電力工程高壓輸電線路設計要點研究

程曉明

（湖南科鑫電力設計有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

高壓輸電線路是主要的輸電載體，故高壓輸電線路的設計工作在電力工程中十分關鍵，設計工作的開展情況將直接關系到輸電工作的整體質量。高壓輸電線路設計工作與我國電力行業的發展息息相關，此項工作的開展也滿足了人們不斷增加的用電需求。科學合理地做好此項工作對于提高電力工程高壓輸電線路的輸電質量及效率意義重大。

1 電力工程高壓輸電線路的設計管理

目前，我國的電力工程逐漸成熟，電力事故的數量正在減少，但電力工程在設計高壓輸電線路方面仍存在一些問題，特別是與擁有較為先進管理系統的西方國家相比，我國在高壓輸電線路的設計方面仍有許多工作要做[1]。

1.1 高壓輸電線路設計管理工作必要性

高壓輸電線路的設計工作與電力工程關系密切。因此，需要電力的高壓輸電線路設計者對線路進行合理設計。首先，電力項目的高壓輸電線路設計者在電力項目高壓輸電線路的設計過程中，必須對建筑環境進行實地訪問。其次，電氣項目高壓傳輸線的設計者必須考慮到不同地區和氣候條件因素對電力工程項目安全的影響，需保證工程質量的提高。最后，在設計過程中，線路設計者必須檢查電力項目的高壓輸電線路是否安全，以確保電力工程項目的整體電力安全，從而保障用戶的生命和財產安全。通過管理電力工程的高壓輸電線路和解決建筑過程中可能出現的問題，有助于整個電力工業的發展和進步。

1.2 高壓輸電線路的設計過程管理工作

目前，高壓輸電線路中的設計過程管理工作主要包含兩方面。一方面，設計前管理，通常稱為高電壓傳輸線路的初步工作，即線路設計者在進行線路設計前必須完成的準備工作和通信技術文件的修訂。另一方面，管理高電壓傳輸線的設計過程中，需要了解設計高電壓傳輸線的潛在風險和危險，需要對設計中存在的問題進行綜合分析，并及時提出解決辦法，確保線路操作實現科學完整性和安全性[2]。

2 高壓輸電線路的設計流程

2.1 前期分析

高電壓傳輸線的設計有一些特殊的特點，由于項目的規模、內容和所涉因素不同，有許多因素會對其產生影響，并對其安全構成威脅。因此，設計人員在設計前需要做好充分的準備工作，以完善高壓傳輸線的設計。此外，利用研究結果作為主要設計基礎，對當前地區的地形和氣象環境進行全面研究和分析，保證前期工作順利開展。此外，高壓輸電線路的前期設計階段，工作人員需要將自身經驗與科學技術相結合，以制定完善的線路設計方案，同時進行可行性研究，預測方案可能存在的缺點，并就方案的設計和實施提出相應的建議，從根本上減少危險事故的發生。

2.2 初期分析

在設計的初期階段，工作人員需要根據實際要求設計草圖，在后續設計工作中根據實際情況對設計草圖進行不斷修改完善，以設計出最佳的高壓輸電線路。此外，還需要充分考慮影響高電壓傳輸線路正常運作的因素。在設計初期，工作人員需要對線路涉及區域的環境天氣情況進行充分調查分析，確定高壓輸電線路建設中需要使用的各類設備材料，做好前期的準備工作，提供最佳線路方案。此外，通過改進冰層防護系統的設計，以盡量減少傳輸線路的安全風險[3]。

2.3 施工分析

工作人員在設計工作中需要及時的考慮到施工中可能出現的問題，及時處理問題。在建筑設計不符的情況下，及時采取補救措施以及調整建筑方案，同時及時與建筑單位溝通和聯絡，減少電力工程中的負面影響。

3 高壓輸電線路設計要點

3.1 輸電線路路徑的選擇

選擇路線的主要依據是進出口路線的規劃和設計，以確保路線符合國家政策議程和實地條件。選擇路線的過程應考慮到經濟、安全及便利等方面的因素。在輸電線路路徑的選擇過程中，通過選定的線路地形圖（列出了具體路線、終點站及中間點的位置）了解多層面的地形特征，并列出了地理位置圖。在輸電線路路徑的選擇過程中，應當盡量避免對城市規劃、軍事設施、地下采礦及水利設施規劃等產生影響，并確保以起點盡可能短的原則順利完成工程。一旦制定了路線圖方案，就必須對跨越該線的地區的地面沉降情況進行研究，如圖1所示。

圖1 高壓架空輸電線路的設計和計算

3.2 塔桿基礎工程設計

塔桿設計工作是高壓輸電線路設計工作中一個關鍵的組成部分，通常設計人員選擇最常用的管道條和塔結構進行基礎設計。但是，由于地區差異和影響因素的不同，為了有效控制塔桿施工過程中的成本，需要對基地進行合理選擇，防止出現結構之間相互作用的問題。此外，需要使用輔助部件保證塔桿整體結構的安全穩定。在設計中，要考慮到對基本挖掘和鉆機建造的控制。在此項工作開展前，需要確定本次施工需要使用的挖掘方法，保證塔桿施工工作的順利完成。在施工前，需要及時勘測地質情況，以選擇最合適的施工材料和施工技術。基礎設施部分應以混凝土結構為基礎，在灌注過程中應設計適當的排水系統，以確保井坑內的正常排水，避免水的浸出對鉆機基礎設施產生影響。在裝料的過程中，要確保緊湊操作的效率，并提高塔柱的總體建筑質量[4]。

3.3 輸電線選型設計

電纜是電力傳輸的一個重要組成部分。在設計過程中，特別是在大型的電氣工程中，對于高壓輸電線路的設計必須仔細考慮高壓輸電線和地面線的選擇。導電材料必須具有良好的導電性能，綜合各種不同的傳導材料，并對技術的經濟效益進行比較分析。此外，高壓輸電線和地面線必須具有抗震能力和強大的機械復原力，以滿足各種日常電力供應需求。

3.4 避雷設計

避雷針是高電壓傳輸線的一部分，但許多設計者沒有注意到這一點。這對高壓輸電線路的設計和施工構成了威脅，甚至會造成嚴重后果。在避雷針設計中，地雷防護線是一條非常重要的線路，工作人員在設計中通常不會特別重視防護線設計工作。此項工作的疏忽會給高壓輸電線路設計工作帶來不利影響，在一定情況下會直接影響到高壓輸電線路的正常工作，直接影響電力能源的傳輸和使用。因此，在避雷設計工作中，需要提前對線路和環境進行勘察和選擇。除了地雷防護線外，需要在塔頂位置安裝避雷器，以有效降低發生雷擊的可能性，從而確保傳輸線的穩定運行。表1為耐雷電水平數值表。

表1 耐雷電水平數值表

4 結 論

隨著電力網的規模和數量不斷擴大，作為電力系統一個重要組成部分，高壓輸電線路發揮了多方面的作用，保障了我國社會經濟發展和人們的生產生活安全。目前，由于影響輸電線路設計過程的因素較為復雜，因此在設計過程中會出現大量問題。工作人員在設計過程中要對各項關鍵要素進行科學合理分析，以有效提高電力傳輸水平。