關于高壓輸電線路電氣設計的探討

摘 要：無論是我國經濟的發展，還是人民的生活，都離不開電力，而且對其需求量呈現不斷增加的趨勢，這也引起了相關部門以及電力企業的重視，更加關注我國的電網建設。不得不說在我國當下，在高壓輸電線路設計方面還存在一些不足，而這些直接阻礙了我國的高壓輸電在當下及未來的發展，對我們來說，克服這些困難是一項異常艱巨的任務。需要相關部門及電力企業不斷強化輸電能力。在高壓輸電線路中最核心的要素是其線路電氣設計。文章從線路電氣設計的過程、存在弊端、相應優化措施三個方面對我國高壓輸電線路電氣設計進行探討。

關鍵詞：高壓輸電線路；電氣設計；弊端；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.147

0 引言

高壓輸電線路電氣設計主要有高壓電纜及高壓架空輸電線路這兩種電氣設計。此二者在設計方式與特點上都存在很大的差異，前者是在地下置入電纜，可減少電網輸電的空間占用量，但在后續故障的排查與檢修方面存在很多不便；相反的，后者的輸電底線以及電纜都是被置于高空的，通過輸電塔的支撐作用來完成工作。但是無論哪一種，都需要相關專業人員進行科學規劃，以保證高壓輸電的高效、可靠、經濟以及安全。

1 設計過程分析

1.1 前期分析

高壓輸電線路的電氣設計具有工程量大、設計復雜等特點。[1]由于在其設計的過程中有較大的安全隱患，因而前期的工作準備階段需要著重分析整個設計的過程以及設計中所必備各種條件。另外，還應針對當地的地形來具體分析各項因素，如設計成本。盡可能的節約設計成本可以說是前期工作的一個重點內容，可以極大的預防工程浪費。進行正式設計之前，需要開展一系列實地考察的工作，通過實際考察數據來進行科學的分析，保證設計具有合理性和可行性。同時設計人員必須具有超強的專業能力，通過分析能夠確立一套可行的方案，并制定解決相關問題的詳細方案，為施工人員提供參考依據。方案還需具有全面性，一定要綜合環境、技術、人員、設備等一系列因素。

1.2 初期分析

初期設計主要是高壓輸電線路的設計草圖，其實質上是依據施工的具體變化來修改電氣的圖紙，為整個施工提供盡可能精準的方案，以求施工能夠穩定的進行。而設計員的工作首先是盡量準確的確定天氣、選擇合理性輸電路徑，進而選擇具有合理尺寸的導線、并確認輸電的鐵塔，最后是確立抗冰、防雷設施的選擇方案。外部環境可能會給高壓輸電的線路帶來較大的影響，而導致電能源的嚴重流失。這就要求初期設計時必須依據高壓線路通過路徑的外部環境來合理選擇電量。由于輸電鐵塔是高壓輸電中的重要部分，會直接影響電路運行的安全性和穩定性。因此，在初期階段，設計人員在綜合考慮各種影響因素后，需相應的制定出有效的方案加以解決。此外，為了使設計中的各種問題得到很好的解決，可開展培訓工作，使設計人員在深入理解電氣設計重要性的基礎上，設計出合乎各項條件的、能夠正常運行的高壓線路。

1.3 進行施工分析

高壓輸電的線路施工過程非常的復雜，因而僅靠設計是無法考慮到施工中可能出現的各種問題的，需要實現設計與施工兩個階段的工作人員的結合，如果施工中出現突然的施工變化或是一些不合理狀況，應本著及時、細致的原則來調整方案，保證施工順利進行。高壓輸電線路中的電氣設計都是依據具體的設計圖紙來進行的，而施工過程最終也應落實到圖紙設計上，同時也需要注意相關設備以及施工的具體流程規定。

2 存在的弊端

（1）路徑選擇缺乏科學性。路徑選擇是高壓輸電的線路設計的關鍵點。[2]如果一個路徑具有科學性，那么無論是在具體施工、經濟成本，還是運行的條件、技術等起到的作用是至關重要的。但是當下比較嚴重的問題是一般路徑選擇都難以避開“大的跨越”，這直接使投資以及工作量明顯增大，為高壓輸電的線路建設造成很多的困難。另外，還必須考慮占地費用等的賠償工作，盡可能減少成本支出，使建設過程體現經濟性與高效性。

（2）桿塔型號的選擇缺乏合理性。輸電線中的導線需要被固定于桿塔上，桿塔的主要材料是鋼材、鋼筋混凝土，結構設計的時候主要依據其絕緣及機械的強度。部分桿塔在進行基礎型號選擇時沒有根據當地的地質條件進行，導致桿塔難以保證其真正具有抗壓、穩定性。

（3）線路的抗冰設計缺乏嚴格性。氣候條件能夠對高壓輸電線路產生非常大的影響，尤其絕緣子遭到冰雪覆蓋后，可能會發生漏電現象，因此，有必要對其進行一些高效的抗冰設計。如果在線路設計中不嚴格的根據實際情況進行線路的抗冰設計，則會造成更大的潛在安全威脅。

3 優化措施

（1）選擇科學的線路路徑。為了使高壓輸電的線路施工具有便捷、安全的特點，需充分對地質條件、氣候條件等進行考慮，并且協調好與環境保護的關系，設計科學的線路鋪設路徑。一個科學的路徑必定具有以下特點：曲折系數比較小、轉角的次數少、路線較短，而且線路所經地的地形較為平坦、交通便利、地形條件優越等。另外，還需要與鐵路、航空、通信等部門進行良好的溝通協調。

（2）選擇合理的桿塔型號。選擇時必須根據鋪設線路可能經過地的地形、地貌等條件來抉擇。充分發揮因地制宜的原則。[3]但也要把握適度原則，選擇桿塔型號時保證適度性，切忌因選擇過度而導致經濟的浪費。

（3）嚴格抗冰設計。進行嚴格的抗冰設計不僅能夠很好的節約工程造價，還能保證輸電線的穩定運行。設計時需要考慮不同的地質條件、風向、適度以及冰厚帶來的影響。抗冰的主要兩個措施為加強導線、重型抗冰塔，具有高機械強度的導線可有效防止由導線而造成的損傷，同時還有必要利用預絞絲保護導線。另外，杜絕絕緣子發生冰閃的情況是抗冰設計重要的目標，可在其表面涂上防水材料，以降低漏電現象發生的可能性。

4 結語

總之，在設計高壓輸電線的電氣方案時，一定要聯系實際情況，滿足電網的建設需求。在施工中也同樣需要結合當地氣候、水源等條件。只有不斷改進設計方案，才能實現施工的穩定進行，也才能保證我國的輸電工作得以有效進行。

參考文獻：

[1]程顯濤.高壓輸電線路電氣設計探討[J].中國新技術新產品，2015（01）：18.

[2]張明念，楊習泳.高壓輸電線路電氣設計存在問題及措施[J]. 電子制作，2015（09）：221.

[3]關世照.高壓輸電線路電氣設計的問題及改進建議[J].科技風，2016（05）：103.