李雄
中国电建集团青海省电力设计院有限公司 青海 西宁 810008
摘要：国家运营公司在其2019年报告中提出了建立“智能电网”和“电网”的目标。三维设计的开发对网络建设至关重要，国家运营公司已经做了相应的工作。在3D设计中建立材料、设备和设施的3D模型，以满足机架布线的设计需求，是3D设计的基础。机架电缆电路专案包含大量模型品类相对较少的模型，这些模型在设计关联量体的3D模型时，需要在模型回收过程中考虑相同的几何特性，并需要针对每个模型设计适当的精确度和模型参数，以满足营造公司的需求。
关键词：架空输电线路;三维模型；路径优化
引言
数字设计是继图形设计和CAD辅助设计之后的第三个设计演进。数字设计是一个专业的、多层次的、多层次的和参与性的过程，使基于信息资源共享数据的设计和信息模型得以集成。「建筑资讯模型」(BIM)是一种以资料为基础的方法，可让您根据模型在资料生命周期的各个阶段开发、设计、调整大小和淘汰资料。它整合了生命周期各个阶段的零散数据，并通过不断推动创新来提高工程技术的质量和生产效率。
1三维数字化设计内容
3D数位设计规格的标准，例如。b .设计过程、结果的执行等主要基于国家运营公司进行的三维设计模型标准化研究的最新研究成果。包括最新的国家运营公司标准，例如机架电力线的三维设计线、电气工程的三维设计模式。该设计符合上述构造深度和模型深度要求。
2架空输电线路设计
采用BIM技术的三维设计的开发已经进行了多年。近年来，基于BIM技术的三维设计已广泛应用于民用建筑、用水和供水等大型项目。对电网领域三维设计的研究与建筑相比落后了很多。多年来一直没有系统的研究工作。在国际和国内市场上，一些软件公司正在进行这方面的工作，但尚未制定电气工程的集成三维建模方法和标准。
2.1导、地线模型
架空输电线路一般使用铝包钢芯铝绞线或钢芯铝绞线，接地线一般为钢绞线。从物理图形来看，横截面由多个圆组成，表面不是光滑的结构。从设计业务角度来看，设计主要集中在地图线的空间姿势和与通道内地面、交叉跨度等的距离上。另一方面，如果在3D场景中按实体对导体建模，模型中的数据量将大幅增加，从而增加系统运营负担。因此，在三维设计中，根据导线的外径，通过整体建模可以准确反映导线末端、圆弧垂直等信息，并且不需要反映导线截面配置等详细信息。导体模型的空间姿势通常使用悬挂线公式计算，提取导体模型所需的参数时，必须先分析公式。通过分析公式，消除工作条件等外部环境因素，可以得到一组描述导线几何特性的参数。
2.2路径选择基本原则
在路径优化过程中，贯穿环境保护意识，综合考虑经济效益、环境效益。避开军事设施、城镇及当地规划区等重要企业；减少农田侵占；避开险恶地形、不良地质地段，尽量选择地质条件好的平地，从而降低降低工程造价。考虑与已建及拟建线路之间的关系，尽可能平行已建线路，减少交叉跨越，便于施工及后期运行维护。综合考虑运行、施工、交通条件、路径长度、技术经济等各种因素，进行方案比选，做到线路路径经济合理，安全可行。
2.3防雷设计
防雷工作是电力系统的重点工作，架空输电线路的防雷设计需要结合地区雷电情况、土壤导电率等要素综合考虑。杆塔上的避雷线一般采用铝包钢绞线、钢绞线，保证避雷线的防雷保护角；接地装置主要采用圆钢射线状敷设在土壤内，或采用深井接地和加降阻剂、接地模块等方式保证接地电阻符合电气性能要求。当电气设备的防雷装置发生损坏时，工作人员应立即对其进行维修或更换，避免出现更加严重的后果；若安装的绝缘子损坏、避雷线老化或接地电阻不符合设计要求，应及时改造，避免出现更为严重的架空输电线路雷害事件，影响其安全运行。
3三维杆塔模型
3.1杆塔模型
塔模型是根据基本模型、精密模型的等级原则建模的。塔基本模型是指使用数字参数建模工具构建以单线方式形成的塔模型，该工具在模型主体结构(包括杆件和杆件节点)中包含杆件参数等设计信息。在工程设计初期对电气人员进行排名时，只要收集塔的电气设计参数就可以进行排名，在这种情况下，通常使用塔的基本模型。塔基本模型主要用于电气设计和结构计算。塔基本模型应包含电气设计中使用的特性，包括用于确定底部导线位置的公称高度、塔头间隙大小、接地支架高度、水平线间隙、塔脚大小的正侧根开口等。结构设计师完成塔设计后，可以创建塔优化模型来优化设计，并根据电气参数查看塔优化模型的建模结果。塔微调模型是通过塔单线模型，满足空间结构运算产生的设计要求，并满足塔加工需求的仿真模型。
3.2基本型号
基本模型是电路专案中的隐蔽元素，在3D场景中，该元素大部分位于地面之下。因此，在创建模型时，不需要过多的基础内部结构(例如。b .钢筋等。)考虑。三维设计主要需要了解基础的外部轮廓尺寸以及连接到塔部分的结构。使用基本模型时，请考虑这两个方面。主体模型的外轮廓通常较一般，由几何零件(例如立方体、圆柱、圆锥等)组成。您可以组织常用的基准类型，并萃取主要几何参数以描述基础的外部轮廓。通常应注意基地与塔之间的连接，但不要注意基地的部分。因此，在设计模型时，您只需使用一组参数来描述每个楼板螺栓的位置、规格和材料。
3.3利用标记功能确定结构塔的位置
如果您的手机上安装了该软件，则可以使用强大的人类交互功能从设计的建筑物位置创建KML文件，并使用精确的全站点测量工具快速标记地图上的信息，例如杆、杆、距离、边缘等，尤其是在地形复杂的区域。这样可以节省宝贵的人力，并避免在设计环境中查找点。在空地和市区附近，可以将定位精度设置为1m。
４施工
使用设计过程的3D模拟，您可以模拟外部地形、轻松规划沿直线的暂时廊道存取、简化既有资源，以及减少对环境的影响。同时，您可以及早发现施工单元中的潜在问题，解决实际中的技术困难，掌握工程控制权，降低电力线施工成本，优化施工方案。这简化了向电力线设计管理模型的过渡，优化了管道设计的管理，提高了设计效率和效率。
结束语
针对架空输电线路进行数字化三维建模，首先介绍了其三维模型的组成，包括导地线、绝缘块、杆塔等多种子模型。其次针对实际工程案例进行设计研究，利用智能航测系统进行航空采集，建立输电线路走廊DOM及DEM数据，同时采用BIM技术对输电线路建模，其三维模型有利于交跨地物的空间距离量测，输电线路三维设计有利于项目开展路径优化工作，使工程测量更加快捷准确。
参考文献
[1]杜巍.电力高压输电线路设计要点分析[J].科技经济市场,2019(11):7+22.
[2]杨明力,赖旭华.输电线路三维设计基本方法的研究[J].江西电力职业技术学院学报,2019,32(09):5-7.
[3]董飞飞,李永双,俞登科,张华,王波.输电线路工程三维数字化应用研究与展望[J].智慧电力,2019,47(09):86-90+119.
[4]张博雄,院淑芳,刘力铖,雷亚雄.架空输电线路三维数字化设计关键技术分析[J].河北电力技术,2019,38(04):7-10+28.
[5]张国富.高压输电线路电气设计分析[J].河北电力技术,2019,38(04):57-59.