发布时间：2023-03-15 15:03:35
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的线路设计论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
工程概况
本工程自220kV某变电站110kV侧门架起，至110kV某变电站止，全线单回路架设，电压等级110kV，线路全长约15.5km。本工程计算用气象条件可组合如下：最高气温+40℃，最低气温-40℃，平均气温15℃，最大风速29m/s，最大冻土深度:91cm；年平均雷暴日数:30.5d；全年主导风向:ENE，验算地线支架强度时覆冰取15mm。导线采用LGJ-185/30型钢芯铝绞线，经济电流密度J=1.15A/mm2（负荷利用小时数3000-5000）时，其经济输送容量为41MVA，最大输送容量为98MVA。全线架设双地线，地线一根采用GJ-55钢绞线（220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线），另一根采用OPGW复合光缆。工程性质属新建。
1设计范围：新建220kV某变电站-110kV某变电站线路；对邻近通信线路及无线电设施的影响及防护设计；编制本期工程投资概算。
2线路走廊清理设计：线路所经过地区为市规划区内，线路廊道规划充分考虑市规划区道路，合理利用市规划区道路行进。
3主要技术经济特性
3.1线路路径长度约15.5km，曲折系数1.46，杆塔数量60基。其中直线塔为30基，转角塔为27基，钢管杆为3基。
3.2沿线地形、地貌、地质条件和交通概况：根据对线路沿线踏勘和调查资料，线路全段途径的主要地貌单元为冲洪积平原，地层为第四系冲洪积物，微地貌主要为农田地。全线自然海拔高程在690～784m之间，地势开阔，地表植被发育情况良好。全线有简易路相连，交通条件良好。
两型三新”应用情况
全寿命周期建设管理目标是实现输变电工程全寿命周期内功能匹配、寿命协调和费用平衡。在深化理解其理念的前提下，根据国家电网公司和新疆自治区电力公司的文件要求，结合线路工程的特点，提出了本线路设计安全可靠、可维护、可扩展、节约环保、可实施、可回收、全寿命周期成本最优的建设目标。
1建设“两型三新”输电线路的目的：贯彻项目全寿命周期管理的理念和差异化设计的要求，集成应用新技术、新材料、新工艺，实现输电线路功能可靠，节约建设和运行总体成本，推进基建标准化建设，又好又快建设“资源节约型、环境友好型”输电线路，实现公司电网建设方式的转变。
2建设“两型三新”输电线路的总体要求是：技术创新、安全可靠、经济合理、节约资源、环境友好。本工程在新技术、新材料、新工艺应用上，吸取近年来成熟适用的成果，防污闪、防覆冰、防雷击跳闸等提高运行可靠性，落地抱杆、塔式起重机、索道运输等安全高效的标准化工器具和施工工艺。
3“两型三新”的应用“：两型三新”的核心指导理念是全寿命周期管理，在全寿命周期管理的理论基础上提出了更加适合输电线路全寿命周期管理的意见。在设计理念上，推行全寿命周期最优化设计，贯彻标准化设计和差异化设计，确保安全可靠，提高输电线路建设的效率和效益。在设计标准上，应用近年相关理论研究、科学试验和工程实践经验的成果，使新一级的电网建设更好更快更可靠。在设计寿命上，综合论证导地线、绝缘子、金具、杆塔、基础等各部分的寿命配合，研究线路各组成部分和整体的寿命指标评价体系，实现全寿命周期内的协调。在新技术、新材料、新工艺的应用上，杆塔设计采用高低基础、原状土基础等保护环境技术。
工程设计
1线路规划：拟建某变电站110kV进出线共规划两回，根据本工程可研报告中的进出线规划，本线路在变电站出线段均采用双回路终端塔出线，这样减少了变电站出线段占地，减少施工造成的停电时间。
2线路选择：线路应尽可能避让自然保护区、森林、果园、经济作物区，本工程在灌木林保护区内避让困难，考虑树木自然生长高度，按跨越设计，对塔位附近的灌木减少树木砍伐，施工完毕需对植被进行恢复，本工程全线定线定位测量将采用RTK设备GPS技术。
3电气部分：工程全线采用预绞式防滑型防振锤。由于工程位于29m/s风速区，工程中使用的耐张、转角塔型跳线串采用加重锤的防风措施。
4杆塔：本工程全线采用1A3及1D5系列铁塔。
5基础：根据本工程地质、水文报告并结合各种塔型基础作用力的特点确定本工程铁塔基础型式只选用现浇钢筋混凝土柔性直柱基础、现浇钢筋混凝土台阶式刚性基础、掏挖基础及卡盘式基础。
6走廊清理：线路所经过地区大部分为农田，在规划区局部由于廊道问题存在跨越房屋等情况，跨越房屋处需满足规范要求，需砍伐杨树，考虑树木自然生长高度，按跨越设计，对塔位附近的杨树减少树木砍伐，施工完毕需对植被进行恢复。
7导、地线选型：本工程导线截面积在选用185mm2的基础上，全线架设双地线，将以GJ-55型镀锌钢绞线为基准选用地线。根据系统通讯要求，本工程还需架设一根16芯OPGW光缆。地线一根为GJ-55型镀锌钢绞线（220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线），另一根为OPGW光缆。
8导、地线防振：导线年平均张力的上限值为16080N，导线上安装2个防振锤，导线防振锤采用预绞丝式防滑型防振锤；地线的平均运行张力为破断拉力的25%，地线防振锤采用预绞丝式防滑型防振锤。
9防雷设计：沿线雷电日数为30.5天，工程全线架设双地线作为线路的防雷保护措施，地线一根采用OPGW复合光缆，另一根采用GJ-55镀锌钢绞线（220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线）。
10接地设计：接地装置材料除同铁塔接触处采用50×185热镀锌扁铁外，接地引下线与接地体采用Φ12圆钢。所有杆塔均逐基逐腿接地，埋设接地装置。
11导线对地和交叉跨越距离：本工程居民区导线对地最小距离为7m。非居民区导线对地最小距离为6m。线路跨越公路及河流两侧树林时，应砍伐通道。
需要注意的是：（1）地质的复杂性。在进行线路工程时，会遇到丘陵地带及山地地区地质，这样的地质，复杂且地形起伏通常较大，为了保证室内定位所使用的勘测资料和现场一致，在室外定位时，根据现场的实际情况，应对立杆塔所处位置的相关资料进行详细核对，对其位置作适当调整；（2）必要的补测工作。为了核对室内定位的成果，在现场还要做一些相应的补测工作，如对某些地点的横断面图进行核对；线路转角度数进行核对；对重要跨越栏中对地、物距离及最小档的档距进行核对；为室内定位工作进行补偿并为之提供修改依据。
2杆塔定位后的校验
每一项工作在结束时必须做好监测和校验，才能达到标准。杆塔定位结束后，也必须根据设计的相关要求对其定位情况进行校验，在初步排定杆塔的高度及位置后，就要对杆塔各个部分进行检查及校验，再进一步确定其位置是否达到设计标准。（1）检测垂直档距和水平档距。通过在定位图上的测量，垂直档距和水平挡距通常会有较大差距，绝缘子就会承受不了导线的重量，这时在定位后，使用双串或是若干片绝缘子，就会避免这种现象的发生，从而也会使绝缘子的承受能力得到一定增强。此外还会出现下面这种情况，若垂直档距在图上的数值为最大弧垂时的数值，绝缘裙边就会出现积雨及积雪现象，此时绝缘子的强度及绝缘能力就会有所降低，为了在一定程度上避免这种情况的发生，通常以倒挂形式对其进行安装，对于较偏远的线路，则把其放在位置较高的杆塔。（2）导线悬挂点应力的检查。导线悬挂点应力大小，杆塔定位后的校验的环节之一，如果杆塔处在较高位置，当其悬挂点过高或两侧档距较大时，导线悬挂点的应力就会起所能承受的荷载大，在检查过程中，这种现象时有发生，如果出现后果非常严重，所以，一旦发现这种现象，必须及时处理。（3）杆塔基础的检查。杆塔定位后，还有两种情况需要及时校验：a.在没有卡盘的地方必须添加卡盘，但添加卡盘后这种现象还依旧存在，则可通过加拉线使杆塔保持稳定。b.如果杆塔的垂直档的档距较小，二水平档距较大时，应对杆塔的荷载能力有一定掌握，此时应对杆塔进行基础性检查，一旦发现不合格现象，应及时处理。（4）悬垂角的检查。及时纠正悬垂角是否合适也是校验的一项。当高处的杆塔垂直档距较大时，导线避雷线的悬垂角就会比线夹所在位置的悬垂角大，当角度过大或出现较大偏离时，就会导致埋下隐患，此时，应根据设计标准把悬垂角纠正。
3电力线路中杆塔施工质量控制的方法
（1）为确保电力线路安全、可靠的运行，杆塔必须质量非常过硬。所使用的材料、结构形式及受力形式都会对杆塔的强度产生影响，电力线路在长期运行过程中，杆塔具有非常重要的支持作用，也是电力线路中导线及避雷针的主要支持物，为了能在一定程度上保证其荷载能力，为了避免其出现严重的变形现象，必须对其刚度及强度进行有效控制。（2）在电力线路的建设上，杆塔选择在安全运行、维修及经济效益方面都有着十分重要的意义，所以，要根据线路的具体情况，科学合理地选择杆塔的结构及型式。比如在运输及施工方面有一定难度、垂直档距较大或需大跨越以及出线走廊受到一定限制的地区，适合选用铁塔；而丘陵、平地、运输及施工便利的地区，则可优先选用预应力混凝土杆及钢筋混凝土杆。
4结束语
为减化计算起见，一般可以直接利用铁塔计算程序算得的基础作用力（直角坐标系）进行基础受力分析，其结果是等效的：此时基础呈偏心受压或偏心受拉工作状态，对基础的作用这种偏心力是有利的（产生负弯矩），可以等效的反映出整个基础受力的合理性和优越性，其与直柱式基础受力机理的对比分析如图1所示直柱式基础受力机理：地基下压稳定计算：地基最大压应力。从直柱式基础与斜柱式基础的受力原理来看，斜柱式基础更趋近于实际受力情况，更加合理化，更加适应中山地区的淤泥地质。
二、实际工程中的应用
1工程名称：110kV柴朗线10#-15#改造工程；
2工程位置：本工程位于中山市火炬开发区；
3工程简介：本工程是为了新建广州至珠海城际轻轨的建设而进行的升高改造，本工程新建铁塔两基：N11A、N12A；基础全部采用灌注桩基础。但是由于现场青苗赔偿等问题无法施工，使得N12A铁塔需要沿大号方向移位102m，移位后基础位于山脚下方。
4基础设计：基础位于山脚下，现场初步勘测，由于桩机等大型施工机械无法进场施工，暂定基础采用大板基础或人工掏挖基础（需根据地质勘测报告确定）。
5地质勘测：Ⅰ腿淤泥：4.3m、强风化2.0m、中风化5.0m；Ⅱ腿淤泥：5.0m、强风化1.4m、中风化5.0m；Ⅲ腿淤泥：5.1m、强风化1.2m、中风化5.0m；Ⅳ腿淤泥：4.2m、强风化2.3m、中风化5.0m；
6基础设计存在问题：N21A铁塔基础作用力为T=90t、N=120t、HX=25t、HY=10t。根据原设计的初步假想，采用大板基础或人工掏挖基础；但根据地质报告情况，此处铁塔基础位于山脚下，地质按一定坡度进行分布，如果采用大板基础，基础底板需置于持力层，此处选择在强风化层，但是考虑到地质按照一定坡度分布，如果仅置于强风化层的表面，则基础抗侧滑强度不足，但如果基础底板置于强风化层下方，则基础埋深在5m以上，由于无法进大型施工机械，且需进行钢板桩护基，无形中增加了施工危险及施工成本；即便是修通道路进入大型施工机械，则成本比原设计所用灌注桩基础要大很多。根据地质情况也无法采用采用人工掏挖基础，因为上半部分为淤积地质。采用人工掏挖基础危险系数相应增大很多，淤泥下方为强风化、中风化采用人工掏挖基础也不现实。
7基础设计处理方法：由于电力工程《架空送电线路基础设计技术规定》仍然采用安全系数法，故此处设计仅需满足设计中所要求的下压、上拔、倾覆演算的要求即可，经过现场多次勘查，结合地质报告，最后征得施工部门意见确定此基础设计的条件如下：基础埋深要小大于2.5m（基础维护可以采用松桩处理）；如果需采用灌注桩基础，则灌注桩基础深度不能深于中风化（不能采用冲钻，因为此合同为总包合同，如果超出原合同部分则由施工部门自行承担）。基础材料用量、地基处理措施等费用不能超出原设计范围。根据以上条件，结合本基础所处地基情况，以及原设计所用费用经综合考虑，采用斜柱基础与灌注桩基础相结合的方式，基础侧向位移采用松桩挡土墙处理方法。根据斜柱基础与大板基础的对比知道，基础作用力相同的情况下斜柱基础受力形式更加好，且节约材料用量。数学模型的建立，本工程所用基础由于没有具体的数学模型，所以参考承台灌注桩基础，基础下压由斜柱基础底板承担，基础上拔由斜柱基础和基础下灌注桩部分（仅考虑自重部分）承担，基础水平作用力由斜柱基础和基础下灌注桩部分共同承担；考虑到基础所处地质情况结合钻探资料，基础侧位移需做挡土墙，而此条线路改造根据火炬开发区的规划及供电局的规划，此段线路需要近期改造拆除（施工图已出），所以此次改造为临时改造方案，故挡土墙处理采用松桩挡土墙。斜柱基础下方仍采用松桩地基处理。最终设计的基础形式如图2所示。上部斜柱基础埋深1.5m，下部灌注桩基础在基础底部以下4.7m，入中风化岩层0.5m以上。
8设计中需思考的问题：本工程是为了解决复杂地质情况下施工工艺问题而进行的基础变更，基础采用的是斜柱基础与灌注桩基础相结合的处理方式，在上拔演算中由于数学模型建立方面缺乏经验，此次上拔演算中未考虑到灌注桩基础摩擦力。虽然本工程已经竣工运行将近两年多时间，但是却给我们设计人员一个提示，就是我们在新型设计方面还存在一定的不足，还需要继续学习实践，搜集更多的同行所做的优秀设计作品，为我们以后的设计打下良好的基础。
（一）导线设计
导线设计是110kv送电线路设计法中的关键环节，相关工作人员应高度重视这项工作。
1.导线截面的确定
在110kv送电线路设计法过程中，合理确定导线截面，不但应考虑经济电流密度，还应注重无线电干扰以及电晕等影响。对于跨径相对较大的送电线路来说，应依据允许的载流量确定导线截面，还应综合比较分析经济性和技术性，最终确定最优的导线截面。如果110kv送电线路工程所在的地理位置的海拔在1000米以内，可以使用钢芯铝绞线，若导线外径超过9.6米，则可不必进行电晕验算。
2.导线与地线的安全系数
导线与地线的安全系数应大于2.5，并在送电线路的设计过程中，保证地线的安全系数大于导线。如果导线和地线架设在滑轮上面，应计算悬挂点局部弯曲所引发的附加张力，这有助于增强导线的安全性。在没有考虑覆冰以及风速的条件下，应控制导线弧垂最低点的极限张力在允许拉断力的60%以内，悬挂点应在66%以内。同时应使地线在满足机械要求的同时还应满足相关电气设备的使用标准，若没有特定要求，则可以使用镀锌钢绞线或者复合钢绞线充当地线。
（二）线路防雷设计
雷击是引发送电线路故障的主要因素，因此，在110kv送电线路设计法过程中，应全面做好防雷设计，通过对大量工程的分析研究可知，若想在送电线路中做好防雷设计工作，可以采取以下三种措施。
1.线路路径选择
选择线路路径时，应尽量避开雷电频发地区，并在设计规范要求规定的范围内尽可能地降低杆塔高度；
2.防雷水平
为提高送电线路的防雷水平，可以采用全线架设双避雷线的方式。为有效增强避雷线对送电线路整体的屏蔽效果，减小绕击雷的雷击可能性，在设计的过程中应尽量减小避雷线对边导线的保护角，依据相关规范要求，应将110kv送电线路的保护角度控制在20-30度；
3.抗雷击水平
送电线路自身的绝缘水平和抗雷击水平呈正相关，因此，可以通过提升线路自身的绝缘等级来提高抗雷击水平，同时还应加强对零值绝缘子的检测，这能够有效保证送电线路的绝缘强度。在具体的设计过程中，应综合对比分析不同类型绝缘子的性能，择优选择，从性能和经济性两方面综合考虑，尽量使用玻璃绝缘子，这主要是应为该绝缘子具有零值自爆的特性。另外，由于送电线路的接地电阻与抗雷击水平呈负相关，因此，应在条件许可的条件下，尽量降低杆塔的接地电阻，这可显著提升送电线路的抗雷击水平，这也是现阶段最常用的和最经济的一种防雷击措施。
二、110kv送电线路的施工管理
（一）加强施工组织
110kv送电线路具有高风险和高强度，为做好线路设计工作，突显其重要性。在放导线、地线和紧固导线、地线时，应对制动装置、夹具、谭煜松湖北恩施永扬水利电力工程建设有限责任公司445000钢绳等进行严格检查，加大对线盘支架、导线和地线下滑的控制力度，一旦发生失控现象应立刻停止施工，快速撤离施工人员，切实保障施工人员的生命安全。另外，还应认真检查导线和地线是否完整，一旦发现残缺应参照相关规范，对其进行修补、缠绕或者截断等操作。
（二）施工安全管理
施工现场的安全管理严重影响着110kv送电线路的施工，为保证送电线路施工的稳步进行，应全面做好施工安全管理工作，这不但能规避各种工程安全事故，还能提升送电线路的整体施工质量。
1.在送电线路工程的施工过程中，现浇混凝土基础时，应注意以下内容：施工人员应配备安全帽，利用梯子完成上下坑工作，保证摆设的物件和坑口之间的距离超过0.8米，清理干净坑口附近的杂物；安装刚模板时，需将拼装完整的模板放在横档上，且横档使用角钢或者槽钢制作，支模的过程中应指派特定的人员进行统一指挥，以此来避免因支模倒塌危害施工人员的生命安全；在现浇混凝土基础施工前期，应在坑口上面设立拌合平台，且该平台以基坑地形为基础，这有助混凝土集料的输送和浇捣；使用钢管式原木搭设平台，保证架设的牢固性，使其满足安全稳定的要求；如果在雨后施工，抬运材料的人行横道比较滑，在抬运之前可以铺设木板、草袋等进行防滑处理，以此来避免施工人员滑到；在投放较大石块或者灌注混凝土时，应听从指挥人员的统一指挥，防止因施工混乱导致石块跌落砸伤人员；需使用具有一定绝缘性能的电动振捣器，一旦发现振捣器温度过高，应立即切断电源，严禁使用。
2.土方开挖时的施工安全管理工作应注意以下内容：对于流沙、疏松土质以及因地下水蓄积而引发塌方的基坑，应适当放宽坑口坡度或者设立挡土板；如果基底面积在2平方米以下，则可指派一个施工人员进入到坑底挖掘。如果坑内有多个人共同作业，则应尽量避免面对面或者相距较近的挖掘，同时将挖掘出的土方堆放在与坑边相距0.3米的位置，以此来避免因重压坑壁而引发塌方的现象；针对相对容易积水的基坑，应在基坑口周边设立相应的排水沟，以此来避免因雨水流入产生基坑坑壁塌陷的现象；在实施岩石爆破之前，应认真检查爆破点周围环境，明确爆破危险区，对危险区域内的线路、建筑物、公路、铁路和爆破人员隐蔽位置采取相应的安全防护措施，并严格界定装药量，从而保证施工周边的生命财产安全；爆破人员应持证操作，由于爆破操作方法样式较多，注意事项繁琐，因此，一定要制定详细的爆破施工方案和有效的安全防护措施。
结语
作者：董铁柱 谭青海 罗金忠 王红宣 童武 单位：青海省电力设计院
由于扩径导线是在常规钢芯铝绞线中抽取铝芯的方式来生产的，其内层铝线和邻外层铝线不是紧密排列的，股层之间的缝隙较大，导线受压后容易产生变形和压痕，故须在张力放线中制定专用技术措施。如放线张力一般控制在1～1.5t。放线速度一般控制在1m/s左右。压接断线时应使用专用割线器割断，防止断线时造成导线端头变形。导线压接时，导线端头用不少于7根铝线均匀插入导线内层及邻外层的间隙，插接长度不少于压接长度，插入的铝线从同层铝线中截取。
目前常用的跳线有普通软跳线、铝管式硬跳线及笼式硬跳线3种形式。普通软跳线具有形式结构简单、安装方便的优点，但由于跳线摇摆严重，跳线弧垂大，造成了塔头尺寸的浪费。而铝管式硬跳线由于在铝管式跳线中的设备线夹与导线连接处有电晕现象且可听噪音较大，引起当地居民投诉。故最终采用笼式硬跳线，空气间隙风偏后导线对杆塔的最小空气间隙，应满足工频电压、操作过电压及雷电过电压的要求。按《110kV～750kV架空输电线路设计规范》要求，各间隙值应按下式进行高海拔修正:式中，H为海拔高度，m;m为海拔修正因子。绝缘子串750kV输电线路的绝缘配合，应使线路在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。绝缘子片数主要由工频电压决定，按工频电压确定绝缘子串片数有2种方法，即污耐压法和泄漏比距法。工程实际中一般采用泄漏比距法。高海拔地区，绝缘子片数按下式进行修正:nH=ne0．1215m1(H－1)(4)式中，nH为高海拔地区每串绝缘子所需片数;H为海拔高度，km;m1为特征指数，它反映气压对于污闪电压的影响程度。750kV线路悬垂串采用“IVI”型式，按照上述方法进行海拔修正后的绝缘子片数本线路按27m/s和30m/s风速设计了2种拉“V”塔。拉“V”塔的呼高为36m、39m、42m。拉“V”塔在高海拔地区首次大规模使用，在实际应用中以42m呼高为主使用。
采用拉V塔有效降低工程造价，以本工程为例，实际共使用拉V塔627基，占全部直线铁塔的44.4%，节约塔材约2652t，节约资金2100万元。2.7Q420高强钢应用目前线路所采用的钢材主要是Q235和Q345两种，其中Q235为碳素结构钢，Q345为低合金钢。Q235和Q345钢材具有强度稳定性好、离散度低的优点，冶炼、轧制、设计、加工经验均非常成熟，但缺点是屈服点低。国外先进国家输电线路应用的钢材，屈服强度可达450MPa。750kV线路中铁塔荷载较大，主材采用Q345对塔重影响较大，如果主材采用Q420，一方面，在一定程度上减小了基础作用力，另一方面可以减少主材双肢，从而也减少双肢所需的构造单元，使得塔重进一步减轻。Q420钢单价比Q345钢单价高不到10%，因此只要使用Q420能使塔重降低2%就是经济的。经过计算，JG1可降低塔重3%～4%，JG2和JG3可降低塔重7%～9%，DG可降低塔重10%以上，减少塔身双肢主材的出现。电力天路工程已投运，通过该工程的设计，为青藏高原高海拔750kV线路的设计积累了一些经验，但该地区750kV线路的设计标准还需在运行经验的基础上不断改进、优化。
对于输电线路的架设工作我们在进行具体的操作过程中一定要进行比较科学的线路设计工作，考虑线路设计过程中出现的种种因素保证架设的输电线路能够科学顺利运行，将自然因素和人为因素可能对输电线路造成的危害降到最低。通常线路在设计阶段都要利用科学技术例如卫星或是航拍获得线路架设设计线路的图片资料，利用遥感技术将该区域内具体地理数据进行整合将具体的地形地貌环境状况，交通状况进行汇总比较设计的方案后选择最科学最合理的方案进行施工。输电线路的设计工作具体要考虑一下情况：一是输电线路在架设线路要避开军事工程，或是大型的机场，矿场，避免对架设区域造成较大的经济损失，对于地质条件不好的地区也要进行躲避。二是输电线路在设计的阶段对于输电线路的长度也要进行一定的规划线路的长短要符合设计技术要求。三是输电线路在架设过程中保证线杆之间的距离，和高差避免由于高差或是距离的原因导致输电线路出现线锤，下沉的现象。
二、基础工程的具体设计与施工
对于220kV输电工程的线路施工中架设的线杆是整个施工工作的基础也是重点工程，只有保证输电线路线杆架设的顺利才能进行其他的施工作业。线杆的架设工作需要我们给与足够的重视，线杆通常我们会利用混凝土将将其底部埋设到基坑中，使线杆在遇到外力的作用后不会出现倒塌现象。通常线杆在埋设的过中一般会出现以下情况，例如混凝土出现裂缝，下沉，或是滑坡，或是由于积水的冲刷导致出现地盘不稳的现像出现。
1.岩石基础部分的设计
输电线路的架设过程中由于多数是经过的山地地区因此对于地表的岩石或是土质的勘察就比较重要，一般在线路的架设前就要对整个线路的地表岩石情况进行详细的勘察，提取相应的的技术数据进行分析确定最终的设计方案。一般情况下地表岩石的情况可以分成三种类型微风化、半风化、重度风化三种。其中的微风化是架设线路的最佳选择但是由于，微风化地区的地表岩石还保留者着岩石的本质特性，通常情况是比较坚硬的不容易进行开挖的。对于重度风化的通常采用钢筋混凝土的浇筑的方式进行既可以节约成本又可以自由的控制基坑的质量。
2.岩石基础部分的开挖施工
输电线路的基础部分需要进行开挖，但是开挖的过程中和施工工艺需要按照一定的施工原则和施工顺序进行。在基础开挖的过程中决不能破坏岩石的整体性结构，以免出现施工后的内部开裂影响基础的稳定性。
（1）开挖过程。
对于基坑的开挖一般要注意开挖过程中保证嵌入基坑内部的角钢在插入的过程中要充分利用原土层的力学效果，这样就可以充分保证基坑的稳定性。通常情况下岩石式基坑的挖掘都是将基坑挖成一个倒立的锥形，里面嵌入角钢，或是浇灌混凝土。
（2）排水部分。
在水资源很丰富的地区进行基础施工时要注意基础的地面水与地下水的高度差，因为如果低于地下水的水位就会导致水不断地涌入坑内，不能及时排走就可能会造成基础部分坍塌，无法正常施工，因此要注意坑内的排水工作。一般可以分为明、暗两种排水的方案，前者是在坑的底部建立一个可以集水的类似水井的设备，利用水泵的动力把水排水；暗排水指的是在坑壁上设置一些过滤管道，用总管道把它们连接在一起之后再抽水，这种方法一般比较常见。
三、杆塔及其架线工程
杆塔部分是输电工程的支点，选择好的杆塔型式和正确的施工方案可以确保输电线路的正常运转。杆塔工程包括以下几方面：
（1）选择合适的型式。
这是杆塔设计工程的主要内容，一般的塔形按照受力情况分为耐张型以及悬垂型两种。前者又可以分为直线、转角和终端三个部分。悬垂型的则可以分为直线和转角两种；按照回路数量又可以分为单回、双回以及多回三种，单回线路可以水平排列，也可以三角、垂直排列，双回和多回线路则按照垂直排列，在选择排列方式时要充分考虑杆塔的高度以及相邻杆塔之间的水平距离偏移。其次，杆塔类型的选择还要结合路线的特征，遵循经济、安全、合理、可靠性等原则，在不同地区架设输电线路就要考虑到当地的地形地貌特征，不能盲目选用同一种类型，要从安全稳定的角度去考虑。
（2）杆塔的埋设施工。
塔杆的架设施工需要要考虑基坑情况的对于岩石式基坑可以直接将角钢嵌入基坑内部并进行填土，对于平地的基坑架设杆塔通常采用混凝土浇筑的方式进行保证杆塔的刚度和强度，使杆塔承受一定的负载。
四、结语
以往的拥挤度估计方法分为两类：边界框方法和总体布线方法。由于布线模型没有确定，边界框方法是一种粗略的估计方法。总体布线是一种基于拓扑结构的方法，通常是L型布线或Z型布线。本文采用总体布线的方法来进行拥挤度的估计，模块的边的移动通过总体布线来控制。
2拥挤度驱动的模块边的移动
2.1确定布局区域的大小
改变布局区域的大小的目的是使其能够满足布线需求。首先，将整块电路板划分成m×n个布局区域，用Bij代表每个布局区域，i代表行（i=1…m），j代表列（j=1…n）。如图3所示，xij和xij+1分别代表布局区域Bij的左边和右边，yij和yij+1分别代表布局区域Bij的上边和下边。uijl、uijr、uijt和uijb分别代表通过总体布线得到的布局区域左边、右边、上边和下边布线的数量。H、W、hTile和wTile分别代表电路板的高度、宽度、布局区域原始高度和原始宽度。（1）布通率约束。布线的容量与布局区域边的长度相关联，理想情况下，如果布局区域的边足够大，布线时就不会产生重叠。在布通率约束公式中，用xi,j+1-xij代表布局区域Bij的宽度，用f1（u）表示容纳下u条线所需要的长度，u是通过总体布线得出的。（2）面积约束。此约束是用来确保布局区域可以容纳下其中的所有单元，如果没有此约束，假设布局区域的高是固定的，当布局区域的边不拥挤时，在X方向布局区域内的单元就会产生大量的重叠。（3）移动约束。算法输入的结果是一个已经合法化的布局，所以优化过程有必要不过多的影响原有布局结果，因此需要设置移动约束来限制边的移动。在公式中，C代表边移动的限度，设定C的大小为布局区域宽度的一半。（4）电路板大小约束。最后设定电路板约束来限制边在移动时不要超出电路板之外，保证结果的合理性。
2.2基于最长路径的解决方法
快速有效的解决拥挤问题的方法是基于最长路径技术。为了计算最长路径，需要建立一个有向无环图G（V，E），对于每一条布局区域边Xij用顶点Vij来代替，对于每一种不同的约束这里用有向边来代替，用边Er代替布通率约束，用边Ea代替面积约束，用边Em代替移动约束，就可以找到从左至右最长的一条路径，如图4所示。因为在两个顶点之间有三种约束，所以采用以下的方法计算出两点间的最长路径。其步骤如下：（1）按照布通率约束移动边的时候，边同时受到面积约束和移动约束，如果布通率约束得出的值同时满足面积约束和移动约束，此时就将两点间的距离设置为经布通率约束得出的值（||Er||）。（2）如果得到的值仅满足移动约束而不满足面积约束，此时将两点间的距离设置为有面积约束得到的值（||Ea||）。（3）如果经布通率计算得到的值满足面积约束而不满足移动约束，此时将两点间的距离设置为有移动约束得到的值（||Em||）。（4）如果由布通率计算得到的值对于其他两种约束都不满足，此时先将两点间的距离设置为由移动约束计算得到的值（||Em||），如果同时也满足面积约束，则此值被确定下来，如果不满足面积约束，两点间的距离设置为由面积约束计算得到的值（||Ea||）。基于以上的理论，可以计算出任意两点间的距离，最终确定出一行的长度：（L=Σ||E||）。选出所有行中最长的一行为最长路径（LP）。如果该长度大于电路板的宽度（LP>W），需要压缩此长度使其在电路板之内。因为两点间的距离有三种可能的值，定义经布通率约束和移动约束得到的值（||Er||）、（||Em||）为可压缩值，经面积约束计算得到的值（||Ea||）为不可压缩值。通过定义，将所有（||Er||）、（||Em||）乘以压缩比例s（s=W/(LP-||Ea||）），就得到了满足所有条件的结果。经过上述操作，所有单元会整体向左偏移，并挤压在原本不拥挤的区域，如图5所示。为了避免这种情况，设布局区域边未移动时的坐标为Xi，j，经过从左至右的最长路径操作后得到的坐标为Xli，j，然后将原本输入的需要移动。根据布局区域改变前单元到区域左边和区域右边的比例确定新单元的位置，如图6所示，L1/R1=L2/R2。
3实验验证
实验验证是在一台CPU为2.4GHzIntelXeon，内存4G的机器上完成，采用的ISPD2011比赛实例。选取的7个比赛实例以及由清华大学、国立交通大学、密歇根大学处理的结果，用总体布线工具NCTURouter2.0[11]确定估计的拥挤信息和评估实验结果，对各院校比赛得出的布局结果进行处理优化。实验结果统计在表1中，前缀如SC代表清华大学，VDA代表国立交通大学，simpl代表密歇根大学，后接的如superblue4为比赛中的实例名称，组合在一起表示各大学对不同实例处理的结果。通过数据得出经过优化处理之后的结果在布线线长、布线重叠度、布线时间上都有很好的优化，特别是经清华大学处理的实例superblue4，提高极为明显，由国立交通大学大学处理的结果也有很大的提高。
4结论
关键词：PCB；无线射频；RF电路；设计
1引言
射频(RF)PCB设计，在目前公开出版的理论上具有很多不确定性，常被形容为一种“黑色艺术”。通常情况下，对于微波以下频段的电路(包括低频和低频数字电路)，在全面掌握各类设计原则前提下的仔细规划是一次性成功设计的保证。对于微波以上频段和高频的PC类数字电路。则需要2~3个版本的PCB方能保证电路品质。而对于微波以上频段的RF电路．则往往需要更多版本的：PCB设计并不断完善，而且是在具备相当经验的前提下。由此可知RF电设计上的困难。
2RF电路设计的常见问题
2．1数字电路模块和模拟电路模块之间的干扰
如果模拟电路(射频)和数字电路单独工作，可能各自工作良好。但是，一旦将二者放在同一块电路板上，使用同一个电源一起工作，整个系统很可能就不稳定。这主要是因为数字信号频繁地在地和正电源(>3V)之间摆动，而且周期特别短，常常是纳秒级的。由于较大的振幅和较短的切换时间。使得这些数字信号包含大量且独立于切换频率的高频成分。在模拟部分，从无线调谐回路传到无线设备接收部分的信号一般小于lμV。因此数字信号与射频信号之间的差别会达到120dB。显然．如果不能使数字信号与射频信号很好地分离。微弱的射频信号可能遭到破坏,这样一来，无线设备工作性能就会恶化，甚至完全不能工作。
2．2供电电源的噪声干扰
射频电路对于电源噪声相当敏感,尤其是对毛刺电压和其他高频谐波。微控制器会在每个内部时钟周期内短时间突然吸人大部分电流,这是由于现代微控制器都采用CMOS工艺制造。因此。假设一个微控制器以lMHz的内部时钟频率运行，它将以此频率从电源提取电流。如果不采取合适的电源去耦．必将引起电源线上的电压毛刺。如果这些电压毛刺到达电路RF部分的电源引脚,严重时可能导致工作失效。
2．3不合理的地线
如果RF电路的地线处理不当,可能产生一些奇怪的现象。对于数字电路设计,即使没有地线层,大多数数字电路功能也表现良好。而在RF频段，即使一根很短的地线也会如电感器一样作用。粗略地计算,每毫米长度的电感量约为lnH,433MHz时10toniPCB线路的感抗约27Ω。如果不采用地线层，大多数地线将会较长，电路将无法具有设计的特性。
2．4天线对其他模拟电路部分的辐射干扰
在PCB电路设计中，板上通常还有其他模拟电路。例如，许多电路上都有模，数转换(ADC)或数／模转换器(DAC)。射频发送器的天线发出的高频信号可能会到达ADC的模拟输入端。因为任何电路线路都可能如天线一样发出或接收RF信号。如果ADC输入端的处理不合理，RF信号可能在ADC输入的ESD二极管内自激。从而引起ADC偏差。
3RF电路设计原则及方案
3．1RF布局概念
在设计RF布局时,必须优先满足以下几个总原则：
(1)尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来，简单地说，就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路：
(2)确保PCB板上高功率区至少有一整块地，最好上面没有过孔，当然，铜箔面积越大越好；
(3)电路和电源去耦同样也极为重要；
(4)RF输出通常需要远离RF输入；
(5)敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信号。
3．2物理分区和电气分区设计原则
设计分区可以分解为物理分区和电气分区。物理分区主要涉及元器件布局、方向和屏蔽等；电气分区可以继续分解为电源分配、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区。
3．2．1物理分区原则
(1)元器件位置布局原则。元器件布局是实现一个优秀RF设计的关键．最有效的技术是首先固定位于RF路径上的元器件并调整其方向,以便将RF路径的长度减到最小,使输入远离输出。并尽可能远地分离高功率电路和低功率电路。
(2)PCB堆叠设计原则。最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层，并尽可能将RF线布置在表层上。将RF路径上的过孔尺寸减到最小,这不仅可以减少路径电感,而且还可以减少主地上的虚焊点,并可减少RF能量泄漏到层叠板内其他区域的机会。
(3)射频器件及其RF布线布局原则。在物理空间上,像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个RF区之间相互隔离开来，但是双工器、混频器和中频放大器／混频器总是有多个RF／IF信号相互干扰．因此必须小心地将这一影响减到最小。RF与IF迹线应尽可能十字交叉，并尽可能在它们之间隔一块地。正确的RF路径对整块PCB的性能非常重要，这就是元器件布局通常在蜂窝电话PCB设计中占大部分时间的原因。
(4)降低高/低功率器件干扰耦合的设计原则。在蜂窝电话PCB上,通常可以将低噪音放大器电路放在PCB的某一面,而将高功率放大器放在另一面,并最终通过双工器把它们在同一面上连接到RF端和基带处理器端的天线上。要用技巧来确保通孔不会把RF能量从板的一面传递到另一面，常用的技术是在二面都使用盲孔。可以通过将通孔安排在PCB板二面都不受RF干扰的区域来将通孔的不利影响减到最小。
3．2．2电气分区原则
(1)功率传输原则。蜂窝电话中大多数电路的直流电流都相当小,因此，布线宽度通常不是问题。不过．必须为高功率放大器的电源单独设定一条尽可能宽的大电流线，以将传输压降减到最低。为了避免太多电流损耗,需要采用多个通孔来将电流从某一层传递到另一层。
(2)高功率器件的电源去耦。如果不能在高功率放大器的电源引脚端对它进行充分的去耦，那么高功率噪声将会辐射到整块板上，并带来多种的问题。高功率放大器的接地相当关键，经常需要为其设计一个金属屏蔽罩。
(3)RF输入，输出隔离原则。在大多数情况下，同样关键的是确保RF输出远离RF输入。这也适用于放大器、缓冲器和滤波器。在最坏情况下，如果放大器和缓冲器的输出以适当的相位和振幅反馈到它们的输入端，那么它们就有可能产生自激振荡。在最好情况下，它们将能在任何温度和电压条件下稳定地工作。实际上。它们可能会变得不稳定，并将噪音和互调信号添加到RF信号上。
(4)滤波器输入，输出隔离原则。如果射频信号线不得不从滤波器的输入端绕回输出端，那么，这可能会严重损害滤波器的带通特性。为了使输入和输出良好地隔离。首先必须在滤波器周围布置一圈地。其次滤波器下层区域也要布置一块地，并与围绕滤波器的主地连接起来。把需要穿过滤波器的信号线尽可能远离滤
波器引脚也是个好方法。此外，整块板上各个地方的接地都要十分小心,否则可能会在不知觉之中引入一条不希望发生的耦合通道。
(5)数字电路和模拟电路隔离。在所有PCB设计中，尽可能将数字电路远离模拟电路是一条总的原则，它同样适用于RFPCB设计。公共模拟地和用于屏蔽和隔开信号线的地通常是同等重要的，由于疏忽而引起的设计更改将可能导致即将完成的设计又必须推倒重来。同样应使RF线路远离模拟线路和一些很关键的数字信号．所有的RF走线、焊盘和元件周围应尽可能多地填接地铜皮．并尽可能与主地相连。如果RF走线必须穿过信号线,那么尽量在它们之间沿着RF走线布置一层与主地相连的地。如果不可能，一定要保证它们是十字交叉的．这可将容性耦合减到最小，同时尽可能在每根RF走线周围多布一些地，并把它们连到主地。此外。将并行RF走线之间的距离减到最小可使感性耦合减到最小。
