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序論：在您撰寫線路設計論文時，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，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
輸電線路設計軟件有以下特點：（1）需要考慮復雜的氣象條件因素，進行很多電線力學的有關計算，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)庫和面向對象技術進行處理。（3）輸電線路設計需要查詢大量數(shù)據(jù)，包括氣象區(qū)數(shù)據(jù)、導線參數(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）輸電線路設計中還有許多是進行設計或施工校驗，校驗用人工進行費時且不準確。（5）輸電線路設計和施工計算后將輸出大量的設計數(shù)據(jù)，并繪制成相應的各種曲線以便工程應用。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)境中的應用程序開發(fā)，考慮輸電線路設計的網(wǎng)絡計算及相關的信息管理，基于.NET框架的輸電線路設計軟件具有以下特點：（1）.Net框架的程序設計語言具有語言無關性，可以實現(xiàn)跨語言編程和調用。對于輸電線路設計軟件設計圖形接口、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）輸電線路設計軟件參數(shù)眾多，應當使用數(shù)據(jù)庫技術管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)?；诘臄?shù)據(jù)庫訪問技術，更方便實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)庫的在線和脫機訪問操作。（3）工程應用中要求對輸電線路設計計算結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，而復雜的桿塔等圖則通過VBA在AutoCAD實現(xiàn)，通過數(shù)據(jù)庫關聯(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）輸電線路的設計與施工計算功能多，數(shù)據(jù)關聯(lián)大，圖形顯示較復雜，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計軟件具有智能客戶端的優(yōu)點，方便離線應用和多用戶的角色管理并可應用于網(wǎng)絡應用中的工作流進行管理。
三、軟件架構及算法
為滿足中小設計單位對輸電線路設計計算程序的要求，根據(jù)對輸電線路設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果的數(shù)據(jù)定義及計算，同時還包括數(shù)據(jù)庫的相關處理。輸電線路界面類則負責程序主界面、數(shù)據(jù)庫界面、繪圖的實現(xiàn)?；?Net框架的輸電線路設計計算軟件構成如圖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、導線數(shù)據(jù)定義、特殊計算數(shù)據(jù)定義、計算結果輸出類（如比載、臨界檔距、控制條件、應力、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，便于面向對象的方法進行編程，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)計算和應力計算、方程求根程序；由于這些任務是輸電線路計算的基礎部分，所以將其單獨劃分為一個計算類，方便其他的模塊（組件）調用，這個模塊中以臨界檔距判斷和控制參數(shù)計算最為關鍵。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。輸出結果數(shù)據(jù)庫類，該類完成輸出結果的有關數(shù)據(jù)庫操作，如輸出結果更新操作。數(shù)據(jù)庫采用SQLServer數(shù)據(jù)庫，用進行訪問。曲線繪圖類。由于輸電線路設計計算程序需要繪制大量曲線和圖形，如應力曲線、安裝曲線、弧垂曲線等。該類完成通用的曲線繪制方法，簡化軟件結構。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果。如果考慮用AutoCAD進行繪制相關圖形，這樣更符合現(xiàn)場工程應用，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換插件技術。（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，調用計算類的相關數(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。（3）分布式網(wǎng)絡應用類。該類以接口的形式存在于程序中，以充分利用.Net的網(wǎng)絡應用功能，可實現(xiàn)輸電設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)輸電線路設計軟件的功能主要集中在相關的設計計算上。功能上應涵蓋輸電線路設計和相關的設計與施工校核。輸電線路設計與施工計算和校驗功能包括：輸電線路應力及弧垂綜合計算；導線最大弧垂判斷；代表檔距計算子程序；地線最大使用應力計算；有高差檔的應力和弧垂計算子程序；懸掛點不等高連續(xù)檔的應力和弧垂計算；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；直線桿塔風偏角臨界曲線；導（地）線上拔臨界曲線；導線懸掛點應力臨界曲線；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力和弧垂計算；衰減系數(shù)結求斷線張力一解析法。數(shù)據(jù)庫功能。典型氣象參數(shù)和導線參數(shù)查詢，自定義參數(shù)輸入，中間計算結果查詢等數(shù)據(jù)庫參數(shù)管理功能。在輸電線路設計算法上，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容進行了大幅度改進，比如：避雷線最大使用應力的確定采用了更嚴密的算法[18-19]；對導線懸掛點應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。這些算法經過工程實際應用其正確性得到了證實。圖3是弧垂應力與安裝曲線綜合計算的界面及計算文本結果。
五、結論
①設計依據(jù)。列出工程設計任務書及批準的文號、經審核批準后的電力系統(tǒng)設計文件、上級機關或下達設計任務單位對工程設計的有關指示性文件等，以及與建設單位簽訂的設計合同。②設計規(guī)模及范圍。設計規(guī)模是根據(jù)工程設計任務書的要求，說明線路的電壓等級，輸送電力容量及導線截面，線路起訖點、長度、回路數(shù)，中間落點及連接方式；設計范圍一般包括線路的本體設計，通信保護設計，工程概算和預算，對運行維護設計考慮的附屬設備等。還應該說明線路是否包括降壓運行的設計，進出兩端變電所臨時線的設計及檢修站、巡線站的建筑設計等。③建筑單位及期限。限定工程建設單位、施工單位，按設計任務要求及設計單位安排，明確施工時間及建成投產時間。④主要經濟和材料耗用指標。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線、避雷線，導線和避雷線用的絕緣子、金具、接地材料、桿塔、基礎、水泥、木材等的數(shù)量。
2電力線路設計
2.1路徑設計
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、地質情況，特殊氣象區(qū)，污穢地區(qū)，森林資源，礦產資源，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、通信線路的運行經驗及自然災害資料進行分橋說明。如果送電線路較長或氣象區(qū)復雜，可分段選擇氣象區(qū)。氣象資料的取值包括：最大風速的取值、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、最大風速、覆冰、安裝、年乎均氣溫、外過電壓、內過電壓等情況所對應的氣溫、風速、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導線。按照工程設計任務書的要求和電力系統(tǒng)設計，決定導線截面和分裂根數(shù)，論證導線型式、規(guī)格、分裂方式、分裂間距等，并說明導線的主要機械和電氣特性。通過污穢區(qū)時，應說明是否采用防腐導線。此外，應提出導線的防振措施，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，按設計規(guī)程和有關規(guī)定確定導線對地和交叉跨越的距離。②避雷線。按照設計規(guī)程規(guī)定，經分析比較，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驗來確定避雷線根數(shù)、保護角、檔距中央導線和避雷線的最小距離。按照地質、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。按照送電線路設計情況，計算雷電預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。如采用分裂導線，應選擇間隔棒型式，并確定間隔棒在檔距內的安裝距離。按無線電干擾標準設計，提出防干擾措施。
2.4桿塔和基礎
①桿塔設計。按照全線地形，交通情況，線路在電力系統(tǒng)的重要性，國家材料供應及施工、運行條件等因素，選擇桿塔型式。設計時一般應盡量選用典型設計或經過施工運行考驗的成熟桿塔型式并說明桿塔的使用條件。對新型桿塔的設計要充分研究設計理由，經科學試驗后再選用。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經濟指標，說明桿塔的使用條件(如設計最大風速、覆冰厚度、水平檔距、垂直檔距、最大使用檔距、線間距離、標準桿塔高度和分段高度、桿塔允許轉角度數(shù)、桿塔重量等)及桿塔設計的主要原則。②基礎設計。依據(jù)基礎設計應遵循的有關規(guī)定和原則，按照全線地形、地質、水文等情況，以及基礎受力條件，來確定基礎的型式，并說明各種基礎型式的特點，適用地點、地質、水文條件，每基耗用材料量及有關技術經濟指標。對一些特殊基礎(如沼澤地基礎、強腐蝕地區(qū)基礎、大孔性土基礎、特殊不良地質基礎)的設計問題，應進行必要的試驗，提出處理措施。
2.5大跨越設計
大跨越設計一般指線路跨越通航大河流、湖泊、海峽等的設計，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特別困難，故導線選型或桿塔設計需予以特殊考慮。對線路跨越較大的山谷，是作為大檔距來設計，一般情況下只對導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、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。并選擇最大風速、電線覆冰和氣溫等。②導線和避雷線選擇。按照導線和避雷線的電氣和機械性能、跨越擋距的大小、桿塔高度、導線和避雷線的間距及荷載條件，選擇導線和避雷線。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，選擇或新設計絕緣子串及金具。④跨越方案的優(yōu)化。將各跨越設計方案的桿塔型式、高度和基礎型式，采用單、雙回路跨越和路徑長度，以及采用導線和避雷線，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結語
送電線路的初步設計是一門較為復雜的學科，此項工作要求設計人員既懂專業(yè)知識,又必須有現(xiàn)場處理各種復雜局面的實踐經驗。特別是現(xiàn)場踏勘階段，設計人員需不辭勞苦、反復踏勘,收集各種現(xiàn)場資料,比較各種方案以選出一種既經濟又切合實際的方案。經過辛勤工作設計出的線路即使不是最好也是較為合理的。
參考文獻：
[1]余國清.送電線路路徑選擇的影響因素[J].云南電力技術,2002,(4).
[2]陳琳.湖廣永-連110kV輸電工程桿塔基礎的處理及設計優(yōu)化[J].中國農村水利水電,2005,(6).
[3]王堅.淺談架空輸電線路設計[J].山西建筑,2004,(15).
[4]董芝春.淺談高壓輸電線路的防雷保護[J].科技資訊,2007,(30).
[5]鐘鳴.淺談架空送電線路的設計與優(yōu)化[J].中國高新技術企業(yè),2007,(10).
[6]黃國輝.高壓輸電線路桿塔各種基礎比選[J].中國高新
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，其設計技術要點體現(xiàn)在以下幾個方面：①在電器一級裸導體的選擇方面，應該滿足溫度條件。溫度環(huán)境的設計依據(jù)應該以每年最熱月中最高溫度的平均值。對于屋內電器以及裸導體選擇方面，應該根據(jù)以往的溫度統(tǒng)計資料，以最熱月平均溫度+5度的基礎上進行設計。當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。另外隔離開關設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該滿足國家相關文件的規(guī)定，目前我國主要的相關文件為電力設施抗震等級設計規(guī)范。③在配電裝置最大風速設計過程中，應該以10米高空中30年內最大風速10分鐘的平均值。如果最大平均風速大于每秒35米，安裝戶外配電裝置時，應該保證安裝高度低于10米，并采取相應的加固保護措施。
2）配電線路中電器、導體的設計選擇。在配電線路導體以及電器的設計過程中，其技術要點包括以下幾個方面：①相關導體以及電器的絕緣水平應該滿足相關標準。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。設計中選用的導體，其允許的最大電流應該大于該回路匯總最大的持續(xù)電流。并且導體、電器等在設計中需要考慮日照對其的影響。③在導體、電器熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定、開斷電流驗算設計過程中，應該嚴格的按照設計規(guī)劃進行，并考慮配電系統(tǒng)長遠的規(guī)劃。具體的計算應該按照三相短路實施相關的驗算。④當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。在配電線路路徑設計選擇方面，主要的設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，保證路徑選擇經濟合理、安全。②在配電線路選擇上，應該避開一些特點的場所，包括不良地質、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角問題，將其設計為直線轉角桿塔。
4）對路徑的初步設計。在10kV配電線路路徑的初步設計過程中，具體的設計內容包括總線路設計、線路機電路線設計、桿塔與基礎設計?？偩€路：總線路設計方面，一般包括線路走徑設計、設計依據(jù)一級一級工程設計三個方面。對于線路設計依據(jù)應該從線路設計原則出發(fā)，滿足當?shù)氐膶嶋H情況毛病根據(jù)相關的設計文件與規(guī)章設計執(zhí)行。制定工程設計各個分項目的任務書，并簽訂設計合同，對相關的文件與編號進行認真審批。機電路線設計：在機電路線設計方面，包括了導線架設計、氣象內容、金屬機具設計與組裝設計、絕緣子串設計、導線防震設計。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。導線架的設計應該滿足最大盈利，其材質結構等都需要滿足配電線路的送電能力，提升線路的防震性能，采取相應的防震措施。桿塔與基礎設計：10kV桿塔主要包括直線、轉角、耐張、終端等幾種形式。塔型以及高度的選擇是配電線路設計中關鍵的內容，必須堅持維護方便、經濟、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
導線主要用來輸送電能和傳送電流，是220kV架空輸電線路設計過程中，必不可少的設備。由于導線一般都是架設在電線桿上，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線。在生活導線有很多的種類，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線，且對于導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，在設計220kV架空輸電線路時，要選擇滿足以下條件的導線：首先導線一定要滿足相關的規(guī)定。其次，導線達到一定的機械度，以滿足放線要求。除此之外，導線的表面不能損壞，要保持平滑圓整。
2電線線路路徑設計分析
在220kV架空輸電線路設計過程中，電線線路路徑的設計是整個輸電線路設計的關鍵，直接影響著輸電線路設計的經濟性、可行性以及可靠性，是整個輸電線路的成敗關鍵。通常對輸電線路路徑的設計是本著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的原則，然后設計出施工簡單，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，輸電線路路徑設計人員首先要集中輸電線路附近的地形圖，然后依據(jù)經驗，把輸電線路的起點、所經過的必須點以及終點標記起來。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，輸電線路路徑設計人員可以依據(jù)設計方案選擇合適的材料和設備。對于現(xiàn)場選徑，也就是讓輸電線路路徑設計人員對實地進行考察，然后把圖紙中的路徑設計落實到現(xiàn)場。然而在這個過程中，需要輸電線路路徑設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、花園以及農田。同時也要考慮現(xiàn)場的自然環(huán)境，避免經過覆冰現(xiàn)象嚴重的地帶。
3電線桿塔的設計分析
在220kV架空輸電線路的設計過程中，桿塔主要用來支撐220kV架空輸電線路，在桿塔的選取設計過程中，工作人員應該充分考慮其建設的造價、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?shù)氐牡刭|以及氣象等，設計符合要求的桿塔，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架空輸電線路設計時，依據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，盡量選用已經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結束語
（1）設計依據(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)的任務書、指導性文件、設計規(guī)范文件、設計合同等。
（2）對設計工作中的細節(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(guī)劃，如工程的預算、工程需要應用的設備等。
（3）根據(jù)下發(fā)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(yōu)化電力線路設計工作
首先，應該明確電力線路設計的依據(jù)，也就是設計的原則，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計，嚴格依照各種文件條款的規(guī)定展開線路設計。其次，優(yōu)選電力線路路徑。在明確了設計思路與設計依據(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、地形復雜、地表障礙物繁多等地理空間環(huán)境，同時要結合線路轉角、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）線路機電部分的設計
線路機電部分的設計在整個電力線路設計中也占據(jù)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(yōu)選氣象條件。當電力線路的長度過長，遇到氣象環(huán)境較為復雜的地區(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?shù)氐哪昶骄鶞囟取⒆罡邷嘏c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(jù)電力線路與系統(tǒng)的設計需要等來科學選擇導線，其中包括截面、型號、規(guī)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(tǒng)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(huán)境，例如：交通線路、復雜地形區(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(fā)來優(yōu)選導線，例如：安全系數(shù)、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(huán)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(qū)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(guī)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(yè)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(shù)量等等，也要將線路所經由路徑的環(huán)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(guī)》規(guī)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(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,以當前國內地鐵常采用的國產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(jù)岔線布置要求設計站坪坡段長度。
(2)區(qū)間線路最小坡段長度:《設規(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(qū)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(xiàn)行《設規(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計違規(guī)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(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,坡度差不應大于重車方向的限制坡度值?，F(xiàn)行《鐵路線路設計規(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(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(wěn)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(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(guī)定,從而可避免坡度差過大容易發(fā)生的設計違規(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(xiàn)。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(xiàn),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(yǎng)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(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有所限制為宜。據(jù)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(guī)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(jù)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(shù)差最大值取《設規(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(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(guī)劃公路建設的相關指標和具體數(shù)據(jù)，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(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(yōu)缺點對比分析方式
不同的環(huán)境下不同設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)境下不同方案所產生的優(yōu)缺點進行對比分析，從而選擇優(yōu)點較多的設計方案?？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計方案比選時，采用優(yōu)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(qū)公路對自然環(huán)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(jù)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(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(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(yōu)點
五種對比方式都有其不同的優(yōu)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?shù)氐墓方ㄔO，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(huán)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(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)實際需要引導建設者選擇更為適當?shù)姆椒?。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(yōu)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(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?shù)闹笜巳匀淮嬖趩栴}，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(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(guī)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
