高速公路线路

关键词： 架设 高速公路 线路 输电

高速公路线路（精选十篇）

高速公路线路 篇1

一、关于输电线路特点的阐述

目前阶段, 输电线路对于电力系统来说十分重要, 而且其自身具备独特特点, 具体可以表现为:

第一, 输电线路在选择配电设备方面, 需要尽可能地选择能耗不高的设备, 确保其在运行状态受到的电能运行阻力得以有效降低, 以免在输电的情况下浪费较多的电能。通常情况下, 输电线路建设都会按照特定标准, 实现输送电能效率的全面提升, 保证输送电能质量符合标准。

第二, 输电线路的架设结构应该尽量选择防震功能理想且安装相对方便的, 这样能够使得输电线路在架设运行方面增强其绝缘性能, 以防受线路的金属性特征而导致输电线路运行存在安全隐患, 保证输电线路更安全地运行。

第三, 架设输电线路杆塔设备的选择通常都是回路鼓型塔或者是悬垂直转角塔等等。与此同时, 还需要有效控制输电线路架设方面的成本, 实现输电线路架设质量的有效提升, 使得架设的设备更具耐久性。

二、跨越高速公路输电线路架设的注意事项分析

在跨越高速公路的情况下, 输电线路架设需要对高速公路实际情况予以综合考量, 确保架设施工方案与实际情况相吻合, 尽量贯穿在架设跨越各环节中, 全面增强架设跨越施工质量。基于此, 施工单位需要详细计算出施工各项参数, 特别是跨越架、强度与封顶网等, 一定要保证其精确程度与严谨程度。与此同时, 对于输电线路跨越高速公路架设施工而言, 施工单位一定要积极开展监管工作, 以保证架设施工的开展更顺利, 通过树立正确的观念增强跨越高速公路中输电线路架设的实际质量。

三、不停电施工技术设备与功能解构

(一) 玻璃钢防护杆阐述

对于架设输电线路的施工, 一定要按照实际施工中所架设的规模, 确定出玻璃钢防护杆的使用量。一般来讲, 在架设输电线路中所选择的玻璃钢防护杆的规格通常是500mm×10mm×4000mm。采用玻璃钢防护杆的主要目的就是为了给予承力绳相应的支撑, 以保证在架设输电线路方面的防护范围与标准要求相吻合, 而且还能够避免架设过程中受诸多要素影响而出现防护面积过小情况的出现。基于此, 当确定玻璃钢防护杆具体数量以后, 需要在其中穿插先进丙纶编织绳, 直径为125mm, 这样一来, 就能够连接所有的玻璃钢防护杆, 最终形成杆距为2m的安全防护网。

(二) 迪尼玛承力绳阐述

迪尼玛承力绳从本质上将就是编织物, 主要是高强度纤维制作。而要想有效地避免磨损程度的严重性, 需要在承力绳的表面涂抹防腐油剂, 使得防腐的效果能够得以增强。其中, 该种承力绳通常被用作牵引绳与导引绳, 因为其自重不大, 且体积偏小, 所以, 安全性能十分理想。

(三) 丙纶绝缘绳阐述

当架设输电线路过程中, 由于施工人员需要翻越过带电线路, 在这种情况下, 因为丙纶绝缘绳的电气绝缘性能理想, 因而被应用这一环节当中, 以免施工人员发生触电的危险。在实际架设的时候, 施工人员需要确保自身安全。为此, 在架设施工之前, 一定要开展丙纶绝缘绳的相关试验, 以保证绝缘绳的质量。而在实际使用的过程中, 一定要重视其保管的重要性, 特别是防潮与防水的情况, 进而预防丙纶绝缘绳因严重受潮而对绝缘的效果带来不利的影响。

四、跨越高速公路中输电线路的架设技术应用

在跨越高速公路架设输电线路的情况下, 应当灵活运用架设技术, 具体的步骤如下:

(一) 积极开展准备工作

对于跨越高速公路架设输电线路, 施工单位需要积极组织具有丰富经验且专业知识牢固的工作人员, 根据工程项目施工图纸的内容进行深入地研究, 同时根据工程项目具体环境展开全面的勘察与研究, 以保证项目的各施工环节可以根据事先制定的标准要求展开, 为输电线路架设施工的正常开展奠定一定的基础。与此同时, 应当充分准备施工中所需要使用的材料及配件。基于此, 在对跨越施工方案进行制定前, 还需要及时开展项目的测绘工作, 针对跨越点交叉角以及实际跨越宽度, 包括高度等多个参数进行准确地计算。除此之外, 对施工方案进行科学性地制定, 合理地预测出输电线路架设中可能存在的风险, 并予以详细地分析, 进而制定出具有可行性的风险应急方案, 有效保障输电线路架设的质量。

(二) 跨越高速公路架设输电线路的施工技术

第一, 在实际架设输电线路的时候, 一定要确保跨越架的合理搭建。为此, 施工单位需要事先对输电线路与高速公路交汇的位置进行准确地测量, 使得跨越的位置更加精准。于跨越架而言, 通常情况下, 立柱都会采用1.5m距离, 进而增强跨越架自身的稳定程度。其中, 最关键的是要保证跨越架的搭建应埋入地下的深度为0.5m, 同时, 施工单位需要在跨越架上部采用双杆加固的方法, 积极采取加固措施。

第二, 对于跨越式的输电线路架设, 最常见的是张力放线这一技术, 能够使得导线被放置于悬空位置, 这样并不会影响到高速公路的交通运输。另外, 这种张力放线技术在使用的过程中, 应当具备特定牵引力作为支撑, 所以, 在实际施工作业过程中, 要想确保输电线路在跨越高速公路架设的过程中更加安全, 需要使用绳子进行牵引的方式, 进而为提高高速公路行车安全性提供有效保障, 有效地降低跨越高速公路架设输电线路过程中发生事故的几率。

第三, 当建设完跨越高速公路输电线路的架设工作后, 应当在竣工验收并合格以后, 及时拆除跨越架。而在拆除方面, 具体的顺序应当是从上至下, 不能够各部分同时进行拆除, 很容易对施工工作人员自身安全产生不利的影响。在此基础上, 施工单位需要对各个部门的协作情况进行强化与监督, 以保证拆除工作的效率得以全面提升, 为工程项目安全展开提供有力保障。

(三) 采取具有针对性的安全措施

在输电线路架设过程中, 对架设技术进行使用的情况下, 一定要积极采取安全措施, 而这同样是施工技术中的重点。为此, 在开展施工过程的时候, 施工技术工作人员一定要具备安全施工的意识, 并且始终保证警惕性, 以免存在违规操作的情况, 有效地降低安全事故发生的几率。基于此, 施工单位需要在项目工程方面给予严格地监督和指导, 确保在项目各环节中落实安全施工这项工作。架空作业的代表性明显, 安全施工应当被贯彻其中, 保证施工工作人员积极采取安全措施, 增强施工作业的安全。

结语

综上所述, 现阶段在电力工程施工建设全面展开的背景下, 架设输电线路的情况也更加常见。其中, 输电线路的架设很容易遇到高速公路, 为此, 跨越高速公路架设输电线路的施工作业备受关注。其中, 对输电线路的架设技术进行深入研究并予以灵活应用, 结合工程项目具体情况, 制定出具有可行性的架设方案, 以实现输电线路和高速公路运行的正常性。基于此, 还需要积极采取安全措施, 避免受其他架设安全因素的影响, 进一步推进输电线路的跨越式架设。本文通过对跨越高速公路的输电线路架设技术问题展开了详细地阐述, 希望对输电线路的高质量架设提供有价值的理论依据, 不会对高速公路的通车产生影响, 实现两者的正常运作。

参考文献

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高速铁路线路养护维修浅析 篇2

摘 要：高速铁路线路养护维修的主要特点是按设备的状态进行必要的“状态修”，做到既不失修也不过剩修，避免了养护维修中的盲目性，使设备始终处于可靠受控状态。用地理信息系统将轨检车和车载添乘仪自动生成的设备数据与线路平面图连接，做到实时监控线路状态，同时将生成数据与历史数据对比。建立综合信息传输网，及时制定检修对策，用管理信息系统管理线路设备数据，指导养护维修。线路养护维修的组织管理分为“修养分开”和“修养合一”形式。我国线路养护维修组织管理以“修养分开”为目标，鼓励专业维修公司的发展，注重线路维修质量以及维修新技术的应用，以适应客运专线的养护维修。

关键词：高速铁路；养护；维修；分析

我国高速铁路的发展

1995年，是中国铁路实施提速战略的重要决策年。6月28日。这是中国铁路史上值得记载的日子，铁道部召开部长办公会议，确定了铁路提速的原则、目标与实施步骤。为加强领导，铁道部成立了提速领导小组，由部总工程师华茂昆任组长，会议确定，到2000年，铁路将在京沪、京广、京哈等繁忙干线实现旅客列车时速140公里至160公里。至此，中国铁路提速工程正式拉开了帷幕。与修建高速铁路相比，既有铁路提速改造投入少、产出大、见效快，而且便于实施。为此铁道部组织提速攻关，在主要千线紧锣密鼓地进行提速试验。1995年9月至10月，铁道部在沪宁线首次进行客货列车提速试验，采集了大量的数据；1995年11月2日至4日，铁道部在京秦线分别进行3次旅客列车提速试验；1996年6月至7月，铁道部在沈山线进行重载货物列车提速试验；1996年11月，铁道部进行了首次既有电气化铁路的提速试验。这些试验为确保我国铁路全面提速成功取得了可靠数据和科学结论。在提速试验的墓础上，1997年4月1日，沪宁线上首次开出了时速达140公里的上海至南京的快速客车“先行”号，全程运行2小时48分，比原运行时间缩短了1小时11分。3个月后，即7月1日，北京站开出的时速达140公里的“北戴河号”列车飞驰在京秦线上，从北京至秦皇岛全程只用2.5小时，比比原运行时间缩短了1小时8分。同年18月8日，北京至大连间开行了我国首列长距离快速旅客列车，最高时速达到140公里.1997年4月1日，中国铁路实施第一次大面积提速，京沪、京广、京哈三大干线全面提速!这一天，以沈阳、北京、上海、广州、武汉等大城市为中心，开行了最高时速达140公里、平均旅行时速达90公里的40对快速列车和64列夕发朝至列车。以及一大批运行客运化的货运五定班列。1998年10月1日，距第一次提速一年半后，中国铁路实施第二次大范围提速:京沪、京广、京哈三大干线的提速区段最高时速达到140公里至160公里。这次提速面向市场，扩大了快速旅客列车、夕发朝至旅客列车的数量和范围，进一步提高了精品列车的开行质量.当时全路共开行快速列车80对，比1997年增加40对，开行夕发朝至列车116列，比1997年增加52列。2000年10月21日，中国铁路实施了第三次大面积提速，提速重点是亚欧大陆桥(陇海、兰新线)、京九线和浙赣线，构筑西部快捷运输大通道。2001年10月21日，我国铁路实施第四次大面积提速和按新列车运行图运行。这次提速的范围主要是京九线、武昌至成都(经汉丹、襄渝、达成线)、京广线武昌至广州段、浙赣线、沪杭线和哈大线，涉及17个省市和9个铁路局.在提速的同时，根据市场需求，对全路运行图进行了调整。2004年4月18日零时，中国铁路第五次大面积提速调图全面实施。第五次大面积提速调图全面提高了客货列

车的运行速度几大干线的部分地段线路基础达到时速200公里的要求，提速网络总里程16500多公里。其中时速160公里及以上提速线路7700多公里。全国铁路旅客列车平均技术速度达到75.6公里/小时时。比2001年运行图提高了5.28公里/小时。列车旅行速度达到65.7公里/小时比2001年运行图提高3 8公里/小时，其中直达特快列车时速119.2公里，特快列车时速92.8公里。主要城市间客车运行速度进一步提高，旅行时间大幅度压缩。2007年4月18日零时起，中国铁路第六次大面积提速正式付诸实施。提速之后，主要城市间旅行时间将总体压缩20％～30％，我国铁路客运力也将随之增民18％，140对时速200km以上的“和谐号”动车组已经运行在中国铁路上。这次提速可以说是中国铁路发展史上的里程碑，对推进我国铁路现代化建设、促进国民经济发展将产生积极的影响。通过这六次提速，提速网络已经覆盖了全国主要地区。在提速的带动下，中国铁路的面貌发生了深刻的变化。

20世纪80年代末，中国铁路已将高速化提上了议事日程；1994年，建成了国内

第一条准高速铁路即广深准高速铁路。目前，京秦客运专线正在建造，京沪高速铁路的筹建也在紧锣密鼓的进行。秦沈客运专线已于2000年开工，预计2003年竣工通车。秦沈客运专线自秦皇岛站开始至沈阳北站止，全长404.651kme双线；最小曲线半径一般3500m，困难3000m；最大坡度12编；设计速度200km/h(按250km/h预留)。它是我国第一条高速客运专线。

我国高速铁路的发展虽落后于世界主要发达国家，但近十年来已取得了很大的发展。

(1)首辆速度达200km/h综合试验车

速度达200km/h综合试验车，由四方机车车辆厂与四方车辆研究所共同研究开发，填补了国内高速试验车领域的空白。该高速试验车重要的走行部分SW-200转向架是一项最新科研成果，转向架在郑武线试验时，最高速度达240km/h。

(2)铁道部科学研究院环行铁道试验

速度达200km/h的列车，在铁道部科学研究院环行铁道线上进行了整车性能的综合试验。列车由头部的动力车、尾部的控制车和中间五节车厢组成，机车在1998年的试验中达到了240km/h的最高时速。后在广深线上进行了试验并投入商业运营。

(3)广深线引进摆式列车

1994年4月，铁道部与瑞典国家铁路咨询公司签署了《高速铁路系统一摆式列车技术在中国既有线铁路运用的可行性研究》的合作项目.1996年11月，广深铁路股份公司与瑞典Adtranz公司签定了“X2000在中国试验及商务运营”的合作协议。引进一列X2000摆式列车，并命名为“新时速”，在广深线运营两年。X2000摆式列车采用车体可倾摆技术和径向转向架，当列车在曲线上行驶时，倾摆系统使车体倾斜适当的角度，当车体倾斜速度为40/s时，车体倾摆角度可达80，相当于可补偿70%的离心力，因此摆式列车的曲线通过速度可比一般列车提高20-30%。在广深线试验，最高速度达到223km/ho广深线在既有线路来加改造的情况下，“新时速”列车运行速度达到了200km/h，开辟了我国既有线提速的新途径。“新时速”列车的开行，结束了我国无高速列车的历史。

(4)国产“蓝箭”号投入广深线运行

1998年开始研制我国第一列采用交一直一传动新技术的“蓝箭”电动车组，由一辆动力车、六辆拖车(其中一辆为控制拖车)组成，设计最高速度为230km/ho2000年11月初，在广深线上试验达到235km/h的最高速度，是我国自

行研制的目前国内技术水平和运行速度最高的电动车组。2001年1月8日，“蓝箭”号列车正式投入广深线商务运营，标志着我国步入了高速列车发展的新时代。

（5）高速动车组的发展

国外先进的高速动车组已普遍采用了轻量化铝合金车体、高可靠性无摇枕转向架、大功率交直交牵引传动、微机控制电空联合制动、基于计算机和网络技术的列车控制和旅客信息系等由于动力分散动车组与动力集中动车组比较在高速运用条件下有明显的优点，因此动力分散是高速动车组的发展趋势。动力分散动车组优点：牵引功率大，载客人数多；轴重小，黏着力利用合理；启动快，加速性能好；运用可靠，不需换向；利用率高，适合公交化客运；编组灵活，经济效益高。

我国时速200km及以上动车组技术引进、吸收、消化和再创新工作，正在按计划顺利推进。第六次大面积提速调图时速200～250km动车组已上线运行，具有中国自主品牌的300km/h的CRH一300动车组开发进展顺利，2008年将投人运用。为适应大运量、长运距的高速客运需要，铁道部正在积极组织16辆长编组座车和世界首创的长编组高速卧铺车的开发，也将在2008年完成；还将根据运输需要继续开发双层客车等形式的高速动车组。届时，国内企业将掌握包括关键技术在内的动车组技术，在技术上处于主导地位，国产化率将达到70％以上，并形成开发和制造高速动车组系列产品，生产一流水平的中国品牌动车组的能力。到“十一五”末期，我国机车车辆装备制造业必将跨人国际先进水平的行列。我国线路养护维修简介

我国铁路线路养护维修主要是贯彻“预防为主，防治结合，修养并重”的维修原则，按照设备技术状态的各种变化不同程度地进行相应的维修工作。线路检测以人工每月检查为主，轨道检查车主要负责线路的动态检查。铁路线路的养护维修按周期有计划地进行，分为综合维修、经常保养和临时维修。线路是列车高速、安全运行的基础设施，不论是整体，还是各组成部分都要有一定的坚固性和稳定性。受自然条件的影响和列车荷载的作用，线路设备的技术状态不断地发生变化。为适应高速运行和繁重运输任务的需要，必须采用先进的技术手段加强线路的养护维修工作，以保证线路的质量和行车安全。世界上一些国家在高速铁路线路的养护维修方面进行了大量的探索和实践。正确地认识和理解国外的实践成果，结合我国客运专线线路设备的特点，找出适合线路检修的模式，是尽快提高我国线路检修水平的捷径。

高速铁路线路养护维修核心内容

高速铁路线路养护维修的主要特点是按设备的状态进行必要的适度维修，即“状态修”。线路“状态修”是以线路设备运用状态为基础，通过监测手段来掌握线路设备的工作状态，对照状态标准分析确定线路设备是否处于正常状态，在线路设备状态临近失效控制线但尚未出现故障时，进行适当和必要的维修，做到既不失修也不过剩修，避免养护维修中的盲目性，使设备始终处于可靠受控状态。线路的检测

线路的检测是获得线路设备技术状态信息、掌握线路设备变化规律、编制维修作业计划和分析设备病害的主要依据。近年来，随着计算机和检测技术的发展，轨道检查车为线路的“状态修”提供了技术支持，其动态检测资料为线路的养护维修提供了科学的依据。

我国的线路检测依然是以人工每月检查为主。轨检车、车载添乘仪所测得的线路质量信息要经过工区检查、车间汇总、报段整理后才能用于指导养护维修，时效

性低、误差多，不能满足设备综合分析的需要。因此如何做到线路状态信息检测工作的定性监测与定量检测相结合，加快信息传递是我国客运专线线路检测应该重点考虑的问题。

随着计算机的应用和普及，利用计算机技术对线路状态进行实时监控已成为现实，地理信息系统就是一个有效的工具。用地理信息系统将轨检车和车载添乘仪自动生成的设备数据与线路平面图连接，做到实时监控线路状态。深入分析每次检测数据，同时将生成的数据与历史数据进行对比，找出重点病害对象。建立综合信息传输网，注意信息质量和信息的共享，便有关部门及时制定检修对策。用轨检车检查线路，用管理信息系统管理线路设备数据，指导养护维修工作是发展趋势。

标准的界定是线路检测的关键。在标准的制订上各国都有自己的特点，如德国坚持大修施工的“复旧思想”；法国将轨道的质量状态分为四级（目标值、警告值、干预值和限速值），用于指导线路的养护维修；日本针对具体设备给出具体的标准。我国和日本的做法大致相似。随着客运专线的发展，我国对线路养护维修标准的要求也越来越高，因此要在吸取国外经验的基础上，结合我国的特点，使线路的养护维修做到灵活和统一。

线路养护维修修程修制

国内外线路养护维修的基本内容主要包括路基、道床、轨枕和钢轨的养护维修，连接部件和轨道加强设备的更换养护，道岔的养护维修，道口及一些标志的维修和更换。

线路的修程主要是指线路的修理类型、修理周期和具体的修理内容。由于国内外线路在基本结构、运行状态等方面存在差异，所以在修理类型和具体的施工作业方法上也有所不同，但是在养护维修基本的内容和维修的周期上差异不大。应用“状态修”维修模式是客运专线线路养护维修工作中应重点考虑的问题。目前国内外“状态修”在线路养护维修方面的应用还不是很成熟。因此，结合“状态修”的特点，借助现代化的技术手段，使“状态修”在线路养护维修方面的技术日趋成熟。

线路养护维修体制

目前，我国线路养护维修是铁道部—铁路局—基层站段的三级运营管理模式，线路的养护维修的组织管理可分为“修养分开”和“修养合一”两种形式。“修养分开”主要有三种组织形式：一是机械化线路维修段负责综合维修，工务段配合，负责经常保养和临时补修；二是工务段直接领导的机械化维修队负责综合维修，养路领工区配合；三是养路领工区下设的机械化工队负责综合维修，保养工区配合。“修养合一”与“修养分开”最主要的区别就是“修养合一”由机械化工队或养路工区负责全面线路养护维修工作。

国外的“修养分开”与我国在工作组织上存在很大不同。日本新干线的维修工作均是由非铁路部门的专业承包商以承包的方式进行作业。主要维修设备产权属各铁路客运公司，租借给承包商，小型维修机具由承包商自行购置。

因此铁路客运公司基层养护维修部门的主要业务是工程发包管理、维修检查等。这种管理模式为提高维修质量以及发展维修技术提供了一个良好的平台。我国线路养护维修组织管理应该以实现彻底的“修养分开”为目标，鼓励专业维修公司的发展，注重线路维修质量以及维修新技术的应用，以适应客运专线的养护维修。我国高速铁路的运用维修

综合维修 高速铁路的综合维修采用综合检测列车、钢轨探伤车和轨道状态确认

车等，实现对轨道几何状态、接触网及受流状态、通信信号设备工况、钢轨表面及内部伤损、轨道部件状态、线路限界侵人等的定期检测和临时检测，向调度指挥中心（综合维修系统）、地面维修部门发送信息，并作为制定维修计划和安排综合维修天窗的主要依据。中国高速铁路综合维修：借鉴国外经验，结合中国高速铁路的具体情况，建立包括各专业的综合维修体系。利用现代化的维修、检测手段进行“天窗”修：合理安排维修“天窗”，采用先进的综合维修、检测手段，确保高速铁路安全、高效地运营。

高速综合检测列车

综合检测列车是实施定期检测、综合检测和高速检测的重要手段。实现对轨道、接触网信号等基础设施的综合检测。充分利用我国已开发出的高速动车组。结合先进的综合检测技术和设备，通过系统集成，开发我国300km/h高速综合检测列车。综合检测列车主要装备：录象装置、架线间隔测定装置、ATC侧定装置、列车无线设备测定装置及测定台；轴重横压测定轴、轴箱侧定加速度计；轨道高低变位和车辆摇动测定装置、线路状态监视装置、轮重横压数据处理装置和录象装置；架线磨耗偏位高低测定装置、集电状态监视装置、受电弓观测装置；电力测定台、数据处理装置、供电回路测定装置、车次号地面设备侧定装置。大型养路机械设备

采用大型养路机械维修线路。主要配置三枕捣固综合作业车、正线和道岔综合作业捣固车、高精度连续式捣固车、高效清筛机、路基处理车、线路大修列车、96头钢轨打磨车、道岔清筛机、移动式焊轨车和大容量物料运输车等大型养路机械设备。

动车组运用检修设备动车段（所、厂）按路网规划，枢纽总图布局，近远期结合，统筹设置，分期实施。运用检修设备按“集中检修，分散存放”的原则、“快速检修，安全可靠，高效运营”的运营要求设计。

客运专线线路“状态修”的实施

积极推行设备“状态修”的先进维修理念，将铁路维修工作做为一个整体，制定高速铁路综合维修制度，提高线路维修工作的质量和效率。目前，为适应提速和客运专线的建设，开展“状态修”不仅仅是机务和车辆部门的事情，已涉及到铁路工务的各个部门。因此，必须认真做好维修体制的改革工作，以适应我国铁路的跨越式发展。加强以设备运用状态为基础的“状态修”可从以下3个方面实施。

（1）完善的检测体系。综合轨道检查车应用以及线路状态信息传输网络的构建是线路检测体系中最重要的内容，同时应用地理信息系统、智能检测等计算机手段，做到实时监控线路状态，并深入分析检测数据，为线路设备的养护维修提供基础数据的支撑。

（2）界定各种线路设备的临界工作状态作为“状态修”的依据。确定“状态修的限界值是实施“状态修”的关键，通常把设备即将出现但尚未发生故障的状态称为设备的临界状态。根据客运专线运行组织的要求确定相应的设备临界状态，可将线路的质量状态分为目标值（新线标准）、警告值（准备维修）、干预值（施工维修）等，以指导线路设备的养护维修。

公路线路设计常用技术手段比较研究 篇3

关键词：公路 线路设计 技术手段 优缺点评析

中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（c）-0126-01

公路施工质量的好坏，投资效益的高低，都与公路设计的质量好坏息息相关。一般来说，设计方案对工程造价的影响占到75%[1]，改变设计方案是节约工程造价的最有效手段。同时，在按图施工的模式下，设计方案的质量则直接决定施工质量，直接决定公路建成后能否发挥良好的经济社会效益。因此，有必要对公里设计技术手段进行研究，不断改进公路设计的技术手段，为提供高质量的公路设计方案提供技术支撑。文章对公路設计中常用的设计手段进行研究，总结它们在实践中的应用，以期提高公路设计方案的质量。

1 公路设计的常用技术手段

随着公路设计理论的创新和计算机技术的发展，公路设计的基本理论和方法和计算机软件相结合，使得公路设计的技术手段有了长足的进步和发展。当前，常用的技术手段有如下这些。

1.1 CAD技术

CAD技术是目前在建设工程领域使用最为广泛的技术，也是相对而言比较成熟的技术。早在1992年，便有相关学者对此展开了研究。赵喜安（1992）[2]研究了互通式立交的计算机辅助设计与绘图系统，建立了适合计算机特点又给用户提供了最大自由决策的线元设计法，它能迅速有效地由线元构造出各种复杂线形，并可支距出任意条线性、抛物线或圆弧等有确定函数关系的偏置线。该方法实现了方案的比选和优化设计，可以完成各种型式互通立交的初步没计和施工图设计与绘图的主要工作。

1.2 DTM实现技术

赵永平（2009）[1]在研究如何将传统的公路线路设计中的外业测量和内业作图有机结合起来，以提高路线设计的效率时候，提出把外业测量采集数据的过程通过数字地面模型DTM技术由计算机自动在内业完成，形成集数据采集、路线设计、成果输出等多项任务于一体的设计集成系统。该系统主要包含三个核心技术模块，一是数字地面模型DTM的构建及数据采集技术；二是设计图表自动生成技术；三是HSDIS道路勘测设计一体化集成系统的功能及程序设计方法。数字地面模型DTM是指利用一个任意坐标场中大量选择的已知x，y，z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示。数字地面模型是一个数学模拟的过程，即用地形表面的按一定精度进行观测的大量采样点三维坐标表达地形表面。图表自动生产主要采用的是excel软件和AutoCAD软件以及VB语言编写的源程序，方便其他用户编辑、保存和技术交流。

1.3 三维关联优化设计技术

郭腾峰（2005）[2]在研究山区高速公路设计中路线方案比选和优化等迫切问题时，在数字地面模型技术的基础上，研究和开发了公路平、纵、横和三维模型之间实时关联互动的公路三维关联优化设计技术。该技术用到的核心技术主要有高速三维建模与优化技术、高速数据提取与分段技术、高速数模插值计算技术、平纵横三维图形实时刷新技术、计算机多线程运用技术、三维模型建立与显示技术、网络数据共享技术和三维动态影像处理技术。

1.4 Supermap公路路线辅助决策支持系统

赵建三（2007）[4]针对现行公路路线CAD系统尚不足以解决公路路线方案比选这类多目标空间决策问题的现实短板，将地理信息系统技术应用于公路设计，开发了基于Supermap公路路线辅助决策支持系统。该系统采用面向对象编程语言、数据库技术、Supermap组件式开发工具和DSS技术，建立适用面向空间层次体系的数据结构以及开放式系统结构，提供功能完善的信息查询和决策支持。该系统主要包括数据管理模块、公路选线模块和路线辅助决策模块。该系统包含的主要模型有公路路线决策因子模型、公路路线决策排序模型和CAD数据转换模块。

2 常用技术手段优缺点评析

以上总结的4种常用技术手段，由于发展阶段和所处时代不同，科技发展水平对于这些方法的发展、推广和应用有着重要的影响。现就这些常用技术手段的异同点进行如下的评析。

2.1 4种方法的共同点

从以上对各个方法的介绍中可以看出，这四种方法的共同点有以下这些：①都以AutoCAD技术为基础。AutoCAD作为使用时间最长，在实践中得到广泛应用和不断修正的软件，被很多专业人员所熟悉和接受，在它的基础上进行改进或者和其他方法综合便于业界接受；②三维技术的应用是热点。以上四种方法中，AutoCAD方法中其实本身包含三维建模功能，只是这种功能不能很好的适应公路线路设计的线形需求。其他几种方法，则是将空间数据引入传统的设计工作，使得路线设计工作的外业测量和内业绘图实现某种程度上的整合和衔接，便于后续的改动，以提高工作效率；③多学科、多种方法融合是发展趋势。上述四种方法，AutoCAD和其他学科和方法的融合是设计方法进步的重要来源。其中以AutoCAD和地理信息系统方面的知识和软件相结合最为常见。④计算机技术是这些方法应用的重要保障。这些方法大多依赖于计算机或者软件完成，尤其是其中的一些编程工作是复杂计算和图形导出的关键所在，而这则有赖于计算机技术的成熟，没有相应的计算机技术是无法开发这些软件的，更谈不上进一步的推广和应用。

2.2 4种方法的差异点

AutoCAD方法最为成熟，主要是辅助绘图，其他方面的功能有限。DTM实现技术则将传统的外业勘探和内业绘图结合起来，是在传统的AutoCAD绘图技术上的一种整合和延伸。三维关联优化设计技术则是将绘图和其他功能模块相结合，实现计算、图形建模和三维显示的有效整合。Supermap公路路线辅助决策支持系统的亮点在于将AutoCAD技术和地理信息系统模型有效结合，同时实现了多方案比选的智能化，系统的功能和其他三种方法相比是最强的。

3 研究结论

公路路线设计是一项复杂的系统工程，传统的设计方法和技术手段存在工作量大，效率不高，修改工作任务繁重的问题。公路路线设计技术手段的发展和最新进展是值得从业者关注的一个重大问题，文章对当前公路设计中常用的技术手段进行总结，并对他们的异同点进行评述，指出它们各自的优缺点，以便于业界更好地认识这些方法，促进这些方法的应用，为设计工作的繁荣发展提供参考和借鉴。

参考文献

[1]赵永平，马松林，王百成.道路勘测设计一体化的DTM实现技术[J].哈尔滨工业大学学报，2009，7（7）：155-159.

[2]赵喜安，洪德昌.互通式立交计算机辅助设计与绘图系统[J].中国公路学报，1992，5（2）：32-39.

[3]郭腾峰，刘建蓓，张明波.公路三维关联优化设计技术的研究与开发[J].中国公路学报，1992，5（2）：32-39.

高速公路线路 篇4

随着高速公路的不断建成并开通, 新建输电线路在架线施工中经常会跨越高速公路, 而且这种跨越架线施工会越来越频繁。在220k V上寨至龙川双回送电线路工程跨越梅河高速架线施工中, 采用了在汽车车厢里立抱杆, 利用抱杆通过承托绳与对面抱杆相连, 然后在承托绳上封网的施工技术方法。这种跨越高速公路搭设跨越架的施工方法是一种既经济又安全的跨越施工方法。

二、现场跨越情况概述

由广东电网公司负责施工的220k V上寨至龙川双回送电线路工程, 在ZF24-ZF31架线区段中ZF28-ZF29档同时跨越梅河高速及东江, 跨越梅河高速的跨越点位置刚好是高架桥, 桥墩高度为19m, 桥墩离东江边距离也只有15m左右, 如果采用传统的搭设跨越架封网过导引绳架线的施工方法施工, 跨越架搭设高度30m才能保证封网后对高速路面的净距大于8m。然而, 梅河高速往河源方向靠近东江只有15m, 江边地形坡陡很大, 无法满足搭设30m高跨越架及打拉线所需的条件。

三、跨越施工技术

由于跨越梅河高速的特殊情况, 用传统的搭设跨越架来施工的方法存在不安全的因素。因此, 采用在高速公路上封住主车道及辅道, 限制车流及车速, 在两边相导线垂直投影底下高速公路两侧各摆设2部承载质量为8吨的大型运输车辆, 利用车辆的车厢起立两条7.5m的铝合金抱杆, 以保证封网后网绳对高速公路路面有8m的高度。车厢里抱杆底部用预先设置好的卡具卡住后焊牢在车厢, 抱杆顶部用钢管连接, 抱杆固定好后高速公路两侧的抱杆再用Φ15mm的钢丝绳相连做承托绳, 用专用的5m×10m网绳二张连接成5m×20m的大网, 在高速公路一边用锁扣扣在承托绳上, 另一边用拉尼龙绳将网绳拖至对面的抱杆顶的钢管上固定, 固定后将导引绳利用尼龙绳拖过网绳后连接, 连接后用牵引场牵引升空的方法进行跨越架线施工。

事先对两边相垂直投影测量后在高速公路上做记号, 此记号是跨越架的中点。

搭设跨越架所需的4部承载质量8吨的车辆需准备好, 为了加大跨越架的稳定性, 在每部车的车厢里放6盘总重量为5.4吨的导引绳。

事先在两边相垂直投影为中心各往左右两边2.5m处的高速公路两侧埋设1.6m地锚一个, 埋设深度1.7m。

所用的工器具全部经过检查, 不合格者做上记号, 不能运至现场使用。

施工方案事先需取得管理高速公路各部门的同意, 办理施工许可证等手续。

封路摆放车辆前先配合交警部门和路政部门在高速公路上的1600m、800m、400m处设置好施工标志、变道标志及限速标志等。

车辆开至两边相垂直投影预先做好的记号位置摆放好, 每部车的车轮两边用枕木塞死, 以防止受力不平衡时车辆滑动。

利用吊车将抱杆起吊后将抱杆脚用卡具焊死固定在车厢, 将受力的反方向拉线固定在预先埋设的地锚上, 再利用车厢固定好左右两侧的拉线。

每个车厢的抱杆固定好后用钢管将抱杆连接起立, 形成一个整体受力。配合交警封路后, 将承托绳拉过对面抱杆顶悬挂的3吨滑车后与预先埋设的地锚连接后收紧, 调整好承托绳的驰度。

用5m×10m的网绳二张连接后用专用的锁扣扣在承托绳上, 用尼龙绳将网拖过对面, 锁扣需每隔2m布置一个。

网绳拖过对面后调整对高速公路的净距不小于8m。

封好网后就可以用尼龙绳带导引绳过高速公路, 过完后使导引绳全线连接通后按照正常的架线方法进行施工。

图1为本工程搭设跨越架架线。

四、安全注意事项

在进行封网跨越前, 需向公路管理部门申请办理手续, 经有关部门批准后方能施工。施工中安全专责人员必须到现场监护及设置车辆行驶减速标志等。

跨越架搭设好后应检查好各个部位, 抱杆稳定性及拉线牢固。工程施工前必须对所有参与施工人员进行认真细致的技术交底, 保证交底全面到位, 使施工人员完全明确跨越架的技术参数及搭设要求等。

在跨越架搭设好后需设置醒目的警告标志和施工标志。跨越架搭好后要打拉线固定, 防止大风。

因施工期间在酷夏期间, 为了防止汽车轮胎温度过高发生炸胎, 需每隔2个小时浇水一次。

将工作所需要的材料运至现场后, 现场材料摆放不得占用行车道。

所有施工人员必须穿反光背心, 封网及拆网的整个过程中, 请公路管理部门有关人员到现场协助工作。

五、结语

国内外高速铁路线路养护维修浅析 篇5

摘 要：高速铁路线路养护维修的主要特点是按设备的状态进行必要的“状态修”，做到既不失修也不过剩修，避免了养护维修中的盲目性，使设备始终处于可靠受控状态。用地理信息系统将轨检车和车载添乘仪自动生成的设备数据与线路平面图连接，做到实时监控线路状态，同时将生成数据与历史数据对比。建立综合信息传输网，及时制定检修对策，用管理信息系统管理线路设备数据，指导养护维修。线路养护维修的组织管理分为“修养分开”和“修养合一”形式。我国线路养护维修组织管理以“修养分开”为目标，鼓励专业维修公司的发展，注重线路维修质量以及维修新技术的应用，以适应客运专线的养护维修。

关键词：高速铁路；养护；维修；分析

我国铁路线路养护维修主要是贯彻“预防为主，防治结合，修养并重”的维修原则，按照设备技术状态的各种变化不同程度地进行相应的维修工作。线路检测以人工每月检查为主，轨道检查车主要负责线路的动态检查。铁路线路的养护维修按周期有计划地进行，分为综合维修、经常保养和临时维修。

线路是列车高速、安全运行的基础设施，不论是整体，还是各组成部分都要有一定的坚固性和稳定性。受自然条件的影响和列车荷载的作用，线路设备的技术状态不断地发生变化。为适应高速运行和繁重运输任务的需要，必须采用先进的技术手段加强线路的养护维修工作，以保证线路的质量和行车安全。世界上一些国家在高速铁路线路的养护维修方面进行了大量的探索和实践。正确地认识和理解国外的实践成果，结合我国客运专线线路设备的特点，找出适合线路检修的模式，是尽快提高我国线路检修水平的捷径。

国外高速铁路的发展及其养护维修特点:外高速铁路发展三十多年，尤其是近十多年以来迅猛发展飞速发展。世界铁路处在各种交通运输的激烈竞争中，取得了高新技术，在某种程度上，铁路线路的质量代表了铁路技术的水平和行车速度的高低，而保证线路质量的关键是做好线路维修养护。

国外铁路发展的共同特点是想将线路变为少维修或不维修的轨道，以省力、经济、高效的新型线路维修为目标。维修水平主要表现在采用先进的检测系统、高度机械化作业方式、科学诊断和自动化管理方面。

国外铁路的研究及经验证明:在线路方面直接影响、控制行车速度的主要因素，一是线路的平、纵断面:另一是线路的平顺性。日本铁道线路专家佐藤吉彦在一次国际会议上指出:“日本东海道新干线，花费的运营开支最少却能完成大盆高速列车安全运行的秘密，在于建立较科学的轨道不平顺维修管理系统”.法国TGV的成功经验也证明，若提高和保持轨道结构的平顺性，便可以满足300km/h高速行车的要求。因此国外铁路近年来特别重视对轨道的诊断监测，高度机械化的维修以及自动化的科学管理，以使轨道始终保持平顺状态，提高旅客舒适度，缩短列车运行时分。

近年来发达国家在轨道维修管理现代化方面正在实现三个转变: ①从定性和传统经验管理向定量化科学管理转变。

②对轨道状态和质量的检测从静态检测向动态检测、综合检测转变。

③轨道管理系统从分散的单独系统向覆盖全路的综合化、网络化、智能化系统转变。发达国家铁路都制订了本国轨道的管理目标值，通过先进的检测车进行监测，对高速铁路线路平顺状态进行严格的管理。

法国高速铁路工务养护维修简介

法国国铁(SNCF)从1981年建设第一条高速铁路以来，已建成高速铁路约1018km(双线2036km)。大部分维修工作由维修公司承担。法国铁路将轨道、车辆及其相互作用与轨道维修作为一个系统来考虑。轨道状态通过步行和驾驶室目视检查，用“莫赞”（MOZAN）轨检车动态检查线路几何状态，检查结果作为制定短期和中期维修作业计划的依据。

1.法国高速铁路轨道检测诊断与检测制度

(1)轨道检查车检测

法国国铁使用“莫赞”轨检车，共五辆，由法铁总局管理，其中有一辆专用于高速线检查。“莫赞”轨检车可检测轨道的高低、轨向、水平、扭曲、轨距等不平顺，用测t轴箱加速度来测量轨面1.6m波长的短波不平顺.根据不同的维修要求，检测数据可以以不同的数据方式输出。法国“莫赞”轨检车在高速线上的检测周期是每3个月检查一次.(2)人工检查

除轨道检查车定期检查外，白天利用1-1.5小时的列车间隔时间在轨道上徒步检查；其他通过路边或添乘TGV列车检查。

(3)随车检查

工区负责人每2周添乘TGV列车一次。

(4)振动加速度检测 每2周将一辆检查车编入TGV车组内，进行车体、转向架的垂直、横向加速度检测。

(5)探伤车检查

用探伤车对钢轨和道岔每年进行1-2次探伤检查。

(6)每日凌晨在开行第一列TGV旅客列车前，开行一列以160km/h速度运行的无乘客TGV列车，以检查轨道有无异常情况。

2.法国高速铁路轨道维修管理

一、局部轨道不平顺实行分级管理

法国高速铁路对轨道状态的维修管理按轨道的质皿状态分为四级:(1)目标值(VO)一指新线铺设或维修作业后应达到的质量标准。

(2)警告值(VA)一对达到或超过该值的轨道不平顺要实施重点观测，分析其发展变化情况并做出维修计划。

(3)干预值(VI)一对于达到或超过该值的地点或区段实施必要的维修作业，一般在15天内予以实施并使其达到目标值。

(4)限速值(VR)一对于达到或超过该值的地点或区段列车必须降速行驶，并以任何可能的手段包括手工作业予以整治。

法国高速铁路除对轨道的质量状态进行评价与控制外，还用车体振动加速度和转向架振动加速度来评价轨道质量状态。

根据试验研究结果，长波长轨道不平顺对高速列车舒适性的影响较为显著，因此，法铁对轨道不平顺的管理用“传统基长”和“扩展基长”两种检测数据来评价、管理、维修轨道。

二、区段轨道不平顺的管理

用整体平顺性进行综合评价和管理。一般用300m区段轨道不平顺绝对值的滑动平均指数e来对300m区段轨道不平顺进行综合评价管理:

式中y(x)为轨道不平顺函数。

法国高速铁路的维修计划主要按照该综合指数来制定。并将其分为上限值与下限值。

上限值是一临界上限值，超过该值意味着轨道平顺状态将迅速恶化，仅通过机械起拨道捣固作业难以将线路恢复至应有的等级质量。

下限值是一提示目标值，在此值之下说明轨道平顺状态良好，不需要进行维修(除局部维修外)，达到或超过该值时，则需要安排维修。

3.轨道养护维修的组织实施

法国高速铁路轨道的养护与维修工作主要外包给维修公司承担，各地区局所辖高速线的工务段各工区主要负责局部轨道病害的处置及小修小补。

法国高速铁路的维修工作由路外维修公司承担。维修公司配备有大型机械，按铁路工务部门与之签定的合同进行轨道维修。这些大型机械包括起拨道捣固车、配碴整型车、动力稳定车、钢轨打磨车等。主要的维修工作包括起道、捣固、轨向拨正、轨头打磨等。

法国高速铁路为使线路的维修组织科学合理，不仅沿高速线每20-25km设一处渡线以便于在维修封闭一股线时，另一股线双向行驶，而且沿线各工务段均设有维修基地。

通过科学的轨道养护维修管理和机械化轨道维修、钢轨打磨，法国高速线轨道的维修捣固作业基本上稳定在3年左右。特别是由于采取了在捣固作业后紧接进行钢轨打磨，使维修工作量减少了50%，因此钢轨打磨己成为法国高速铁路最重要的维修措施之一。

4.法国高速铁路线路维修“天窗”时间

法国TGV高速铁路线路维修的“天窗”时间一般安排在列车停运的夜间约6小时进行，其中3小时为双线同时中断行车(因夜间有少量邮政列车通过)。随着客运量的不断增加，夜间停运的时间可能缩短，但最短不得短于3.5小时。

法国TGV高速铁路还在白天安排1～1.5小时的“天窗”时间，该“天窗”时间为两列TGV列车的间隔时间。其目的是使线路工区负责人进行线路检查，以及突发性严重故障的紧急处置。

国内外线路养护维修差异性分析

1.高速铁路线路养护维修核心内容

高速铁路线路养护维修的主要特点是按设备的状态进行必要的适度维修，即“状态修”。线路“状态修”是以线路设备运用状态为基础，通过监测手段来掌握线路设备的工作状态，对照状态标准分析确定线路设备是否处于正常状态，在线路设备状态临近失效控制线但尚未出现故障时，进行适当和必要的维修，做到既不失修也不过剩修，避免养护维修中的盲目性，使设备始终处于可靠受控状态。

2.线路的检测

线路的检测是获得线路设备技术状态信息、掌握线路设备变化规律、编制维修作业计划和分析设备病害的主要依据。近年来，随着计算机和检测技术的发展，轨道检查车为线路的“状态修”提供了技术支持，其动态检测资料为线路的养护维修提供了科学的依据。

目前，轨道检查车广泛应用于日本、法国、德国等国家高速铁路线路的检测，线路的检查以综合轨检车为主，以营业列车和人工巡道为辅。检测的结果则是通过专用的网络传输到有关部门，并建立相应的管理系统来处理检测的数据，指导线路的维修工作。

我国的线路检测依然是以人工每月检查为主。轨检车、车载添乘仪所测得的线路质量信息要经过工区检查、车间汇总、报段整理后才能用于指导养护维修，时效性低、误差多，不能满足设备综合分析的需要。因此如何做到线路状态信息检测工作的定性监测与定量检测相结合，加快信息传递是我国客运专线线路检测应该重点考虑的问题。

随着计算机的应用和普及，利用计算机技术对线路状态进行实时监控已成为现实，地理信息系统就是一个有效的工具。用地理信息系统将轨检车和车载添乘仪自动生成的设备数据与线路平面图连接，做到实时监控线路状态。深入分析每次检测数据，同时将生成的数据与历史数据进行对比，找出重点病害对象。建立综合信息传输网，注意信息质量和信息的共享，以便有关部门及时制定检修对策。用轨检车检查线路，用管理信息系统管理线路设备数据，指导养护维修工作是发展趋势。

标准的界定是线路检测的关键。在标准的制订上各国都有自己的特点，如德国坚持大修施工的“复旧思想”；法国将轨道的质量状态分为四级（目标值、警告值、干预值和限速值），用于指导线路的养护维修；日本针对具体设备给出具体的标准。

我国和日本的做法大致相似。随着客运专线的发展，我国对线路养护维修标准的要求也越来越高，因此要在吸取国外经验的基础上，结合我国的特点，使线路的养护维修做到灵活和统一。

3.线路养护维修修程修制

国内外线路养护维修的基本内容主要包括路基、道床、轨枕和钢轨的养护维修，连接部件和轨道加强设备的更换养护，道岔的养护维修，道口及一些标志的维修和更换。

线路的修程主要是指线路的修理类型、修理周期和具体的修理内容。由于国内外线路在基本结构、运行状态等方面存在差异，所以在修理类型和具体的施工作业方法上也有所不同，但是在养护维修基本的内容和维修的周期上差异不大。

应用“状态修”维修模式是客运专线线路养护维修工作中应重点考虑的问题。目前国内外“状态修”在线路养护维修方面的应用还不是很成熟。因此，结合“状态修”的特点，借助现代化的技术手段，使“状态修”在线路养护维修方面的技术日趋成熟。

4.线路养护维修体制

目前，我国线路养护维修是铁道部—铁路局—基层站段的三级运营管理模式，线路的养护维修的组织管理可分为“修养分开”和“修养合一”两种形式。“修养分开”主要有三种组织形式：一是机械化线路维修段负责综合维修，工务段配合，负责经常保养和临时补修；二是工务段直接领导的机械化维修队负责综合维修，养路领工区配合；三是养路领工区下设的机械化工队负责综合维修，保养工区配合。“修养合一”与“修养分开”最主要的区别就是“修养合一”由机械化工队或养路工区负责全面线路养护维修工作。

国外的“修养分开”与我国在工作组织上存在很大不同。日本新干线的维修工作均是由非铁路部门的专业承包商以承包的方式进行作业。主要维修设备产权属各铁路客运公司，租借给承包商，小型维修机具由承包商自行购置。

因此铁路客运公司基层养护维修部门的主要业务是工程发包管理、维修检查等。这种管理模式为提高维修质量以及发展维修技术提供了一个良好的平台。我国线路养护维修组织管理应该以实现彻底的“修养分开”为目标，鼓励专业维修公司的发展，注重线路维修质量以及维修新技术的应用，以适应客运专线的养护维修。

我国高速铁路的发展

高速公路线路 篇6

1 超高压输电线路架设跨越高速公路施工工程分析

当前, 全国电力输电线路网主要包括以下几类:特高压输电线路、超高压输电线路、高压输电线路和配电线路。目前。我国的电力输电线路基本形成了一个分区、分层、结构清晰的现代化大电网。该电网以特高压输电网为骨干网架, 由特高压直流输电、高压直流输电和高压输电网以及超高压输电网和配电网构成。

1.1 超高压输电线路架设的特点

超高压输电线路架设与特高压输电线路、高压输电线路和配电线路相比, 有其自身的特点。首先, 在输配电设备上, 无论是电力电容器、避雷器、高压并联电抗器还是电力变压器, 基本都选用能耗较低的设备以减少输电损耗。在金属和绝缘方面, 我们采用防振性能优良、安装方便、结构先进的阻尼式间隔棒结构。在线路杆塔上, 我们采用双回路鼓型塔、悬垂直转角塔、干字型耐张和转角塔等12种新型塔, 进一步降低了工程造价。在线路和架空地线上, 我国的超高压输电线路较长, 架空地线一般需要综合利用多种方式, 以改善电力线对通信线的影响。在回路选择和电压等级上, 超高压输电线路架设的回路选择一般采用的是多回路的方式, 通过采用分期架设的方式以达到良好的投资效果。

1.2 超高压输电线路架设跨越高速公路施工的必要性和意义

为了适应不同的输电线路架设环境, 特别是对于高速公路的跨越施工来说具有重要意义。超高压输电线路架设跨越高速公路施工能够切实提高跨越施工作业的进度, 降低跨越施工成本, 确保跨越环境的安全性, 适应不同的跨越环境对超高压输电线路的影响, 同时, 超高压输电线路架设跨越高速公路施工有利于节省施工成本, 增强施工安全, 缩短施工周期, 为我国输电线路的扩展和电力事业的快速发展提供强劲动力, 为我国经济社会的又好又快发展做出新的更大贡献。

1.3 超高压输电线路架设跨越高速公路施工的注意事项

对于超高压输电线路架设跨越高速公路施工来说, 应该着重注意以下问题。首先, 要根据所跨越的高速公路具体情况制定正确的跨越方案, 进一步细化跨越流程, 确保各项工作高质量完成。其次, 要加强对超高压输电线路架设跨越高速公路施工中各项参数 (如强度、封顶网和跨越架) 的计算, 增强数据的严密性。要对超高压输电线路跨越高速公路施工进行严格的监督和管理, 确保施工过程中严格按照施工要求进行, 坚持“坚持标准, 保证质量, 细化流程, 增强管理”的原则进行超高压输电线路架设跨越高速公路施工。

2 超高压输电线路架设跨越高速公路施工技术探讨

超高压输电线路架设跨越高速公路施工是一项严谨性的工作, 我们必须从我国当前超高压输电线路架设跨越高速公路施工的实际出发, 分析和研究施工技术。

2.1 准备工作

在超高压输电线路架设跨越高速公路施工中, 首先要制定跨越施工方案。要对所跨越的高速公路平截面进行测绘, 将跨越点的交叉角、跨越宽度和跨越高度精确的计算出来, 制定科学的跨越方案, 并向相关部门申请办理相关手续。此外, 要对跨越施工过程中可能存在的风险进行全面的分析, 制定行之有效的应急预案, 将经验丰富的、专业技术强的人才作为领导小组, 切实保证领导小组的务实、高效和精干。要对施工图和施工环境进行充分的研究, 确保各项工作严格按照跨越方案进行。此外, 还应当做好跨越材料和配件准备, 主要的器具包括钢管、扣件、连接件、钢丝绳、承网绳、牵网绳、钢管地锚、尼龙绳、角钢地锚、双钩紧线器、钢丝绳夹、安全警示牌、警戒绳、索具螺旋扣等, 应该根据具体的施工情况选择合适的规格、数量。

2.2 施工技术

超高压输电线路架设跨越高速公路施工过程中主要包括跨越架搭设、展放导地线、紧线和摘除跨越架。

2.2.1 跨越施工的相关参数计算

首先要对跨越架长度进行计算, 当跨越线路与被跨越物不发生垂直交叉时, 跨越架的宽度为L, 公式为

其中e为施工线路两边的距离, β表示跨越线路与被跨越线路之间的角度。

要对跨越架的高度进行计算, 跨越架的高度等于被跨越物的高度、封顶网悬最低点到跨越架封顶网悬挂点的垂直距离和跨越物与被跨越物的安全距离的综合。

架面压荷承载Pn的计算公式为

式中AS为架面杆件的投影面积, V为最大的风速, K为风载体形系数。

此外, 还用当对跨越架应承受垂直载荷Wc进行计算, 公式为Wc (28) 200nq, 式中, n表示子导线的根数, q表示导线的密度, 跨越架应承受垂直载荷等于子导线根数与导线密度的乘积。

2.2.2 跨越架搭设

跨越架搭设过程中, 首先要对高速公路与线路的交叉点的中心进行测量, 勾画出跨越的位置。跨越架的主体立柱一般每个1.5米进行搭设, 为了保证其稳定性, 一般要求至少买入地下0.5米。此外, 还应在跨越架的上部采用双杆加固。在跨越架搭设过程中要充分考虑天气情况, 并保持跨越架的安全。

2.2.3 展放导地线和紧线

在超高压输电线路架设跨越高速公路施工中, 我们一般采用张力放线的方式使得导线出于架空状态。在这一过程中需要我们实现展放一根牵引绳, 防止线路脱落对高速公路形成造成影响。之后要根据实际情况进行紧线。

2.2.4 拆除跨越架

拆除跨越架必须在整个工程验收合格后才能进行, 拆除的顺序为自上而下, 严禁上下同时拆除, 要加强配合, 确保拆除工程的安全性。

3.3 安全措施

超高压输电线路架设跨越高速公路施工对安全的要求性较高, 需要我们充分考虑多种影响施工安全的因素, 严格按照施工程序进行, 严格施工工作, 确保施工过程中万无一失。

结语

超高压输电线路架设跨越高速公路施工是一项极其重要的工作, 我们必须从当前我国的实际出发, 加强超高压输电线路架设跨越高速公路施工技术的研究和影响, 缩短施工周期, 增强施工的安全性, 为我国电力事业的不断发展、电网的完善和普及以及我国国民经济的又好又快发展提供强劲的发展动力。

摘要：随着电力事业的不断推进, 超高压输电线路架设工作日益复杂化, 特别是对于超高压输电线路架设跨越高速公路施工来说。然而, 我国超高压输电线路架设跨越高速公路施工与西方发达国家存在着一定的差距, 为了适应不同的输电线路架设环境, 需要我们对超高压输电线路架设跨越高速公路施工技术加以研究。因此, 我们需要在不同架设适用条件进行分析的基础上, 对强度、封顶网和跨越架进行计算, 从而制定超高压输电线路架设跨越高速公路施工技术措施。

关键词：超高压,输电线路,跨越,高速公路

参考文献

[1]刘伟辉.超高压输电线路架设跨越高速公路施工技术[J].沿海企业与科技, 2011 (09) :23-26.

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公路工程线路测量的控制技术 篇7

1 工程概况

某市有一段全长7.094km的山区三级公路, 现将对其中1.674km的路段进行乳化沥青冷再生大修方案。需要施工的K52+516~K54+190路段, 其路面结构为10cm乳化沥青冷再生基层+黏层+4cm AC-16中粒式沥青混凝土面层。需要对5.42km长的K54+700~K60+600路段的旧路病害进行处理, 将其4cm的AC-16中粒式沥青混凝土面层重新进行铺设。在整体工程施工的过程中, 为了保证线路的精准可控, 该路段需要持续的进行工程测量工作。

2 公路工程控制测量现状探讨

随着越来越多高等级道路的兴建, 路线勘测工作的难度也越来越大, 铺设线路更长, 而且已知点较少, 运用传统方法施工, 难以布网同时很难完成对高精度的把控。然而公路的控制测量是整个路线勘测设计工作的基础, 所以, 公路控制测量工作率先引入了高精度、广覆盖的GPS技术。

从20世纪90年代中期, 许多公路工程部门开始了GPS定位技术在公路控制测量中的应用和研究。利用GPS技术进行控制测量的案例很多, 公路方面在江苏徐连高速公路、云南元磨公路、新疆乌奎高等级公路以及江苏宁通公路均进行了有效的实验[1]。GPS技术同样适用于需要高精度控制测量的隧道贯通以及特大桥梁的控制测量, 该技术不需要通视即可构画较强的图形结构, 这种优势在常规测量时无检核支点的测量工作中, 表现尤其突出。杭州湾大桥项目、长梁山隧道贯通项目的洞外控制测量以及江阴长江大桥的建设过程均运用了GPS定位技术。在江阴长江大桥项目的施工过程中, 常规精密边角网的检测工作就是通过GPS技术完成的。该工程是利用常规测量方式设立了高精度的边角网, 之后采用GPS技术检测该网, 使GPS检测网达到毫米级精度, 符合常规测量结果, 最终达到了非常好的效果。公路的测量工作一般使用的是静态相对定位技术, 即利用两台或以上的GPS接收机同时进行观测, 通过数据处理获得两点之间精确的三维坐标差, 于是可以通过获得任意一点的坐标将另外一个点的坐标推算出来。由于静态相对定位精度高, 因此广泛应用于大地测量、形变监测等高精度测量领域。同时, 在公路控制测量中, 静态相对定位技术也将逐步替代之前的常规测量技术而广泛地推广开来。建立桥隧精密控制网、路线精密控制网都需要静态相对定位的技术。随着静态相对定位技术应用理论研究不断地深入, 实际作业也不断地规范化, 不断的完善, 其必将更好的服务于公路工程中的控制测量工作。

3 在线路测量中使用GPS技术

3.1 GPS测量的优点

3.1.1 先确定高程再确定平面位置

与常规的中线测量工作不同, GPS技术无需先放线, 测定平面位置, 再做中平测量确定高程。GPS技术可以利用三维坐标信息, 在放样中线的同时确定点的高程, 省去了中平测量的步骤, 大幅度提升了工作的效率。

3.1.2 测量半径大

GPS基准站的数据链具有10~20km的作用半径, 所以, 整条线路无需布设一二级导线等控制网, 只需布设好首级控制网即可完成控制工作。只要首级点保存好, 随时可以完成恢复整体线路或是放样中线的工作, 因此, 也不必担心一些重要桩位如交点桩的遗失而给线路测量带来困难等。

3.1.3 通视条件要求不高

常规的中线测量, 一般采用全站型电子测距仪 (Electronic Total Station) 进行测量, 因采用红外反射对观测点进行测量, 要求基站点、后视点、观测点三点之间必须通, 因此, 在植被茂密地区进行测量, 施工将十分艰难。而GPS测量, 主要通过电磁波和GPS卫星的信号进行测量, 不受地形与通视限制, 大大提高了工作效率。

3.1.4 节约人力资源

GPS基准站能够发出供多个流动站点应用的定位信息, 则流动站一人即可完成操作, 大大的节约了人力, 增强了资源配置, 提升了效率。

3.2 测量方法

GPS的控制测量的工作类似于经典大地测量, 按照性质可划分成内业和外业两部分。内业工作主要是GPS的技术设计部分、技术总结工作以及测后的数据处理等。外业工作主要有选择观测站址、确定观测标志、野外观测作业以及技术总结工作[2]。依照GPS测量的工作实施程序, 可分以下级阶段逐级进行:技术设计—选点并建设标志—观测外业—检核成果并处理。

具体作业:将至少两台接收机, 安装在一条 (或多条) 基线的端点处, 以基线自身长度以及规定精度为参照, 遵循GPS外业要求, 同步监测4颗以上卫星数时段, 并依照测量等级确定时段的长度。定位精度:基线测量的精度可达± (5mm+1×10-6×D) , (D为基线长度, km计。作业要求:采取这种作业模式所观测的独立基线边, 应构成闭合图形 (如三角形、多边形) , 这样能够更好的检核观测成果, 同时提升网的强度, 增强结论的精确度和可信度。适用范围:建立国家二等及以下大地控制网;建设各种加密控制网, 例如道路测量、城市测量、勘界测量、工程点测量等等;建立诸如桥梁测量、隧道测量等的精密工程控制网;观测至少四颗卫星, 注意其基线边应小于等于15km, 同时为了便于外业检核, 所有已观测基线应组成一系列封闭图形[3]。GPS的测量工作, 技术稍显复杂, 而且高标准, 高耗费, 所以, 通常对GPS工作的原则是, 在满足用户需求的前提下尽量降低时间、人员、经费的耗费。该工作的每个阶段都需要严密的设计以及精确的实施。

4 本工程线路测量的控制技术

4.1 仪器的使用以及具体测量方法

本工程的测量需要标称精度为5mm+1×10-6的Ashtech型静态单频GPS接收机6台。在进行GPS网野外数据作业时要求:平均重复设站数不小于1.6;卫星截止高度角不小于15°;同时观测有效卫星不少于4颗;数据采样率不高于30s;观测时段长度不低于60min。每时段观测均量取天线高两次, 其互差不超过3mm, 取平均值作为最后天线高。

4.2 GPS内业解算

在GPS观测数据内业编辑进行数据处理工作, 在输入相关的点位信息后, 利用接收机上配备的Ashtech solutions 2.5商用软件对其进行基线测算[4]。求出每一条基线的周模糊度。对于非同步环闭合差的检核以及重复基线较差的检核依旧按照外业要求进行。

4.3 网平差

把该市平面控制网的GPS点“G2015、2035”作为起算数据, 对控制网进行二维约束平差计算。将现有所有独立基线组合成闭合图形, 观测三维基线向量和其相应方差协方差阵, 将网一点的WGS-84系三维坐标作为全网无约束平差的起算数据。对整网进行无约束平差, 同时检核GPS网观测质量。

5 结语

当今的社会日新月异, 城市建设的规模不断提升, 所以必将有更多的高速公路改建拓宽的项目。怎样将GPS技术在保证精度以及工程进度的前提之下, 灵活应用于大型工程的施工控制中是一个非常有价值的课题。笔者通过本工程的具体实践, 总结如下两点体会。

1) 为了保证测量结果的可靠性, 能够妥当的评定测量精度, 对GPS观测成果进行有效的质量检查。需要作业时由非同步独立观测来构成符合线路或者闭合环, 不得将非独立边处理为独立观测边, 更不能将同步闭合环作为非同步闭合环。因为GPS观测的结果在受到外界因素影响时, 可能会产生各种随机误差, 以及粗差。

2) 在做GPS网的图形设计工作时, 最好按设计网图确定GPS的独立边, 除个别闭合环的边数可以等于规范数, 通常应使其小于规定数。以便有计划的进行外业观测。甚至有必要时整。, 经过技术负责人审议, 可以按照实际情况需要做相应调

摘要：在公路工程的建设过程中, 线路测量是一项重要的工作内容, 是后期施工开展的基础。通常情况下, 可以将公路测量工作分成研究可行性阶段、初步测量阶段和定期测量阶段, 其中初步测量和定期测量是主要的测量内容。论文对公路工程线路测量的控制技术进行了探讨。

关键词：公路工程,线路测量,控制技术

参考文献

[1]周建郑.GPS定位原理与技术[M].郑州:黄河水利出版社, 2005.

[2]刘基余.GPS卫星导航定位原理与方法[M].北京:科学出版社, 2003.

[3]李聚方, 赵杰.地形测量[M].郑州:黄河水利出版社, 2004.

高速公路线路 篇8

1 输电线路跨越高速公路更换导地线 方法概述

在输电线路跨越高速公路施工中,通常采用吊环法、架设保护网、在公路两侧搭建跨越架等方法进行导地线更换。采用吊环法虽然施工相对简单,但其对地线的距离要求较高,所适用的跨越高速公路宽度范围和地形条件较少,要求在地形条件良好的状况下采用使用 ;而采用架设保护网或跨越架的方法,虽能提高施工的安全性和可靠性,但其在对导地线进行更换施工时,需要采取停电和封闭公路措施才能开展作业,且耗费的人力、物力资源庞大, 具有较高的安全隐患,另外在施工中需要较为繁杂的工序,协调过程与施工准备过程都比较繁重,因此在进行施工前对此两种方法应当慎重考虑。

在传统的吊环法、架设保护网等方法施工中,对于复杂的障碍物等都不太适用,且由于高速公路具有高流量、高荷载的特点,其对现代社会的生产生活具有重要的影响,因此,在输电线路跨越高速公路更换导地线施工方案设计时,应当采用避免封闭高速公路的方法。

2 110KV输电线路跨越高速公路更换导地线施工技术

2.1 采用滑轮更换法

此种方法主要利用原有的架空地线开展施工,其具体的施工方法为 :

(1)两侧铁塔滑轮及中间滑轮的安装

工作人员使用滑轮下部的固定绳索将整套滑轮组引入到高速公路的隔离带处并进行固定处理 ;以高速公路双侧的铁塔作为主要的施工区域,将单只跟斗滑轮的轮槽安置在旧地线的上部,并将长约2m的钢丝绳套固定在滑轮挂钩上,在绳套上安接一只附带导引绳索的放线滑轮 ; 另外将两个放线滑轮分别安置在铁塔的挂点上,且对附带的导引线索进行固定处理。

(2)固定与牵引钢绞线

将重新更换的钢绞线引入到A铁塔的导引滑轮处,然后使用牵引绳让其移动到一侧的挂点,在连接到该挂点的牵引绳后再将其移向另一挂点并将其固定在B铁塔处 ;然后将新钢绞线固定在离A铁塔150m左右的位置,等到两侧铁塔所有附件安装完成后在固定好地线。其具体牵引与固定方式如图1所示 :

(3)清理并固定好旧地线

通过架设好的中间滑轮将旧地线放松到地面,然后在高速路上对旧地线进行切断处理并及时清扫路面 ;使用新架地线将导线牵引到固定位置然后加固铁塔以保证其稳定。

(4)施工要点

在采用滑轮更换法施工时,为了确保施工安全应当保证导地线距离高速公路路面应当不小于8m ;应当确保上下滑轮与导引滑轮间连接牢固,并制定出槽与脱落故障的处理方案 ;应当利用新钢绞线对新地线进行牵引过渡,并对安装完成的导线进行加固处理以避免影响高速公路的通行 ;在使用中间滑轮牵引新钢绞线的过程中应当安排专业人员对滑轮部位进行实时监控,确保导地线无滑落故障。

2.2 采用保护网设置法

(1)施工准备

在进行输电线路跨越高速公路更换导地线施工前,应当先对施工场地进行现场勘察,对线对地距、跨越面宽度、所用线间距等数据资料进行准确的统计分析,从而为技术支持提供基本依据,并且为具体施工所需的就位条件提供基本标准 ;要对专用的自编绳套、U型环、滑梯工具、仪器等进行全面检查,确保其在正常的运行条件内,以保证施工顺利进行 ;为掌握各受力点与导线工作条件状况而开展有效施工,要使用悬链线法对导线与旧地线在不同高度的受力情况进行分析计算,其计算公式如下 :

线档内线条的弧垂计算 :

悬挂点处线条的轴向张力计算 :

其中,Tn表示在跨越塔放线滑车临公路侧m根子导线的总轴向张力 ;w表示架空线在单位长度内所具有的自重力 ; H表示跨越档线条最低处的水平张力。

(2)在施工时通常以双向六车道高速公路为基本标准,此种高速公路的路基宽度一般在34.5m左右,以3m为单个间距计算共需要12组的钢丝绳,如果考虑路面内外两侧的距离则需要14组,且应当保证在距离路面5m以上的高度位置进行安装。施工人员在安装好保护网后对中导线进行更换并架设好空地线,在保护网边进行导线安装后重复进行导线更换过程以完成整个导地线的更换施工。此种方法的具体施工步骤为 :

①保护网设置。在保护网安装前应当先用双钩紧线器和钢丝套固定好导线,并将捆好的的绳索系在云梯上,以确保保护网安装完成后线上施工人员能够安全回到施工场地 ;施工人员应当在上线前装配好所需的金具及工器具 ;且利用绝缘绳将两端导线进行连接,以方便导线两端的工作人员能够来回传递材料或工具 ;在正式施工时,工作人员应当将14组钢丝绳装配齐全,并用工具U型环将其扣压在云梯上 ;在使用云梯将钢丝绳进行安装时应当注意将第一组钢丝绳安置到距离公路路面5m左右的两侧导线处,并用工具U型环将导线连接到钢丝绳的两头处,且保证使用的工具U型环应当在边导线上用铝线固定 ;在U型环安装前应当设置开口销,以避免由于渡线振动导致U型环螺栓松动 ;另外为避免渡线过程中钢丝绳会沿导线来回滑动,在渡线前方即U型环位置的导线处应当安装单只并沟线夹 ;对于不同组的钢丝绳安装应当分别进行,且线上施工人员应当在一端的钢丝绳固定好以后才能再固定另一端。

②对架空地线与中导线进行更换。在施工时,渡线应当使用旧线带新的方式, 待新线终止到死尽头处后再将其牵引在死尽头上 ;施工前应当先将活尽头松线处理后再将死尽头线放下,并采用恰当措施连接新线与旧线,确保接头处平顺整齐, 以防止渡线时线头钩挂到直线杆滑车或保护网的钢丝绳上 ;再将活尽头地线进行收紧处理时,应当确保其呈弧垂值,待做好印记后再将活尽头进行活夹处理,并固定挂好。

③导线保护网的安置。工作人员应当先把固定数量的铝滑车安置在边导线上, 然后用铁丝对滑车夹板进行固定处理,以避免渡线过程中滑车夹板意外开启的状况 ;将首组钢丝绳安装在水平距离高速公路的5m处位置,先使用U型环把钢丝绳固定在架空地线上,然后咋渡线位置即U型环前方安置并沟线夹,并使用铝线把U型环固定于地线上,以避免钢丝绳出现来回滑动 ;在安装时应当先将钢丝绳的一端固定在云梯上,然后利用云梯将钢丝绳移动到设定的安装位置,最后采用U型环把钢丝绳的另一端固定于架空地线上 ;在架空地线上应当按照8m的间隔距离分别安装一根钢丝绳,并使用八字扣固定方式将铝滑车与钢丝绳连接,以确保固定良好 ; 连接完成后要使用10# 的镀锌铁线对滑车与钢丝绳的连接处进行再次固定。

④边导线的更换。边导线的更换方法与架空地线、中导线的更换方法基本一致 ;在边导线更换完成后施工人员应当及时移动到架空地线处,并利用云梯拆卸事先安装的导线钢丝绳 ;在钢丝绳的拆除过程中,在拆掉一组钢丝绳后就及时将其用U型环挂于云梯上,禁止出现将钢丝绳从高空抛掷到地面的行为。

采用保护网设置法能够避免封闭被跨越的高速公路主干道,这有效降低了线路架设施工对公路交通的影响 ;按照以上施工步骤开展恰当施工,还能够提高导地线更换工作的效率与安全性,并节省成本 ;另外在施工中应当注意U型环的安装,按照施工程序进行合理施工。

3 结束语

跨越高速公路导地线更换的施工质量将直接关系到110KV输电线路的整体建设质量。因此,相关技术与施工人员应当加强有关110KV输电线路跨越高速公路更换导地线的施工技术分析,不断拓展新型施工技术与施工方法,以逐步提高导地线更滑施工的质量和安全性。

摘要：作为输电线路搭建施工中的重要部分,输电线路跨越高速公路导地线更换质量对于改善输电线路维修与升级具有重要作用。本文首先对输电线路跨越告诉公路更换导地线的方法进行概述,然后具体阐述了110KV输电线路跨越高速公路更换导地线的施工技术,以期为相关施工与技术人员提供参考。

荷兰阿姆斯特尔芬高速电车线路改造 篇9

根据提案,A10号线将被拓宽和覆盖,而Utrechtboog-Riekerpolder国际贸易园 段将延长 三倍。为配合该工程,既有的地铁M50号环形线路将迁移到南部,而车站也将采用同样标准重建,为正在建设中的南北向地铁M52号线提供服务。

有轨电车5号线原从阿姆斯特尔芬始发,途径博物馆区和莱顿街与阿姆斯特丹中央火车站(CS)相连。现在该有轨电车线路的运行路线已改变,放弃了原来通往地铁M50号线的便捷换乘站台,如今从该有轨电车线到地铁M50号线间的距离为120m。5号线经常超负荷运营,但这种运营压力在2017年南北向地铁开通后会有所缓解。从长远来看,该线路今后将运营长30m的新有轨电车,沿线2个客流量较少的车站将被取消。

目前轻轨M51号线可通过南火车站和东部地铁隧道,把阿尔斯特尔芬Westwijk区与阿姆斯特丹国际会展中心 (RAI)和中央火 车站相连。但 作为Zuidas商业区改造计划的一部分,M51号线原本与阿姆斯特尔芬环线相连的隧道将被废除。原提议延长南北向隧道与sneltram高速电车线路相接,这样M52号线经过阿姆斯特尔芬时就可采用双电压车辆通过接触网供电运营,但该提案因投资巨大而被否决。

现在的计划是另外修建一条连接Westwijk区和南火车站的轻轨线路来代替M51号线。该项目将耗资3亿欧元,预计2020年左右完工,包括对sneltram线路进行大规模重建。Beneluxlaan沿线的部分线路将进行升级,取消3个交叉口,关闭3个日均客流量少于3500人的车站。

高速公路线路 篇10

由于输电线路环境恶劣, 输电线路出现故障不可避免。当输电线路发生故障时, 需要迅速查明故障并及时排除, 因为故障排除时间的长短直接影响到送电保障和系统的安全运行。排除时间越长, 停电所造成的损失越大, 对整个系统稳定运行的冲击也越大。尽快排除或处理输电线路故障, 不仅对及时修复线路和保证可靠供电至关重要, 而且对电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的意义。排除或处理故障的前提是找到故障点的确切位置, 很多人为或瞬时故障的事故痕迹往往在故障后消失, 无法重现故障情况, 因此, 依靠常规巡视的方法是很难查明事故原因的, 而输电线路故障定位装置正是电力系统自动化需求下的产物, 通过它精确的定位能力, 可以克服上述种种困难, 实现简易、快速的发现故障, 排除故障。

行波故障测距分为时域法和频域法, 从测量端数量划分, 又可分为双端法和单端法[1,2]。双端行波故障测距原理简单, 投资成本大;相对于双端法, 单端行波故障测距只需要在线路一端装设故障检测装置, 具有较好的经济性[3]。输电线路单端行波在线故障定位系统, 可在线准确检测到接地、短路、断路器等各种故障。本文设计了一套基于PCI数据采集卡的输电线路单端行波在线故障定位系统, 系统主要由高速数据采集装置和系统分析软件两部分构成。

1 高速数据采集卡

输电线路单端行波在线故障定位需要同时监视母线上的多回线路上的单端行波。行波信号通过各回线路电流互感器的二次电流信号以模拟量形式输入, 监视线路断路器和母线断路器状态信号及启动信号作为故障定位装置的开关量输入, 上述两种信号通过PCI高速数据采集卡输入到工控机中。

1.1 数据采集装置要求

(1) CT (电流互感器) 可以将上兆级甚至数十兆级的高频瞬态电流耦合到二次侧;

(2) 系统采用一种基于PCI总线的高速数据采集卡;

(3) 每套故障定位装置可以在线监视多回输电线路, 每块高速采集卡监视一回线路 (三相四线) ;

(4) 高速数据采集卡可将其直接插在计算机内的任一PCI插槽中;

(5) 可在线检测线路负荷电流;

(6) 能够检测线路雷电流;

(7) 可在线准确检测线路单相接地故障、相间短路故障、断路故障、瞬间故障的发生;

(8) 故障检测装置检测方法新颖, 动作可靠、性能稳定;

(9) 安装简单方便。

1.2 高速数据采集卡设计

为了保证行波法具有较高的定位精度并减小近区故障的“死区”, 采用了基于PCI总线的高速数据采集系统。鉴于PCI总线带宽的限制和仅需记录故障前后数据, 高速采集卡需要具备足够大的板载缓存。在高速数据采集电路捕捉到暂态数据后, 工控机读取记录下的故障数据, 并进一步地分析处理以实现高精度故障定位。

高速采集卡有数据采集和数据传输两种工作模式。高速采集卡工作在数据采集模式下, 高速采集卡上的FPGA接到触发信号后, 根据设定时延继续采集一段时间后再转入数据传输模式。在数据传输模式下, FPGA根据触发信号到来时刻和设定时间计算出触发信号到达前一段时间采样数据存放在板载RAM中的地址, 并由此地址开始将数据从板载RAM通过PCI总线传送到工控机的内存中。数据传输完成后, FPGA又由数据传输模式重新转入数据采集模式, 可以接受新的触发信号。

单个数据采集采用边沿正向中间触发方式, 即触发事件位于整个采样数据的中间某个位置, 触发事件之前M段采样长度M_Length和触发事件之后N段采样长度N_Length均可通过上层应用程序调节, 且满足M_Length与N_Length之和等于整个样本长度Sample_Length。

当用户启动采集时, 模数转换器ADC即刻进入实际的采样过程, 采集数据从板载RAM的物理位置开始一次写入, 写入到Sample_Length指定的长度位置时, 则返回到该位置继续写入, 直到触发事件发生时继续采集N_Length长度后自动停止。

每块高速采集卡监视一回线路, 为了同时监视多回线路, 需要多卡同步采样。本方案中多卡同步采集采用共同的外触发方式。采用共同的外触发方式时, 设置所有的参数保持一致。首先设置每块卡的硬件参数, 并且都使用外触发 (ATR或者DTR信号) , 连接好要采集的信号, 通过ATR (需要设置触发电平) 或DTR管脚接入触发信号, 当每块采集卡都进入等待外部触发信号的状态下, 使用同一个外部触发信号同时启动A/D转换, 达到同步采集。外触发同步采集的连接方法如图1所示。

2 系统分析软件的要求及功能

2.1 故障数据的分析

数据分析是通过工控机的上层应用程序实现的, 启动故障定位模块进行数据分析有两种情况:

(1) 当数据采集模块新收到高速数据采集卡的数据时, 自动将采集数据以文件形式存盘, 然后启动故障定位模块进行数据分析;

(2) 由人工操作根据数据文件索引库将历史数据文件导入应用程序变量中, 启动故障定位模块进行数据分析。

通过数据分析, 判定该采集数据是由干扰引起的数据上传, 还是由短路故障引起的数据上传;再通过提取的故障信息判断故障类型, 并区分是否是被监视线路故障;确定故障线路后, 还要判断是否是区内故障, 若判断为区内故障, 则选择故障定位所需信息分量实现单端行波故障定位;最后输出故障信号指示及报警, 并将输出定位结果统计到数据库中, 以供故障历史查询。

2.2 数据存储的要求

高速数据采集卡采集的故障数据上传到工控机的内存中后, 需要从内存中取出故障数据以数据文件的形式保存到工控机的硬盘中。所有高速采集卡采集的故障数据和开关量输入均存放到同一个数据文件中, 作为该次故障的完整信息。保存数据文件时, 首先保存所有回路的采集数据, 然后保存开关量输入。采集数据保存顺序为:首先保存第一回线路的高速数据, 然后保存第二回线路的高速数据, 以此类推地保存所有回线路的高速数据。

2.3 系统分析软件实现的功能

(1) 具有自动故障识别、输出报警和数据文件存储功能;

(2) 具有故障自动录波功能;

(3) 可记录线路雷电流、进行雷击点定位和雷击次数的统计;

(4) 可实现各种故障类型分析、故障定位显示、故障距离计算及显示、故障行波分析;

(5) 采用双RAM记录技术, 消除暂态信号“记录死区”, 防止雷电流干扰造成漏记故障数据;

(6) 测距精度不受故障电阻、线路参数不对称、互感器误差、线路分布电容等因素的影响;

(7) 自动化程度高, 自动完成故障行波数据的传输、存储、分析、处理等;

(8) 后台分析软件用于完成系统设置、统计查询、信息显示、数据采集和分析、系统帮助等;

(9) 数据保存可以区别到秒, 能够满足系统要求;

(10) 不同时刻故障数据文件的命名具有唯一性, 采用日期时间 (精确到秒) 的方式;

(11) 通过导入数据文件可以自动给出定位结果并导入统计数据库, 以供历史查询;

(12) 查询可以按照日期及时间先后顺序查询所有线路, 也可以按照线路顺序查询故障日期及时间;

(13) 可在当地或通过通信网对系统进行配置、管理及维护;

(14) 具有不依赖线路对端信息、无需两端通信、便于变电站集中管理、使用方便的优点。

3 系统总体结构和实施情况

3.1 系统总体结构

对多个回线路进行故障监测的系统采取了如图3的结构形式, 其中GPS为故障定位装置提供高精度统一授时。

3.2 故障定位系统在输电线路中的安装注意事项

(1) 对于任意一回输电线路, 至少有一端安装故障定位装置以定位该回输电线路上的故障;

(2) 尽量在进出线较多的变电站安装故障定位装置;

(3) 对于进出线回数较少的情况, 可以考虑分配给对端的故障定位装置;

(4) 对于“T”节点线路, 把“T”节点视为母线, 将线路拓扑结构转化为没有“T”节点的情况, 在与“T”节点相连的三个支路母线处分别安装故障定位装置, 如图4所示。

3.3 系统达到的技术指标

(1) 使用范围:10 k V及以上输电线路;

(2) 测量线路长度:300 km;

(3) 测量线路数:1~8条 (可扩展至16条) ;

(4) 故障定位误差:<25 m;

(5) 一个故障定位时间:0.01 s;

(6) 4通道单端模拟输入方式 (各通道完全独立同步采样) ;

(7) 模拟量输入量程:±5 V;

(8) A/D转换精度:12位;

(9) 采样率:最高40MSPS (同步可调) ;

(10) 每通道512K字 (点) RAM存储器;

(11) 数据读取方式:DMA方式;

(12) 保存文件的类型:txt类型。

4 结论

设计了一套基于工控机PCI数据采集卡的输电线路单端行波在线故障定位系统。运用此装置, 可以在短时间内以最小的人力、物力, 排除故障, 消除隐患、缩小停电范围、减少停电时间, 提高供电可靠性。同时大大减少故障巡线人员, 提高工作效率。对于确保整个电网的安全稳定运行, 减少因输电线路故障带来的经济损失, 有显著的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]季涛.中性点非有效接地系统行波故障测距技术[M].北京:北京理工大学出版社, 2008.

[2]邬林勇, 何正友, 钱清泉.单端行波故障测距的频域方法[J].中国电机工程学报, 2008, 28 (25) :99-104.