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桿塔定位就是指在已經(jīng)選擇好的電力線路上,適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行斷面和定線測(cè)繪,在斷面網(wǎng)上放置桿塔的位置。在電力線路設(shè)計(jì)過(guò)程中,定位是一個(gè)相當(dāng)重要的環(huán)節(jié),它的優(yōu)劣直接影響著電力線路的維護(hù)與運(yùn)行、施工與造價(jià)。實(shí)踐證明,不同型式的桿塔在運(yùn)輸及運(yùn)行安全、占地、施工、造價(jià)等都不相同。一般的桿塔工程所消耗的費(fèi)用占整個(gè)工程建設(shè)費(fèi)用總數(shù)的35%左右,因此想要節(jié)約資金費(fèi)用,合理的選擇桿塔類型就變得十分有必要,所以必須進(jìn)行細(xì)致有效的工作,設(shè)置出桿塔定位的最佳方案。新建工程投資允許的情況下,一般采用一種或者兩種型號(hào)的直線型水泥電桿,轉(zhuǎn)角、耐張、跨越等一般選用角鋼塔,將使用材料準(zhǔn)備好,將提高線路的安全水平,也使施工作業(yè)更加方便。對(duì)于線路多并沿著規(guī)劃道路進(jìn)行架設(shè)的路徑,因?yàn)殇摴芩嫉厣俚膬?yōu)點(diǎn),一般采用鋼管塔。為了避免運(yùn)行幾年后的電力線路出現(xiàn)對(duì)地距離不足的情況,在新建工程電力設(shè)計(jì)中,一般采用較高的桿塔,以縮小檔距使電力線路對(duì)地距離提高。在電力線路設(shè)計(jì)過(guò)程中,一般采用安裝方便、占地少的酒杯型鋼管塔。桿塔定位一般分為室外定位和室內(nèi)定位。室外定位是指把在室內(nèi)排列安排好的桿塔位置帶到野外進(jìn)行校正、復(fù)核,并運(yùn)用標(biāo)樁固定下來(lái)。室內(nèi)定位是指在平斷面圖上運(yùn)用最大弧度模板排定桿塔位置。排定的桿塔位置是否適合,直接對(duì)電力線路運(yùn)行的可靠性、安全性,還有建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性、合理性有很大影響。在任何氣象環(huán)境下,電力線路的任一點(diǎn)都能保證與地面的安全距離,是桿塔定位的基本要求。應(yīng)該在運(yùn)用耐張、跨越、轉(zhuǎn)角、終端等特種桿塔定位之后,再進(jìn)行分段,沿著平斷面圖利用最大弧度模板排定直線桿塔位置,根據(jù)排列的位置計(jì)算出該耐張段代表,以查取或者計(jì)算電力線路應(yīng)力,然后計(jì)算出K值,看此值與模板值是否相符,如若相符則表示該段桿位正確。否則,只能按照實(shí)際算出的K值,重新選取模板,重新對(duì)桿位進(jìn)行排定直到兩次算出的K值相同為止,其余耐張段桿位排定與上述方法相同。
二、電力線路基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)
桿塔是電力線路結(jié)構(gòu)中非常重要的一部分。它的勞動(dòng)消耗量、工期以及造價(jià)在整個(gè)工程中占很大比重。其運(yùn)輸量大約占整個(gè)工程的3/5,工期大約占整個(gè)工程工期的一半,費(fèi)用大約占整個(gè)工程的1/3。因此施工、設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)選型的優(yōu)劣會(huì)對(duì)工程線路的建設(shè)有直接影響。電力線路桿塔基礎(chǔ)分為兩類,一是鐵塔基礎(chǔ),二是電桿基礎(chǔ)。它的型式應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸、施工、水文、工程地質(zhì)、沿線地形以及桿塔型式等進(jìn)行綜合判斷。送電線路按其承載力特征可分為傾覆基礎(chǔ)、巖石錨樁基礎(chǔ)、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、掏挖擴(kuò)底基礎(chǔ)、爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)以及大開(kāi)挖基礎(chǔ)等類型。應(yīng)充分利用工程所在地材料并嚴(yán)格遵守技術(shù)要求。
三、桿塔進(jìn)行定位時(shí)需要注意的問(wèn)題
在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)積極解決塔桿定位中遇到的問(wèn)題,并盡最大可能的采取一些措施,避免出現(xiàn)檔距過(guò)大的情況。如果出現(xiàn)以上問(wèn)題,很可能是塔桿在受力時(shí)遭到了嚴(yán)重的破壞。這樣不僅給相關(guān)電力設(shè)備和塔桿的維修造成不便,還給施工造成了很大困難。當(dāng)塔桿需要把位置設(shè)立在山地時(shí),不僅要保證線路架設(shè)塔桿時(shí)立桿拉線和焊接排桿符合要求,還要充分保證山地周圍邊坡的穩(wěn)定性。當(dāng)塔桿需要把位置設(shè)置在陡坡上時(shí),一定要充分考慮基礎(chǔ)的穩(wěn)固性和安全性,還要觀察是否有被雨水或洪水沖刷,導(dǎo)致嚴(yán)重后果的可能性存在。
四、桿塔定位后需要對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)
1.交差跨越間距的校驗(yàn)當(dāng)電力線路與鐵路、河流、電力線、通訊線等交差跨越時(shí),必須與被跨越物體之間保持足夠的安全距離。定位之后,可以直接在斷面圖上進(jìn)行測(cè)量。但是為避免因?yàn)槟0搴蛨D紙的誤差對(duì)間距造成影響,使間距不夠,在數(shù)據(jù)接近規(guī)定值時(shí),應(yīng)該運(yùn)用計(jì)算方法求出間距的準(zhǔn)確數(shù)值。當(dāng)跨越桿塔是直線型桿塔時(shí),還要對(duì)鄰檔斷線時(shí)被跨越物和電力線路的凈空間距離進(jìn)行校驗(yàn)。由斷線的張力,就可以求出相應(yīng)弧垂,然后可以得到斷線之后的跨越間距。如果滿足不了規(guī)程的要求,則應(yīng)該采用高桿塔或者調(diào)整桿位來(lái)解決。2.直線桿塔搖擺角的校驗(yàn)有些桿塔處于較低的位置,它的垂直檔較小,當(dāng)有風(fēng)吹電力線路時(shí),懸掛串搖晃幅度較大,如果當(dāng)搖擺角度超過(guò)桿塔的允許范圍時(shí),將引起很多狀況,比如桿塔構(gòu)件與帶電部分安全間距不夠,所以必須對(duì)桿塔搖擺角進(jìn)行校驗(yàn)。在平地上,搖擺角超過(guò)允許范圍的情況非常少,但是在丘陵地帶和山區(qū),搖擺角超過(guò)允許范圍的情況就較多。這種情況下,解決的辦法一般有5種:一是將單聯(lián)懸掛串更改為雙聯(lián)懸掛串或加掛重錘。二是孤立檔距應(yīng)該考慮降低電力線路的設(shè)計(jì)應(yīng)力。三是采用Y形或V型的絕緣子串。四是換用允許搖擺角度大的或是較高的桿塔。五是調(diào)整桿塔的位置。
五、結(jié)語(yǔ)
以往的擁擠度估計(jì)方法分為兩類:邊界框方法和總體布線方法。由于布線模型沒(méi)有確定,邊界框方法是一種粗略的估計(jì)方法??傮w布線是一種基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方法,通常是L型布線或Z型布線。本文采用總體布線的方法來(lái)進(jìn)行擁擠度的估計(jì),模塊的邊的移動(dòng)通過(guò)總體布線來(lái)控制。
2擁擠度驅(qū)動(dòng)的模塊邊的移動(dòng)
2.1確定布局區(qū)域的大小
改變布局區(qū)域的大小的目的是使其能夠滿足布線需求。首先,將整塊電路板劃分成m×n個(gè)布局區(qū)域,用Bij代表每個(gè)布局區(qū)域,i代表行(i=1…m),j代表列(j=1…n)。如圖3所示,xij和xij+1分別代表布局區(qū)域Bij的左邊和右邊,yij和yij+1分別代表布局區(qū)域Bij的上邊和下邊。uijl、uijr、uijt和uijb分別代表通過(guò)總體布線得到的布局區(qū)域左邊、右邊、上邊和下邊布線的數(shù)量。H、W、hTile和wTile分別代表電路板的高度、寬度、布局區(qū)域原始高度和原始寬度。(1)布通率約束。布線的容量與布局區(qū)域邊的長(zhǎng)度相關(guān)聯(lián),理想情況下,如果布局區(qū)域的邊足夠大,布線時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生重疊。在布通率約束公式中,用xi,j+1-xij代表布局區(qū)域Bij的寬度,用f1(u)表示容納下u條線所需要的長(zhǎng)度,u是通過(guò)總體布線得出的。(2)面積約束。此約束是用來(lái)確保布局區(qū)域可以容納下其中的所有單元,如果沒(méi)有此約束,假設(shè)布局區(qū)域的高是固定的,當(dāng)布局區(qū)域的邊不擁擠時(shí),在X方向布局區(qū)域內(nèi)的單元就會(huì)產(chǎn)生大量的重疊。(3)移動(dòng)約束。算法輸入的結(jié)果是一個(gè)已經(jīng)合法化的布局,所以優(yōu)化過(guò)程有必要不過(guò)多的影響原有布局結(jié)果,因此需要設(shè)置移動(dòng)約束來(lái)限制邊的移動(dòng)。在公式中,C代表邊移動(dòng)的限度,設(shè)定C的大小為布局區(qū)域?qū)挾鹊囊话搿#?)電路板大小約束。最后設(shè)定電路板約束來(lái)限制邊在移動(dòng)時(shí)不要超出電路板之外,保證結(jié)果的合理性。
2.2基于最長(zhǎng)路徑的解決方法
快速有效的解決擁擠問(wèn)題的方法是基于最長(zhǎng)路徑技術(shù)。為了計(jì)算最長(zhǎng)路徑,需要建立一個(gè)有向無(wú)環(huán)圖G(V,E),對(duì)于每一條布局區(qū)域邊Xij用頂點(diǎn)Vij來(lái)代替,對(duì)于每一種不同的約束這里用有向邊來(lái)代替,用邊Er代替布通率約束,用邊Ea代替面積約束,用邊Em代替移動(dòng)約束,就可以找到從左至右最長(zhǎng)的一條路徑,如圖4所示。因?yàn)樵趦蓚€(gè)頂點(diǎn)之間有三種約束,所以采用以下的方法計(jì)算出兩點(diǎn)間的最長(zhǎng)路徑。其步驟如下:(1)按照布通率約束移動(dòng)邊的時(shí)候,邊同時(shí)受到面積約束和移動(dòng)約束,如果布通率約束得出的值同時(shí)滿足面積約束和移動(dòng)約束,此時(shí)就將兩點(diǎn)間的距離設(shè)置為經(jīng)布通率約束得出的值(||Er||)。(2)如果得到的值僅滿足移動(dòng)約束而不滿足面積約束,此時(shí)將兩點(diǎn)間的距離設(shè)置為有面積約束得到的值(||Ea||)。(3)如果經(jīng)布通率計(jì)算得到的值滿足面積約束而不滿足移動(dòng)約束,此時(shí)將兩點(diǎn)間的距離設(shè)置為有移動(dòng)約束得到的值(||Em||)。(4)如果由布通率計(jì)算得到的值對(duì)于其他兩種約束都不滿足,此時(shí)先將兩點(diǎn)間的距離設(shè)置為由移動(dòng)約束計(jì)算得到的值(||Em||),如果同時(shí)也滿足面積約束,則此值被確定下來(lái),如果不滿足面積約束,兩點(diǎn)間的距離設(shè)置為由面積約束計(jì)算得到的值(||Ea||)?;谝陨系睦碚?,可以計(jì)算出任意兩點(diǎn)間的距離,最終確定出一行的長(zhǎng)度:(L=Σ||E||)。選出所有行中最長(zhǎng)的一行為最長(zhǎng)路徑(LP)。如果該長(zhǎng)度大于電路板的寬度(LP>W),需要壓縮此長(zhǎng)度使其在電路板之內(nèi)。因?yàn)閮牲c(diǎn)間的距離有三種可能的值,定義經(jīng)布通率約束和移動(dòng)約束得到的值(||Er||)、(||Em||)為可壓縮值,經(jīng)面積約束計(jì)算得到的值(||Ea||)為不可壓縮值。通過(guò)定義,將所有(||Er||)、(||Em||)乘以壓縮比例s(s=W/(LP-||Ea||)),就得到了滿足所有條件的結(jié)果。經(jīng)過(guò)上述操作,所有單元會(huì)整體向左偏移,并擠壓在原本不擁擠的區(qū)域,如圖5所示。為了避免這種情況,設(shè)布局區(qū)域邊未移動(dòng)時(shí)的坐標(biāo)為Xi,j,經(jīng)過(guò)從左至右的最長(zhǎng)路徑操作后得到的坐標(biāo)為Xli,j,然后將原本輸入的需要移動(dòng)。根據(jù)布局區(qū)域改變前單元到區(qū)域左邊和區(qū)域右邊的比例確定新單元的位置,如圖6所示,L1/R1=L2/R2。
3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是在一臺(tái)CPU為2.4GHzIntelXeon,內(nèi)存4G的機(jī)器上完成,采用的ISPD2011比賽實(shí)例。選取的7個(gè)比賽實(shí)例以及由清華大學(xué)、國(guó)立交通大學(xué)、密歇根大學(xué)處理的結(jié)果,用總體布線工具NCTURouter2.0[11]確定估計(jì)的擁擠信息和評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)各院校比賽得出的布局結(jié)果進(jìn)行處理優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)在表1中,前綴如SC代表清華大學(xué),VDA代表國(guó)立交通大學(xué),simpl代表密歇根大學(xué),后接的如superblue4為比賽中的實(shí)例名稱,組合在一起表示各大學(xué)對(duì)不同實(shí)例處理的結(jié)果。通過(guò)數(shù)據(jù)得出經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理之后的結(jié)果在布線線長(zhǎng)、布線重疊度、布線時(shí)間上都有很好的優(yōu)化,特別是經(jīng)清華大學(xué)處理的實(shí)例superblue4,提高極為明顯,由國(guó)立交通大學(xué)大學(xué)處理的結(jié)果也有很大的提高。
4結(jié)論
1縱梁受力分析
與分析橫梁方法類似,如圖2所示,取最不利位置,兩組道岔處區(qū)域,縱梁平行于線路作用在挖孔樁上,假設(shè)兩列列車同時(shí)過(guò)橋,縱梁以上荷載有:兩列車所產(chǎn)生的中-活載(乘以相應(yīng)的折減系數(shù))、橫梁恒載、小縱梁恒載、3-5-3型吊軌恒載、枕木以及鋼軌恒載。擬選取H428×407×20×35型鋼縱梁,縱梁與樁之間采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬。經(jīng)計(jì)算,輸出結(jié)果為:縱梁變形形狀,最大位移1mm,縱梁梁最大彎曲應(yīng)力57033.6kN/m2=57.0MPa,縱梁最大剪切應(yīng)力52447kN/m2=52.4MPa,均滿足規(guī)范。縱梁采用H428×407×20×35型鋼。
2線路防護(hù)及頂進(jìn)施工步驟
2.1線路防護(hù)施工步驟
新建下穿鐵路框架橋位于車站咽喉區(qū),框架橋采用寬翼緣大剛度的H型鋼縱橫抬梁加固鐵路線路。線路防護(hù)施工可大體分以下幾個(gè)步驟[4-6]:第一步:抽換枕木(砼枕?yè)Q木枕),木枕尺寸為280cm×16cm×24cm,道岔影響范圍內(nèi)岔枕尺寸應(yīng)根據(jù)實(shí)際調(diào)整,確保符合軌道施工要求。第二步:對(duì)各股線分別設(shè)“3-5-3”P43吊軌,道岔區(qū)設(shè)“3-3”P43吊軌;并在軌底枕木下設(shè)置小縱梁,并將一股線路下小縱梁通過(guò)橫向連接成整體。第三步:施工線間及線路兩側(cè)挖孔樁及端部鉆孔樁及蓋梁。第四步:安裝H428×407×20×35型縱梁。第五步:橫穿H428×407×20×35橫梁及H498×432×45×70橫梁。
2.2頂進(jìn)施工步驟
第一步:箱體澆筑完畢,中繼間頂進(jìn)至箱體前端距第一排樁邊緣1.0m處,將橫梁穩(wěn)定支撐于箱體上。第二步:箱體頂進(jìn)至第一排樁邊緣最小距離0.3m處,橫梁穩(wěn)定支承于箱體后,拆除箱體范圍內(nèi)第一排排樁及H428×407×20×35型縱梁,繼續(xù)頂進(jìn)。第三步:箱體陸續(xù)頂進(jìn)離第二至八排樁邊緣最小距離0.3m處,橫梁穩(wěn)定支承于箱體后,拆除箱體范圍內(nèi)第二至八排樁及H428×407×20×35型縱梁,繼續(xù)頂進(jìn)至設(shè)計(jì)位置。第四步:箱體兩側(cè)路橋過(guò)渡段回填級(jí)配碎石并注漿,確保鐵路剛度平穩(wěn)過(guò)度,最后拆除箱體范圍外縱橫梁及線路加固設(shè)施,恢復(fù)線路。
3結(jié)語(yǔ)
沉陷
根據(jù)面積大小和成因,沉陷分為均勻沉陷、不均勻沉陷、局部沉陷。均勻沉陷是由于路基、路面在自然因素和車輛荷載作用下,進(jìn)一步密實(shí)和穩(wěn)定,一般不會(huì)造成路面破壞,但是會(huì)造成行車不適。在設(shè)計(jì)中,應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)和填料選取,在基層、底基層厚度選取時(shí),應(yīng)避免結(jié)構(gòu)層厚度過(guò)薄,以免車輛荷載作用將結(jié)構(gòu)層破壞,失去剛度,而產(chǎn)生路面沉陷。
不均勻沉陷主要由于路基局部不密實(shí),在水的侵蝕作用下,經(jīng)車輛荷載引起的局部沉降變形。在設(shè)計(jì)中,應(yīng)加強(qiáng)路基內(nèi)部排水,“宜疏不宜堵”,同時(shí)做好路面排水設(shè)計(jì),避免路面匯水滲入路基。局部沉陷主要指路基基底坑洞、橋頭路基等部位的沉降,此類病害主要是加強(qiáng)路基基底處理和橋頭臺(tái)背回填料和壓實(shí)度的控制來(lái)解決。
松散、坑槽
松散是指由于結(jié)合料粘性降低或消失,在車輛荷載作用下集料從表面脫落的現(xiàn)象??硬凼侵冈谲囕v荷載作用下,路面骨料局部脫落而產(chǎn)生的坑洼,是松散、龜裂等病害未得到及時(shí)處理而形成。兩者產(chǎn)生的原因基本相同,主要有水害,結(jié)構(gòu)層厚度偏薄,配合比不合理,油石比偏低,集料粘附性差等。
雨水通過(guò)瀝青面層的空隙滲入層內(nèi),由于路肩硬化,無(wú)排水通道,結(jié)構(gòu)層間匯水無(wú)法及時(shí)排除,長(zhǎng)期滯留路面結(jié)構(gòu)層內(nèi),破壞瀝青與集料的粘結(jié),形成松散、坑槽?,F(xiàn)行規(guī)范要求的瀝青路面結(jié)構(gòu)層均為密級(jí)配,只能通過(guò)加強(qiáng)路面排水來(lái)消除水害:一是采用分散排水方式將路面水及時(shí)排除,二是設(shè)置碎石(砂礫)墊層、無(wú)砂混凝土、盲溝,或者降低土路肩標(biāo)高,使層間匯水直接從墊層、盲溝或土路肩頂面排除。
為節(jié)省造價(jià),部分項(xiàng)目縮減路面厚度,致使瀝青層厚度過(guò)薄,與集料公稱最大粒徑不匹配,產(chǎn)生瀝青混合料的離析,不易碾壓密實(shí),而且在碾壓過(guò)程中,極易將粗集料碾碎,人為降低瀝青與集料的粘結(jié),極易產(chǎn)生松散、坑槽。在設(shè)計(jì)時(shí),熱拌熱鋪密級(jí)配瀝青混合料面層的單層壓實(shí)厚度不宜小于集料公稱最大粒徑的2.5~3倍,SMA和OGFC等嵌擠型混合料不宜小于公稱最大粒徑的2~2.5倍。
由于未考慮集料生產(chǎn)、取樣的差異性,壓縮瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的四個(gè)階段,或者用目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、油石比試驗(yàn)替代施工階段的生產(chǎn)配合比和油石比試驗(yàn),造成配合比不合理、油石比偏低,也易產(chǎn)生松散、坑槽等病害。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)說(shuō)明設(shè)計(jì)階段的配合比的目標(biāo)和作用,并要求施工時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行混合料配合比設(shè)計(jì)的四個(gè)階段。在條件允許的情況下,盡量選擇堿性集料,若只有酸性石料時(shí),應(yīng)根據(jù)粘附性試驗(yàn),添加抗剝落劑。
影響瀝青路面設(shè)計(jì)的其他因素
1.軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值
在以往的路面設(shè)計(jì)中,基本按標(biāo)準(zhǔn)載重進(jìn)行換算,實(shí)際上,載重車輛嚴(yán)重超載,即使設(shè)置了治超站的路段,還是允許車輛有30%的超載,設(shè)計(jì)與實(shí)際嚴(yán)重不符。因此,進(jìn)行軸載換算時(shí),在兼顧投資控制和提高路面安全儲(chǔ)備的情況下,可按運(yùn)行貨車超載30%來(lái)確定車輛軸重,然后進(jìn)行軸載換算,確定設(shè)計(jì)彎沉值。
2.墊層的設(shè)置
路面設(shè)計(jì)時(shí),一般在中濕、潮濕路段設(shè)置墊層來(lái)解決排水、防凍以改善基層和土基的工作條件。在改擴(kuò)建項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,原設(shè)計(jì)確定的干燥路基基本與中濕、潮濕路基相差不大,由于缺少墊層,干燥路基路段的路面破壞較設(shè)置墊層的路面破壞嚴(yán)重。因此,有必要全路段鋪設(shè)墊層,并將墊層全斷面鋪設(shè)。
機(jī)床在檢修前首先進(jìn)行試機(jī)是非常重要的,同時(shí)也是修理人員檢查機(jī)床最為重要的環(huán)節(jié)。在開(kāi)始修理前首先要向修理人員詢問(wèn)整個(gè)修理流程,并要了解故障的表現(xiàn);在對(duì)機(jī)床內(nèi)部的各種元件都檢修完成以后就可以針對(duì)具體的問(wèn)題進(jìn)行修理。如果操作人員不能對(duì)故障產(chǎn)生的過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明,修理人員也要首先對(duì)機(jī)床進(jìn)行調(diào)試。值得注意的是,僅是小部件出現(xiàn)故障,機(jī)床就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警的提示,操作人員需要做好安全措施。在對(duì)機(jī)床實(shí)施了調(diào)試以后,就要充分觀察,以此能夠?qū)C(jī)床的故障做出正確的判斷,能夠區(qū)分出故障的性質(zhì),并要將故障產(chǎn)生的原因和類型及時(shí)記錄下來(lái),以便修理時(shí)可以參考。
2按照檢修的流程分析故障
在明確了故障產(chǎn)生的原因以后,就可以參考故障修理的流程圖(見(jiàn)圖1)進(jìn)行分析和操作,下面的修理流程圖能夠?yàn)榕懦收咸峁椭蛥⒖?。在參考流程圖進(jìn)行修理時(shí)也要及時(shí)做好故障的檢修記錄。機(jī)床在購(gòu)買回來(lái)以后,都有相應(yīng)的維修指南,在維修指南上還配有電路圖,這些參考指南能夠?yàn)榫S修提供有效的幫助。在維修的手冊(cè)上都標(biāo)注了警報(bào)標(biāo)識(shí)和警報(bào)術(shù)語(yǔ)。但是機(jī)床系統(tǒng)的報(bào)警設(shè)備一般都比較完備,因此修理人員可以在發(fā)生一次警報(bào)提示以后,根據(jù)警報(bào)信息進(jìn)行修理。
3機(jī)床線路以及元件安裝及設(shè)計(jì)
按照機(jī)床元件的控制和安裝的要求和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)元件合理布局,并要保證布局的美觀和完整,保證機(jī)床操作起來(lái)更加方便[2]。一般,機(jī)床線路的安裝必須應(yīng)用柔軟的電線安裝,并且在安裝時(shí)要嚴(yán)格按照電工工藝操作,設(shè)備套線、電源按鈕以及指示燈可以通過(guò)各個(gè)電力的接觸點(diǎn)引出。機(jī)床設(shè)備上的其他接觸點(diǎn)如果不能直接進(jìn)行測(cè)量,則可以將其引到接線端子上檢測(cè)。這樣設(shè)計(jì)可以將機(jī)床上的每一個(gè)接觸點(diǎn)都能夠直接進(jìn)行檢測(cè),省去了拆除元件的時(shí)間,并減少了電能的損耗。可以在安裝底板上安裝80個(gè)單向底盒,并將所有機(jī)床上的故障點(diǎn)連接到這些底盒里,在連接完成以后,做好記錄。排查故障應(yīng)用的導(dǎo)線可以應(yīng)用夾子將導(dǎo)線的兩端夾緊,不需使用螺絲刀處理導(dǎo)線,這樣在檢查故障時(shí)能夠更加精準(zhǔn),并能有效節(jié)約能源??梢栽跍y(cè)量時(shí)應(yīng)用萬(wàn)用測(cè)量表進(jìn)行檢測(cè),這樣可以確保機(jī)床上的每一個(gè)接觸點(diǎn)都能夠被測(cè)量到。萬(wàn)用測(cè)量表可以測(cè)量設(shè)備上所有端點(diǎn),并能使鱷魚導(dǎo)線加緊的兩個(gè)端點(diǎn)在排查故障時(shí)更加的便利。
4結(jié)束語(yǔ)
在供應(yīng)鏈管理的基礎(chǔ)上實(shí)施物流配送可使配送更加有效,配送的重要性正隨著儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的弱化而增強(qiáng)。車輛集貨、貨物配送及送貨過(guò)程是配送的三大核心部分。對(duì)于物流運(yùn)輸而言,車輛配送路線的合理優(yōu)化對(duì)其速度、成本、效益都有著至關(guān)重要的影響。據(jù)中國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)協(xié)會(huì)調(diào)查顯示,配送費(fèi)用在不同領(lǐng)域所占的物流費(fèi)用比例不同,其中:生產(chǎn)企業(yè)原料物流中占58%、生產(chǎn)企業(yè)成品物流中占73%、商業(yè)物流中占52%。A公司在經(jīng)營(yíng)中,發(fā)現(xiàn)其在配送方面對(duì)線路的選擇一直都采用司機(jī)經(jīng)驗(yàn)法,未對(duì)配送的路線進(jìn)行過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),導(dǎo)致車輛配送的效率低、配送成本居高不下。公司希望能夠改善現(xiàn)有的配送線路,為公司提供最優(yōu)的配送線路,以減少運(yùn)輸路程,節(jié)約運(yùn)輸成本,使公司的配送運(yùn)輸更加合理化。
2、A公司的配送現(xiàn)狀
A公司是一家集蔬果批發(fā)、銷售和配送于一體的農(nóng)產(chǎn)品銷售企業(yè),專門為他人提供專業(yè)的果蔬采購(gòu)及配送上門服務(wù)。該公司面積2500多平方米,擁有送貨車輛8輛。該公司主要配送蔬菜和水果,是一家擁有從種植到配送的專業(yè)化果蔬配送企業(yè)。目前與當(dāng)?shù)氐亩嗨鶎W(xué)校、企事業(yè)單位建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系,專門提供新鮮水果和蔬菜送貨上門服務(wù)。公司設(shè)有市場(chǎng)部、業(yè)務(wù)部、運(yùn)輸部、采購(gòu)部、財(cái)務(wù)管理等部門。并且公司最近開(kāi)了一個(gè)網(wǎng)上商店,開(kāi)始向高端小區(qū)個(gè)人客戶提供果蔬、食品的配送服務(wù),公司的配送業(yè)務(wù)開(kāi)始逐步向集體和個(gè)人混合的模式發(fā)展。隨著客戶群體結(jié)構(gòu)的變化,公司在感受到企業(yè)業(yè)務(wù)量增大、銷售額增長(zhǎng)的同時(shí),也感受到了多種銷售模式對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)處理能力帶來(lái)的壓力,公司的服務(wù)和業(yè)務(wù)受理也出現(xiàn)了較大的問(wèn)題,開(kāi)始出現(xiàn)客戶投訴。在此情況下,公司面對(duì)著許多急需解決的問(wèn)題,例如:果蔬的保鮮問(wèn)題、倉(cāng)庫(kù)的保管問(wèn)題、配送的路線問(wèn)題等,而本文主要針對(duì)配送路線這個(gè)大問(wèn)題來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。
2.1公司配送的現(xiàn)狀公司有一個(gè)配送中心,主要的配送點(diǎn)有7個(gè)。還有其他一些零散的訂單,限于計(jì)算量的復(fù)雜程度和現(xiàn)實(shí)情況的不確定性,本文只通過(guò)選取主要的7個(gè)配送點(diǎn)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。由于該公司之前的配送路線一直都沒(méi)有進(jìn)行有效的路徑優(yōu)化,而是盲目地根據(jù)司機(jī)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)配送。而且對(duì)配送的貨物也不進(jìn)行相應(yīng)的整合,而是單車給各配送點(diǎn)配送,往往會(huì)造成一車不滿載或者一車不夠裝載的情況,所以公司的配送費(fèi)用一直居高不下,經(jīng)濟(jì)效益一直都提不上去。為此,針對(duì)公司目前的主要營(yíng)業(yè)情況,對(duì)公司當(dāng)前的業(yè)務(wù)流程(見(jiàn)圖1)進(jìn)行分析,從中可以找到公司目前存在的一些主要的問(wèn)題。
2.2主要存在的問(wèn)題(1)車輛配送效率低,都是按經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)度,容易出現(xiàn)失誤且配送效率低。由于都是按照訂單配送,即有訂單時(shí),等到訂單夠一輛車就配送,可是這樣一來(lái),配送的時(shí)間就得延誤了,而有些顧客的時(shí)間觀念非常強(qiáng),要的貨物必須要在某個(gè)時(shí)間內(nèi)送達(dá)。對(duì)此,如果不對(duì)配送進(jìn)行一定的優(yōu)化,可能就會(huì)損失一些客戶,更有可能會(huì)影響公司的聲譽(yù)。(2)訂單不規(guī)范,原來(lái)的業(yè)務(wù)中,客戶必須先與市場(chǎng)部聯(lián)系簽訂配送合同才能下訂單,并且顧客是通過(guò)FAX(傳真)來(lái)下訂單的,容易造成客戶訂單不規(guī)范,難以形成統(tǒng)一的訂單規(guī)范。(3)信息化程度低,接到訂單后需要手動(dòng)輸入,需時(shí)久而且容易出錯(cuò),若業(yè)務(wù)部門輸入的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)流程的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。信息的反饋速度慢,每次都是等配送結(jié)束后,由配送人員帶回的客戶簽收單來(lái)進(jìn)行人工輸入電腦匯總,信息的更新慢,輸入的出錯(cuò)率高。(4)缺少營(yíng)銷計(jì)劃,蔬菜基地蔬菜品種及數(shù)量隨季節(jié)性變化大,豐產(chǎn)的應(yīng)季蔬菜缺少針對(duì)性的銷售推廣。針對(duì)上述問(wèn)題,本文主要研究該公司配送線路問(wèn)題,著重利用節(jié)約法來(lái)研究該公司配送路線優(yōu)化問(wèn)題,以提高公司的配送效率。
3、優(yōu)化方案設(shè)計(jì)
3.1線路優(yōu)化的步驟
每輛車盡量滿載,配送線路提前安排好,每輛車有固定的配送區(qū)域,對(duì)路線的優(yōu)化,我們采用了節(jié)約法原理,現(xiàn)在就公司的配送中心到7個(gè)主要的配送點(diǎn)進(jìn)行線路優(yōu)化分析。為配送中心分別為配送點(diǎn),這7個(gè)配送點(diǎn)對(duì)貨品的需求量如表1所示,貨品由公司統(tǒng)一采購(gòu)并進(jìn)行配送。公司的配送中心配備1.5噸和3噸的貨車,可供調(diào)度的車輛數(shù)目為8輛,設(shè)送到時(shí)間均符合用戶要求,兩點(diǎn)之間連線上的數(shù)字為兩點(diǎn)間的路線長(zhǎng)度(單位:千米)。第一步,從配送網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算出配送中心到各配送點(diǎn)之間的最短距離,得到表2最短距離表。第一步,從配送網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算出配送中心到各配送點(diǎn)之間的最短距離,得到表2最短距離表。第三步,運(yùn)用節(jié)約里程法來(lái)計(jì)算。設(shè)(i=0,1,…,12;j=1,2,…,12;i≠j)表示i、j兩點(diǎn)是否連接在一起的決策變量,下面對(duì)其取值給予定義:=1表示i、j用戶連接,即在同一巡回路線中;=0表示i、j用戶不連接,即不在同一巡回路線中;=2表示j用戶只與公司B0連接,由一臺(tái)車單獨(dú)送貨。根據(jù)以上定義,對(duì)任一用戶j,有以下等式成立:j=1,…,n(1)第四步,按下述條件在初始方案表中尋找具有最大節(jié)約量的用戶i、j。(1)、>0i≠j;(2)Bi、Bj尚未連接在一條巡回路線中;(3)考慮車輛臺(tái)數(shù)和載重量的約束。如果最大節(jié)約量有兩個(gè)或兩個(gè)以上相同時(shí),可隨機(jī)取一個(gè)。按此條件,在初始方案表3中尋到具有最大節(jié)約量的一對(duì)用戶為:i=5,j=6,其節(jié)約量為11.5公里。將B5和B6兩用戶連接到一個(gè)運(yùn)輸回路中,并在對(duì)應(yīng)的格中記上的值,用“(1)”表示。B5與B6連接,即令=1,由公式(1)得:=1,=1,其他不變,得到表4。第五步,重復(fù)第三步和第四步的迭代,最后得到表5。
3.2線路優(yōu)化結(jié)果的分析
用節(jié)約里程法優(yōu)化后,得到表5,可知最優(yōu)方案是,每天固定派兩輛車,每輛車的最大載重量為3噸,每輛車負(fù)責(zé)運(yùn)送一條線路上的貨物,這兩條線路分別為:(1)B0-B2-B1-B3-B0總路程為2.3+3.1+4.5+3=12.9千米,總載重量為3噸。(2)B0-B4-B5-B6-B7-B0總路程為4.6+6.4+9.1+7+6.3=33.4千米,總載重量為2.7噸。優(yōu)化后的方案中總運(yùn)輸路程為12.9+33.4=46.3公里。沒(méi)優(yōu)化之前,A公司若單獨(dú)給每個(gè)配送點(diǎn)單車配載的話,車輛運(yùn)輸?shù)目偮烦虨?×(5.6+2.3+3.1+4.6+8.9+11.7+6.3)=85公里。差不多是優(yōu)化方案路程的2倍,由此可知利用節(jié)約里程法能夠大大減少車輛的運(yùn)輸路程,使公司能夠節(jié)約很多運(yùn)輸費(fèi)用,從而提高公司的利潤(rùn)。
4、結(jié)論
關(guān)鍵詞:高壓輸電線路設(shè)計(jì)問(wèn)題
中圖分類號(hào): TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
隨著改革開(kāi)放的大趨勢(shì),中國(guó)的經(jīng)濟(jì)始終呈現(xiàn)迅猛的發(fā)展趨勢(shì),國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),為了更快的進(jìn)行國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè),對(duì)電力的需求不斷增加,保障電力的及時(shí)供應(yīng)是重中之重,各地也加快對(duì)電網(wǎng)的建設(shè),建設(shè)的速度也是飛快,使得電力的電力的輸送能力得到質(zhì)的提高。但是我們?nèi)詴?huì)在建設(shè)過(guò)程中不斷遇到各種新的問(wèn)題,比如我們?cè)诘拈_(kāi)發(fā)線路的路徑選擇上比較困難,總會(huì)從地勢(shì)比較惡劣的地方通過(guò)等。如何順應(yīng)當(dāng)今的形式,最大程度的滿足如今的電力需要已成為所有電力工作者所關(guān)注的。在本文中,筆者將就其中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行探討。
1輸電線路的勘測(cè)
建設(shè)電網(wǎng),首先要對(duì)整個(gè)輸電線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行整體的規(guī)劃,而輸電線路設(shè)計(jì)的首要的關(guān)鍵點(diǎn)在于對(duì)輸電線路的勘測(cè),必須要選擇合適的合理的輸電線路,因?yàn)檫@將涉及到整個(gè)工程的未來(lái)發(fā)展,從經(jīng)濟(jì),運(yùn)作條件與將來(lái)維護(hù)等方面都有長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響,在整個(gè)工程中起主要作用。所以為了制定最合理的輸電線路,線路勘測(cè)人員必須認(rèn)真對(duì)待其中的每一個(gè)環(huán)節(jié),保證選擇的線路路徑長(zhǎng)度合理,既可以降低投資,又能保證線路的整體安全,運(yùn)行方便。線路測(cè)量的原理雖然很簡(jiǎn)單,但我們?nèi)孕枰饕渲械囊恍﹩?wèn)題:①線路測(cè)距不要求像測(cè)量公路等那樣的工程的高精度,只要將角度和各個(gè)塔架之間距離、高度差等進(jìn)行測(cè)量即可。所以,平距高差和轉(zhuǎn)角這些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)測(cè)繪時(shí)一定要注意,不能測(cè)錯(cuò)或記錯(cuò),測(cè)繪時(shí)需要嚴(yán)格按照測(cè)繪的操作程序和記錄程序,要有檢核條件。在對(duì)線路勘測(cè)過(guò)程中,勘測(cè)和設(shè)計(jì)人員要對(duì)線路沿線地上、地下、在建、擬建的工程設(shè)施進(jìn)行充分搜資和調(diào)研,進(jìn)行多路徑方案比選,盡可能選擇長(zhǎng)度短、轉(zhuǎn)角少、交叉跨越少,地形條件較好的方案。②要做到兼顧桿位的經(jīng)濟(jì)合理性和關(guān)鍵桿位設(shè)立的可能性(如轉(zhuǎn)角點(diǎn)、交跨點(diǎn)和必須設(shè)立桿塔的特殊地點(diǎn)等),個(gè)別特殊地段更要反復(fù)測(cè)量比較,使桿塔位置盡量避開(kāi)困難地區(qū),為組立桿塔和緊線創(chuàng)造較好的施工條件。
2桿塔選型
不同的桿塔型式在造價(jià)、占地、施工、運(yùn)輸和運(yùn)行安全等方面均不相同,桿塔工程的費(fèi)用約占整個(gè)工程的30~40%,合理選擇桿塔型式是關(guān)鍵。高壓架空導(dǎo)線對(duì)地面(或水面)、對(duì)跨越物必須保證有足夠的安全距離,為此,要求線路的桿塔具有必要的高度。同時(shí)還要求線路有與桿高相配合的適當(dāng)?shù)臋n距。雖然設(shè)計(jì)中桿塔選型很麻煩,一根根去選不大現(xiàn)實(shí),在盡可能大的范圍內(nèi)統(tǒng)一設(shè)計(jì)選型是正確的設(shè)計(jì)方向,但是一些專用線路應(yīng)進(jìn)行專門設(shè)計(jì),以方便施工運(yùn)輸并降低工程造價(jià)。但是,從目前建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,高壓線路設(shè)計(jì)過(guò)程中桿塔選型,一般是從技術(shù)、施工及運(yùn)輸、運(yùn)營(yíng)和投資等方面考慮,應(yīng)該遵循以下幾方面的要求:
(1)桿塔的型式直接影響到線路的施工運(yùn)行、維護(hù)和經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面,所以在選型時(shí)應(yīng)綜合考慮運(yùn)行安全、維護(hù)方便和節(jié)約投資,同時(shí)注意當(dāng)?shù)厥┕ぁ⑦\(yùn)輸和制造條件。在平地、丘陵及便于施工的地區(qū),應(yīng)首先采用預(yù)應(yīng)力混凝土電桿。在運(yùn)輸和施工困難的地區(qū),宜采用拉線鐵塔;不適于打拉線處,可采用鐵塔。目前,鋼筋混凝土電桿在 35~220kV 線路上得到了廣泛運(yùn)用,在220kV線路上使用的也不少。220kV 及以上線路使用鐵塔較多。110kV 及以上線路雙回線路也多采用鐵塔。
(2)設(shè)計(jì)冰厚15mm及以上地區(qū),不宜采用導(dǎo)線非對(duì)稱排列的單柱拉線桿塔或無(wú)拉線單桿。
(3)轉(zhuǎn)動(dòng)橫擔(dān)和變形橫擔(dān)不應(yīng)用在檢修困難的山區(qū),重冰區(qū)以及兩側(cè)檔距或標(biāo)高相差過(guò)大易發(fā)生誤動(dòng)作的地方。
(4)為了減少對(duì)農(nóng)業(yè)耕作的影響、少占農(nóng)田110kV 及以上的送電線路應(yīng)盡量少用帶拉線的直線型桿塔;60kV及以下的送電線路宜采用無(wú)拉線的直線桿塔。
(5)在一條線路中,應(yīng)盡量減少桿塔的種類和規(guī)格型號(hào)。
3桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
桿塔基礎(chǔ)作為輸電線路結(jié)構(gòu)的重要組成部分,它的造價(jià)、工期和勞動(dòng)消耗量在整個(gè)線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個(gè)工期一半時(shí)間,運(yùn)輸量約占整個(gè)工程的60%,費(fèi)用約占整個(gè)工程的20~35%,基礎(chǔ)選型、設(shè)計(jì)及施工的優(yōu)劣直接著線路工程的建設(shè)。桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)該注意如下三方面的問(wèn)題:桿塔基礎(chǔ)的坑深就以設(shè)計(jì)的施工基面為基準(zhǔn)。拉線基礎(chǔ)的坑深,在設(shè)計(jì)未提出施工基面時(shí),應(yīng)以拉線基礎(chǔ)中心的地面標(biāo)高為基準(zhǔn);桿塔基礎(chǔ)坑深的允許偏差為+100mm,-50mm,坑底應(yīng)平整,同其基礎(chǔ)坑在允許偏差范圍內(nèi)按最深一坑操平,巖石基礎(chǔ)坑深不少于設(shè)計(jì)值;桿塔基礎(chǔ)坑深與設(shè)計(jì)坑深偏差+100mm以上,應(yīng)按以下規(guī)定處理:①鐵塔現(xiàn)澆基礎(chǔ)坑其超深部分應(yīng)采用鋪石灌漿處理;②混凝土電桿基礎(chǔ),鐵塔預(yù)制基礎(chǔ),鐵塔金屬基礎(chǔ)等,其坑深與設(shè)計(jì)坑深偏差值在+100~+300mm時(shí),其超深部分應(yīng)采用填土或砂、石夯實(shí)處理。當(dāng)不能以填土或砂、石夯實(shí)處理時(shí),其超深部分按設(shè)計(jì)要求處理。設(shè)計(jì)無(wú)具體要求,按鋪石灌漿處理。當(dāng)坑深超過(guò)規(guī)定值在+300mm 以上時(shí),其超深部分應(yīng)采用鋪石灌漿處理。
此外,根據(jù)輸電線路通過(guò)的實(shí)際地質(zhì)情況每基塔的受力情況逐地段逐基進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)比較重要,特別對(duì)于影響造價(jià)較大的承力塔,由四腿等大細(xì)化為兩拉兩壓或三拉一壓才是經(jīng)濟(jì)合理的。
4防雷擊
因雷擊事件造成的電力系統(tǒng)故障 ,不僅影響電力線路的正常運(yùn)行 ,而且還會(huì)對(duì)正常的用電產(chǎn)生重大的影響 ,可能導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)受到重大的損失 ,嚴(yán)重的情況下甚至?xí):ι踩?,對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)產(chǎn)生重大影響。從 10kV 配電線路雷擊過(guò)電壓產(chǎn)生商看 ,一般有兩種雷擊感應(yīng)過(guò)電壓 ,直擊雷電過(guò)電壓是由于直接命中配電線所導(dǎo)致的 ,感應(yīng)雷電過(guò)電壓是雷電擊中配電線附近的地面所引起的電磁感應(yīng)造成的。
我國(guó)的主要配電線路的防雷技術(shù)和措施由于 10kV 配電線的絕緣水平低 ,當(dāng)線路由于雷電活動(dòng)和雷電過(guò)電壓線路絕緣子閃絡(luò)時(shí)產(chǎn)生的 ,可以很容易地導(dǎo)致此類事故 ,在配電線路的設(shè)計(jì)上,以節(jié)省線路走廊和使用塔多回路技術(shù)為主,這四個(gè)塔豎立建立了循環(huán)備份,雖然在這種情況下,節(jié)約線路走廊,減少了線的投資 ,但由于塔多回路和行與行之間的電氣距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的 ,因此 ,一回線遭受雷擊后線路絕緣子地面損壞故障 ,如果流量后繼續(xù)發(fā)生故障的次數(shù)也比較大 ,連續(xù)陸空電弧會(huì)出現(xiàn)與免費(fèi)的熱和光自由的兩極 ,小環(huán)之間的距離 ,然后自由弧將蔓延到其他線路 ,造成接地故障的發(fā)生相同的極點(diǎn) ,將導(dǎo)致更嚴(yán)重的回線故障的同時(shí) ,極大地影響了可靠性可用于電源配電線路 ,在上述線路中 ,加強(qiáng)絕緣的方法 ,可采取更換絕緣電線裸電線 ,絕緣膜,增加絕緣導(dǎo)體和絕緣體之間的間隙,更換絕緣子模型等方法,以提高線路絕緣水平。
5結(jié)束語(yǔ)
總之,高壓輸電線路線路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)技術(shù)含量較高,勞動(dòng)強(qiáng)度較大,時(shí)效性要求很高的野外工作,而且受天氣、環(huán)境、地理狀況等的影響較大,因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中要做好線路勘測(cè),桿塔型選擇等,避免在線路設(shè)計(jì)中脫離工程實(shí)際,一味生搬硬套是無(wú)法保證設(shè)計(jì)質(zhì)量與滿足電網(wǎng)需要的。只有結(jié)合實(shí)際,因地制宜,通過(guò)優(yōu)化方案,攻關(guān),不斷探索與創(chuàng)新,才能滿足建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的要求。
參考文獻(xiàn):
作者:余翔 單位:中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
鹽堿性土壤對(duì)電桿造成的腐蝕破壞架空電力線路通常采用的環(huán)形預(yù)應(yīng)力混凝土電桿,其主要由預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋2部分組成,通?;炷粮采w于鋼筋的外層,就像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋一樣,混凝土具有很高的承壓能力,能夠經(jīng)受很高的壓力,但混凝土的抗拉強(qiáng)度較低,施加較強(qiáng)的拉彎力都會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)受到破壞,而鋼筋的作用就是提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉力,使得預(yù)應(yīng)力混凝土電桿能夠承受較強(qiáng)彎矩,從而使得電桿在受到導(dǎo)線張力和風(fēng)壓作用時(shí)能夠依然挺立,而不至于彎曲、斷裂。而鋼筋外層的混凝土另一個(gè)作用就是保護(hù)鋼筋免受外力直接破壞。通常電桿生產(chǎn)時(shí)由于混凝土的高堿性,使電桿內(nèi)鋼筋表面形成了一種具有較高抗腐蝕性能的保護(hù)層,這種作用即陽(yáng)極鈍化作用,正是由于這種作用的存在才使得電桿在普通環(huán)境下保持了較高的強(qiáng)度和使用壽命,保障了架空電力線路的安全運(yùn)行。但在高鹽堿性土壤環(huán)境下,由于外界離子從電桿混凝土表面的滲透,最終附著在電桿內(nèi)鋼筋表面,當(dāng)離子濃度達(dá)到一定程度后,就會(huì)對(duì)鋼筋產(chǎn)生破環(huán)性的后果,首先破壞鋼筋表面的保護(hù)層,進(jìn)而對(duì)鋼筋產(chǎn)生進(jìn)一步的腐蝕,從而降低了鋼筋強(qiáng)度,且由于腐蝕后產(chǎn)生的Fe2O3化合物的體積大于Fe,因此使得鋼筋體積發(fā)生膨脹,就像玻璃瓶?jī)?nèi)的水當(dāng)結(jié)冰時(shí)會(huì)對(duì)玻璃瓶產(chǎn)生非常強(qiáng)的膨脹力一樣,腐蝕后的鋼筋由于體積的變大,也會(huì)對(duì)外層的混凝土保護(hù)層從電桿內(nèi)部形成了一種非常強(qiáng)的膨脹力,從而使電桿的混凝土層開(kāi)裂,混凝土從電桿上剝落,最終徹底終結(jié)了電桿的壽命,這種情況嚴(yán)重時(shí)將造成電桿折斷、架空電力線路傾覆的后果。一般情況下,沿海重污穢地區(qū)鹽堿性土壤中氯離子含量較多,環(huán)形預(yù)應(yīng)力混凝土電桿主要是受氯離子侵蝕的危害,由于氯離子的破壞而造成電桿表面混凝土開(kāi)裂,剝落而造成電桿的壽命縮短,威脅架空電力線路的安全運(yùn)行。因此如何保護(hù)電桿內(nèi)鋼筋免遭氯離子的腐蝕,是解決沿海重污穢地區(qū)預(yù)應(yīng)力混凝土電桿腐蝕的關(guān)鍵性問(wèn)題。受空氣污穢的影響造成絕緣子閃絡(luò)絕緣子的閃絡(luò)主要是由于大氣中污穢空氣及降水在絕緣子表面的沉積,在大氣濕度較高的情況下,絕緣子表面電導(dǎo)劇增,從而使絕緣子在工作電壓下因?yàn)榫植侩娀⊙亟^緣子表面延伸,最后失去穩(wěn)定,沿絕緣子表面通過(guò)泄漏電流,從而發(fā)生閃絡(luò)。因此選擇抗污穢性能高的絕緣子是沿海重污穢地區(qū)減少閃絡(luò)現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵性問(wèn)題。
導(dǎo)線的防腐通常提高鋼芯鋁絞線抗腐蝕能力的方法就是在鋼絞線表面涂抹油性涂料,從而隔絕電解溶液與鋼絞線的接觸,阻止微型原電池在鋼絞線表面的形成。這樣就能起到提高鋼絞線的抗腐蝕性能,從而延長(zhǎng)鋼芯鋁絞線壽命的作用,這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是成本低廉且剛投運(yùn)初期防腐效果較好,但油性涂料它本身很容易在空氣中揮發(fā),或由于雨水長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)的浸透,從而使鋼絞線表面涂料的量隨著時(shí)間的推移而不斷減少,因而抗腐蝕效果也不斷減弱。而且由于需在鋼絞線表面涂抹油性涂料,因此導(dǎo)線的重量也比普通的鋼芯鋁絞線要重,導(dǎo)線重量的增加造成導(dǎo)線比載變大,從而造成架空電力線路運(yùn)行時(shí)應(yīng)力增大,為保證架空電力線路在一定安全系數(shù)下的正常運(yùn)行,確保能夠滿足規(guī)范對(duì)架空電力線路安全距離的要求,勢(shì)必要對(duì)架空電力線路的檔距、電桿高度等進(jìn)行調(diào)整,從而造成架空電力線路投資的增大。因此這種防腐處理措施已慢慢在架空電力線路設(shè)計(jì)中遭到淘汰。我國(guó)是一個(gè)稀土資源大國(guó),隨著稀土利用領(lǐng)域的擴(kuò)展,和國(guó)外技術(shù)的引進(jìn),給導(dǎo)線的防腐處理提供了一個(gè)更好的選擇空間,而5%鋁—鋅—稀土合金鍍層鋼芯鋁絞線就是一種不錯(cuò)的選擇,這種導(dǎo)線的抗腐蝕原理與在鋼絞線表面涂油性涂料目的一致,都是阻止鋼絞線表面原電池的形成,從而避免導(dǎo)線遭受腐蝕。但防腐原理則完全不一樣,涂油性涂料的措施是油脂在鋼絞線表面的一種簡(jiǎn)單附著,只是一種短時(shí)效的防腐處理措施,而5%鋁—鋅—稀土合金鍍層鋼芯鋁絞線是在鋼絞線表面鍍了一層5%鋁—鋅—稀土合金,防護(hù)層的附著性很高,且由于稀土合金的使用,使得這種防護(hù)的抗腐蝕能力相當(dāng)強(qiáng)。而這種鍍層的厚度很薄,對(duì)于導(dǎo)線的各種技術(shù)參數(shù)并不造成不利的影響,相反,由于稀土合金的使用,使得導(dǎo)線的力學(xué)參數(shù)比普通導(dǎo)線略有提高。
由于稀土合金在導(dǎo)線中的用量很小,對(duì)于導(dǎo)線的價(jià)格影響并不很大,基本和普通鋼芯鋁絞線價(jià)格水平相當(dāng)。另有一種防腐處理措施就是在鋼芯鋁絞線鋼芯的表面包裹一層鋁,從而隔絕鋼絞線與電解溶液的接觸,從而起到抗腐蝕的作用,采用這種防護(hù)措施的導(dǎo)線叫做鋁包鋼芯鋁絞線。但相比較,這種導(dǎo)線價(jià)格要比普通鋼芯鋁絞線和5%鋁—鋅—稀土合金鍍層鋼芯鋁絞線高一半以上,因此這種導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)性較差。因而5%鋁—鋅—稀土合金鍍層鋼芯鋁絞對(duì)沿海重污穢地區(qū)架空電力線路來(lái)說(shuō)是一種合理的選擇。沿海重污穢地區(qū)鹽堿土中電桿的防腐處理措施(1)電桿外表面采用強(qiáng)度高、防水性能好、耐鹽堿腐蝕能力強(qiáng)、附著能力強(qiáng)的涂料在電桿與土壤接觸的部分進(jìn)行涂抹,以防止土壤中氯離子從電桿表面向內(nèi)部滲透,從而起到抗腐蝕的作用。(2)混凝土選料電桿混凝土的選擇一定要采用高抗?jié)B性的水泥,混凝土的拌制過(guò)程減少和限制氯離子的含量,氯離子的含量越低越好。從而防止電桿本身氯離子對(duì)內(nèi)部鋼筋的腐蝕,保持鋼筋表面防腐保護(hù)膜的完整性。(3)鋼筋防護(hù)在鋼筋表面涂抹防銹漆或環(huán)氧樹脂等防腐性能高的材料從電桿內(nèi)部對(duì)鋼筋進(jìn)行保護(hù),從而阻止鋼筋的腐蝕。絕緣子的選擇絕緣子是將導(dǎo)線絕緣地固定和懸吊在電桿上的電氣元件。絕緣子在污穢環(huán)境中的閃絡(luò),取決于污穢層電導(dǎo)和絕緣子表面的外形,針對(duì)這兩個(gè)因素選擇硅橡膠復(fù)合式絕緣子能夠較好地降低污穢閃絡(luò)發(fā)生機(jī)率。硅橡膠絕緣子目前多數(shù)由高強(qiáng)度玻璃纖維芯棒、耐老化和絕緣性能好的乙烯基硅橡膠護(hù)套、有機(jī)硅填充層以及金屬附件4部分復(fù)合而成。與普通瓷質(zhì)絕緣子和玻璃絕緣子相比,它具有擴(kuò)張強(qiáng)度高、吸振能力強(qiáng)、耐電蝕起痕性好、表面憎水性、抗老化能力、自潔性強(qiáng)、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。這為現(xiàn)場(chǎng)施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)人員減少了大量的工作量,很大程度上降低了現(xiàn)場(chǎng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。采用相關(guān)技術(shù)的電力線路已經(jīng)獲得了省部級(jí)優(yōu)秀設(shè)計(jì)的表彰,可以作為類似地區(qū)架空電力線路設(shè)計(jì)的有益參考。采用這些防腐處理措施和材料的10kV架空電力線路,在沿海重污穢地區(qū)鐵路配電系統(tǒng)中已經(jīng)有了實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),自架空電力線路投運(yùn)以來(lái)體現(xiàn)出了其優(yōu)良的抗腐蝕性能,極大地延長(zhǎng)了架空電力線路的使用壽命,節(jié)約了維護(hù)成本,保障了電力線路的可靠輸電。
關(guān)鍵詞:低壓供電,電纜選擇及計(jì)算,接地故障,校驗(yàn),選型,低壓長(zhǎng)距離線路敷設(shè)。
中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1、問(wèn)題的引入
在比較大的工業(yè)廠區(qū),占地規(guī)模是非常大的。總體規(guī)劃中的電氣設(shè)計(jì)主要考慮的是電源分布與供電線路敷設(shè)、走向等問(wèn)題。其中電源設(shè)置的位置當(dāng)然非常重要,而正因?yàn)榫€路較長(zhǎng)考慮到經(jīng)濟(jì)性以及安全性等因素,高壓或中壓的電壓等級(jí)被視為合理的遠(yuǎn)距離送電方式。
當(dāng)然中壓(10kV)供電半徑遠(yuǎn)大于低壓(400V)所能達(dá)到的范圍,但并非廠區(qū)內(nèi)所有的地方都能做到由中壓電源覆蓋。在大型廠礦中必然存在一些用電負(fù)荷并不很大,但遠(yuǎn)離最近處的變壓器,其電源的供電半徑超出了低壓一般供電距離的情況。這時(shí)候采用何種方式供電更為合理其實(shí)并不能夠簡(jiǎn)單的通過(guò)一兩個(gè)因素判斷。同樣即便是在建筑物單體中、或者廠房?jī)?nèi)部,供電等級(jí)已經(jīng)成為低壓電壓等級(jí)的時(shí)候,低壓線路敷設(shè)的實(shí)際路徑長(zhǎng)度也不能夠簡(jiǎn)單的認(rèn)為是不存在問(wèn)題的。
要做合理的設(shè)計(jì)必然需要全面透徹的比較與數(shù)據(jù)支持,這就是本文主要的目的,即討論當(dāng)采用低壓供電的方式時(shí)線路設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。
2、供電電壓的選擇
雖然要討論的是低壓供電的線路問(wèn)題,但必須對(duì)各電壓供電形式有所了解。當(dāng)要為一個(gè)用電單元供電的時(shí)候,需要判斷受電端與配電端的距離?;蛘哒f(shuō)需要關(guān)注一定電壓等級(jí)線路的送電能力。下表為中壓、低壓供電線路的送電能力。
表2-1
注:考慮到外界自然條件復(fù)雜、荷載種類多(如風(fēng)荷載,積雪等)及其電流肌膚效應(yīng)。架空線路采用鋼芯鋁絞線材質(zhì)。
2.1、供電電壓的確定
不論是供配電還是輸變電,受電端都有一個(gè)需求的受電端電壓,隨著線路長(zhǎng)度的增加,形成的線路阻抗升高,任何電壓等級(jí)在線路上所消耗的電壓就會(huì)升高,以至于當(dāng)?shù)竭_(dá)末端無(wú)法滿足需求,那么輸電配電的意義全無(wú)。那么在不同的電壓等級(jí)下就存在著不同的供電半徑的概念,所謂力所能及。
供電半徑取決于以下兩個(gè)因素的影響:
1) 電壓等級(jí)(電壓等級(jí)越高,供電半徑相對(duì)較大);
2) 用戶終端密集度,即:電力負(fù)載越多,供電半徑越小。
從表2-1供電半徑的表格中顯見(jiàn),一般負(fù)荷不超過(guò)200kW的時(shí)候單體配電距離不宜超過(guò)350m。
2.2、線路電壓損失計(jì)算(∆U%)
保證各類受電電壓質(zhì)量合格,電網(wǎng)允許的最大電壓損失據(jù)《供用電規(guī)則》電壓允許偏差:
表2-2
注:一般中低電壓配電系統(tǒng)是動(dòng)力電與照明電混合而成,因此低壓用戶的允許電壓偏差應(yīng)為+5%、-7%。
一般從配電端來(lái)看,負(fù)荷種類可以視為三相平衡負(fù)荷線路。三相平衡的線路電壓降計(jì)算公式如下:
∆U%=∑PiLi/CS(2-1)
注:1、PiLi:各負(fù)荷的負(fù)荷矩(kW•m);
2、C:功率因數(shù)為1時(shí)的計(jì)算系數(shù)(其值隨電壓等級(jí)、配電系統(tǒng)、線路導(dǎo)體介質(zhì)不同而不同);
3、S:線芯標(biāo)稱截面(mm2)。
根據(jù)公式(2-1),電壓損失或者說(shuō)被消耗在配電線路上的電壓降∆U%與負(fù)荷的總?cè)萘?,?fù)荷距供電端距離的長(zhǎng)度以及載流導(dǎo)體的截面積均有關(guān)系,其中還有一個(gè)常熟C,其值的確定又直接取決于配電系統(tǒng)所選用的電壓等級(jí),詳見(jiàn)表2-3。
表2-3
線路上的電壓損失與線路長(zhǎng)度及其配電線路的截面、材質(zhì)有關(guān)。不同的敷設(shè)條件選用的不同的載體決定了C值的同時(shí)亦決定了S截面積。
根據(jù)公式(2-1)所得到得電壓降需滿足表(2-2)的要求。
一般在設(shè)計(jì)手冊(cè)中可以查表得到高壓、中壓、低壓的各種敷設(shè)方式的電纜電線的電壓損失情況。方便設(shè)計(jì)人員在對(duì)應(yīng)的電壓等級(jí)和敷設(shè)方式校驗(yàn)電壓損失∆U%是否在滿足要求的范圍內(nèi)。在低壓供電系統(tǒng)中首先要考慮的因素∆U%。電壓降問(wèn)題,一個(gè)線路不論它的長(zhǎng)度是一般正常的低壓供電距離,還是顯而易見(jiàn)的超出了常規(guī)的供電距離。設(shè)計(jì)人員必須做到對(duì)每條線路的電壓降心中有數(shù)。
當(dāng)然,∆U%概念可以算作配電設(shè)計(jì)中的一個(gè)最為基本的概念。也會(huì)有很多設(shè)計(jì)人員會(huì)想,既然計(jì)算了線路上的電壓降,如果電壓降不滿足要求放大電纜截面就可以降低線路上的電壓損失,線路截面放大了只可能更為保險(xiǎn)?;旧蟿e的事情都可以按照一般設(shè)計(jì)概念完成就可以了。
顯然不是,隨著線路敷設(shè),選擇了滿足電壓降的線纜之后,線路的電阻電抗值隨之變化,與之匹配的線路保護(hù)所用斷路器參數(shù)也需要配合以保證能夠?qū)ζ浜蟮木€纜起到保護(hù)作用,那么在校驗(yàn)了電壓降之后緊隨而來(lái)的一個(gè)問(wèn)題就是短路校驗(yàn)的問(wèn)題。從而引出以下內(nèi)容。
3、短路電流與線路敷設(shè)之間的關(guān)系
短路電流是電氣設(shè)計(jì)中不論是低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)還是中壓、高壓設(shè)計(jì)中必須要考慮的一個(gè)因素。當(dāng)電氣線路的短路故障發(fā)生時(shí),為保證及時(shí)能夠切斷短路故障所在回路或者線路,設(shè)計(jì)人員必須校驗(yàn)該回路的斷路器的動(dòng)作靈敏度。也就是說(shuō)當(dāng)短路故障發(fā)生產(chǎn)生了短路故障點(diǎn)流Id,所選擇的斷路器的瞬時(shí)動(dòng)作電流Isd必須要小于短路故障點(diǎn)流Id。
3.1三相短路接地故障
三相短路故障,即三相全部短路。低壓供電中,此種短路最嚴(yán)重,因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的沖擊電流。在220/380V網(wǎng)絡(luò)三相短路電流位最大短路電流,如果該電流持續(xù)在系統(tǒng)中存在而不切除,會(huì)影響到其他的設(shè)備,同時(shí)也會(huì)造成火災(zāi)的可能。所以在斷路器的校驗(yàn)過(guò)程中三相短路故障需要重點(diǎn)考慮。三相短路電流的計(jì)算公式如下:
(2-1)
注:1、 =380V,C:電壓系數(shù)C=1.05(計(jì)算三相短路時(shí)) C=1 (計(jì)算單相短路時(shí)), ;
2、 短路點(diǎn)總阻抗, ( 短路點(diǎn)總電阻; 短路點(diǎn)總電抗)
3、此處 與 均已標(biāo)幺值算法將高壓側(cè)系統(tǒng)阻抗折算到低壓400V側(cè)進(jìn)行疊加。
這里需要注意,在一般的低壓用電單元,往往遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī),可采用無(wú)限大電源容量的網(wǎng)絡(luò)短路計(jì)算方法。圖(2-1)表示為系統(tǒng),則等效電路可以簡(jiǎn)化為圖(2-2)
圖(2-1)
圖(2-2)
(2-2)
(2-3)
圖(2-3)
計(jì)算得到三相短路電流 即可得到兩相短路電流 。在低壓網(wǎng)絡(luò)中同樣滿足 ,此點(diǎn)特性與高壓、中壓相同。
在選擇斷路器的時(shí)候,對(duì)斷路器的短路保護(hù)的校驗(yàn)必須滿足該回路短路電流不小于斷路器的瞬時(shí)或短路延時(shí)動(dòng)作電流整定值( )的1.3(低壓短路器的送做靈敏系數(shù) =1.3)倍,即:
(2-4)
正如前面所說(shuō)的,系統(tǒng)中三相短路電流值相比較兩相和單相短路電流來(lái)說(shuō)是最大的也是對(duì)線路損壞最為嚴(yán)重的因素,那么是不是 取值為三相短路故障就可以了呢,其實(shí)正好相反,要保證線路故障切除必須滿足最小值動(dòng)作斷路器的原則,也就說(shuō) 顧名思義是指被保護(hù)線路短路最小值,必須以最小故障電流考慮,在低壓系統(tǒng)中TN、TT系統(tǒng)為單相短路電流。為尋找 這時(shí)必須對(duì)單相短路故障進(jìn)行計(jì)算。
注: =1.3參見(jiàn)GB50054中,4.2.3:低壓電器為符合(JB1284-85)的低壓斷路器時(shí),短路電流不應(yīng)小于低壓斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流的1.3倍。
3.1單相短路接地故障
以下是單相短路的計(jì)算公式:
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