探析35～110kV輸電線路的設計要點

練剛

摘 要：35～110kV輸電線路是我國電力網絡的重要組成部分，不斷優化輸電線路的設計方案能夠有效地提高設計工作的實效，降低線路設計成本，對于整個電力網絡建設有著重要的意義。本文就35～110kV輸電線路設計工作中需要注意的一些問題進行簡要歸納分析。

關鍵詞：35～110kV輸電線路 設計要點 氣象條件 桿塔設計 絕緣防雷接地設計

中圖分類號：TM751 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（a）-0067-02

高壓輸電線路是我國電力系統的關鍵組成部分，是國家工業發展的動脈，輸電線路設計工作中，設計人員要嚴格遵守國家電力網絡建設的基本方針，結合地區的技術經濟政策以及區域的地理地形條件等因素，合理選擇施工技術，保證高壓輸電線路的安全性、可靠性。

1 氣象條件的選擇

區域的氣象條件會直接影響到輸電線路的設計水平，設計人員在具體的工作之前需要詳細分析輸電線路建設區域的氣象條件以及現有的輸電線路的架設、運行情況。區域的最高溫度、最低溫度、最大風速、雷電集中發生的時間等氣象條件都需要充分考慮到。區域的最高溫度會影響到導線的最大弧垂，在線路與建筑物、地面的安全距離設計時需要考慮這一因素；導線的最大應力計算時需要考慮到區域最低溫度問題；計算導線的安全載流量的時候需要充分考慮區域最熱月份的平均氣溫；導線與建筑物安全距離驗算及導線、桿塔外負荷確定時需要考慮區域的最大風速；計算桿塔、導線等部件的機械強度時需要考慮導線覆冰問題；通過對區域雷電多發季節及部位的分析，有利于更好地開展輸電線路的防雷保護工作。

2 35～110kV輸電線路桿塔設計

桿塔結構形式及分類。按照材料，架空線路的桿塔主要有鐵塔和鋼筋混凝土電桿2種，根據受力特點主要可以分為終端桿塔、轉角桿塔、耐張桿塔、直線桿塔等幾種。一般情況下，線路的直線段會應用到直線桿塔，直線段線路正常運行時需要承受水平荷載和垂直荷載2種，直線桿塔要能夠支持斷線以及順線路方向的各種張力，保證線路運行的安全。耐張桿塔在工作過程中需要承受水平荷載、垂直荷載以及順線路方向張力3種力；線路轉角處需要應用到轉角桿塔，這種桿塔的受力特點與耐張桿塔一致，但水平荷載中還包含有角度合力，因此對比來說，水平荷載的值一般比較大；線路首末端設計時需要應用到終端塔，受力特點同樣與耐張桿塔一致，此外，正常運行狀態下，需要承受單側順線路方向的張力。

線路排桿設計。桿型初步選擇完成之后，需要進行排桿設計工作。排桿設計時，需要綜合考慮技術性、經濟性等問題，一般情況下，需要優先排定轉角型桿塔，耐張段設計時，要盡量將該段落控制在2km以內，一旦超過，需要在適當的位置設置直線耐張桿，保證線路的安全性。輸電線路使用時，直線桿位置可能會出現吊檔的情況，如果該位置必須要布設線桿，可以設置直線耐張桿，避免上述問題。現場施工過程中，如果事先設計的直線樁位與實際情況不相符，存在不合理的地方，可以適當地調整直線桿位置，但輸電線路設計工作匯總，不能隨意地更改轉角樁的布桿位置。線路設計時，如果兩側檔位間距比較大時，不適合排布轉角桿；直線桿需要穿越耕地時，盡量避免使用拉線。單桿及直線桿的布設成本比較低，條件允許的情況下，應盡量選擇這兩種桿塔類型，盡量少用三聯桿、雙桿、耐張桿等；35～110kV輸電線路需要跨越對地距離較高的同等級或者低電壓等級的電力線路時，最好選用水平排列的桿型；如果樁位與公路、建筑物的距離比較近，需要結合現場的具體情況決定是否用線纜取代高架線路。

110kV輸電線路桿塔如圖1所示。

3 絕緣防雷接地設計

絕緣防雷接地設計保證了電力系統電氣設備的安全運行。35～110kV輸電線路的電壓等級比較高，為了保證電力電路與地面之間的絕緣間隙足夠，實際的設計工作中，絕緣子串的設計必不可少，絕緣子串安裝時，需要根據其受力特點，將其安裝在直線型桿塔或者耐張桿塔上，組成懸垂串或者耐張串，每聯絕緣子串的片數與標稱電壓、爬電比距、單個絕緣子的爬電距離等因素密切相關。

通過防雷接地裝置能夠將侵入到輸電線路中的雷電高電壓限制在安全范圍內，避免輸電線路有關的用電設備的安全性。除此之外，電力系統運行過程中，電力線路內可能會出現暫時過電壓、操作過電壓，一旦這些電壓的幅值超過電力設備的絕緣耐受水平，在較大電壓的沖擊之下，設備的絕緣發生損壞，就很容易導致電力設備出現故障，進而影響到整個電力線路的安全性，因此電力線路設計時必須要限制系統中的過電壓。架空線路防雷設計中，接地避雷線發揮了重要的作用，一般情況下，接地避雷線的遮蔽效果會受到避雷線的保護角大小的影響，避雷線保護角越小，遮蔽效果越明顯。避雷器是防雷接地設計中的重要設備，35～110kV輸電線路避雷器設計選擇時需要根據電力線路的實際電力負荷、流經線路中的電壓值、可能會出現的操作過電壓、暫時過電壓的大小、電力線路可能遭遇的雷電活動情況等進行合理的選擇。防雷接地設計中，鋼筋混凝土電桿的避雷線、絕緣子固定部位、橫擔等幾個部位是防雷的重點位置，實際的設計工作中，必須要保證接地的可靠性，一般情況下，35～110kV輸電線路中接地體引出線的截面積應控制在50mm2以上，設計應用之前需要對其進行熱穩定性驗算，同時接地體引出線的表面需要根據實際的應用情況進行一定的防腐處理。

4 結語

35～110kV輸電線路設計工作直接影響線路后期的運行穩定性、安全性，電力系統有關設計人員在實際的工作之中要對整個線路的沿線的地形、天氣等進行詳細勘察分析之后合理規劃設計方案，文章僅僅從桿塔設計、絕緣防雷接地設計等幾個方面就輸電線路的設計工作的要點進行了分析，為有關設計人員的這部分工作提供參考。

參考文獻

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