區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。從環境保護和節約土地資源等綜合社會效應等方面統籌考慮，同塔多回路具有廣闊的應用前景。

　　參考文獻：

　　[1]DL/T5092—1999。110~500kV架空送電線路設計技術規程[s]北京：中國電力出版社，1999。

　　[2]張殿生。倪宗德，張洞明。等。電力工程高壓送電線路設計手冊[S]。長春：水利電力出版社。1989。

　　[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一16。