高壓輸電線路電氣設計問題及完善對策探究

中國電建集團江西省電力設計院有限公司 王 瓊

1 高壓輸電線路的特點及設計過程

高壓輸電就是發電廠產生的電流，經過變壓器把電流的電壓值增大之后通過電纜把電力輸送到需要的地方，然后再通過降壓器把電流的電壓值降低，在輸送到各家各戶，這樣就是我們在生活中用到的電流。增大輸電時的電壓是為了在保證功率相同，電流越大電壓越小，這樣做不僅可以減少電流傳輸造成的熱損耗，還可以降低輸電的材料成本，節約電力資源。高壓輸電工程的完善，在很大程度上提高了人們的生活質量，也彰顯著我國電力水平的提高與科學技術的發展[1]。

1.1 高壓輸電線路的特點

高壓輸電線路在電力輸送方面不僅節省了人力成本和材料成本，也給人們的生活帶來了極大好處，還為我國的科技發展奠定了基礎。高壓輸電被分為直流電和交流電兩種，直流電的電流是一成不變的，無論時間怎么變電流都不會變。交流電就是電流不斷的變化，且電流的變化和時間呈現周期性的變化，交流電是就日常生活中的市電。高壓輸電是一項大工程，它的任何一個環節都不能有任何的失誤。

直流輸電所需要的材料非常少且需要的成本也很低，它只需兩根導線、一根做正極一根做負極，輸送直流電的線纜可使用很長時間且電流的輸送距離可遠也可進。我國的高壓輸電也有的是輸送交流電，交流電在生活中應用十分廣泛。使用交流電的好處就是電壓可以自動調控，交流電的發電設備比直流電的發電設備簡單易操作，且交流電的發電系統完整，技術標準。

直流輸電和交流輸電都有一定的缺點。高壓直流輸電的材料成本很高，設備很多不易操作，設備造價昂貴、可靠性不好、直流輸電的滅弧問題解決困難等許多的問題都需要解決。直流輸電的電壓不容易降下來，想要實現降壓必須使用專業電子電路才可以，不然就無法降壓成功。不管是直流輸電還是交流輸電都具有兩面性，他們共同為人類發展做出了巨大的貢獻，但每年因觸電傷亡的人數并不少，所以在利用電力的同時也要注意安全。

1.2 高壓輸電線路電氣設計過程分析

高壓輸電前期會受到很多的因素阻擾，所以在最初的階段要做好所有準備，從高壓輸電建造前的施工場地的選擇、到材料的選擇一定要細心謹慎，把好質量的關卡。選擇施工場地時要根據實際的地理情況和天氣狀況，多次對施工場地進行勘察，注意施工場地的每個細節。設計施工圖紙時不僅要有專業的知識技能，也要細心觀察施工地區的細節問題。針對初期的施工，各項工作的負責人員要相互督促、互相學習，對施工問題多次展開討論，完善高壓輸電工程。

確定好施工的場地后，就要規劃高壓輸電的線路，這個步驟對整個輸電工程十分重要。在確定線路走向時要考慮線路經過地方的地理環境和天氣狀況，確保輸電線路不會受到天氣的影響。做好線路的防潮和防凍及絕緣工作，保護線路增加線路的使用年限。施工的過程中要努力做好每一個步驟，輸電工程的負責人要監督好每一個步驟，不能出現一絲一毫的失誤。考慮到外界因素對線路的影響，努力把外界的因素的影響降到最低點。輸電工程的負責人員要有專業的知識和高超的技能，這樣有利于加快輸電工程施工的效率。

2 高壓輸電線路電氣設計中存在的問題及原因分析

高壓輸電雖然在我國分部廣泛，但它存在的問題尚未解決，高壓輸電工程是一項非常龐大的工程，有許多細節需注意，任何一個不起眼的細節都有可能對輸電工程造成很大的影響。目前首要做的就是找出高壓輸電線路電氣設計上的不足之處，然后想辦法解決存在的問題[2-3]。

2.1 線路路徑選擇缺乏合理性

在高壓輸電工程建造的時候，首先要做的就是規劃好線路設計。有些地方不適合高壓輸電的線路安置，所以在規劃線路設計的時候，要實際勘察好線路經過的地方，注意每個細節。有些高壓輸電線路設計者沒有合理的分布線路，導致后期的高壓輸電工程出現問題的情況很多，也有的高壓輸電工程線路設計者在設計線路時沒有根據當地實際的地理環境和天氣狀況來設計，就會導致寒冷地方的線路結冰，然后線路上的冰塊太大導致電線斷裂。為了后期高壓輸電線路不出現錯誤的地方，在設計線路時要考慮到材料成本和線路走向，不能為了節省材料而忽略了線路設計的質量。

2.2 防雷和抗冰設計不合理

每年在我國發生的線路故障，大多是天氣寒冷或電線結冰對線路造成的破壞，我國每年都會發生電線上結冰過厚而導致線路斷裂的現象，每一次對線路的維修都極其困難，工人們要爬上距地面幾百米的高空中維修，非常困難，如果對高壓輸電線路進行合理的規劃，就會避免這種情況的出現。武漢曾因下冰雹造成很多電路跳閘的現象。在2013年成都遭受雷暴導致58高壓線嚴重受損，不僅對政府工作人員帶來極大壓力，也對人們造成很大不便。如果高壓輸電線合理安排就不會出現這種情況。有些地方的高壓輸電線路因沒有做好防雷措施引發觸電事故造成人員傷亡，可見高壓輸電線路防雷措施的重要性。

3 高壓輸電線路電氣設計改進措施研究

3.1 高壓輸電線路路徑優化

高壓輸電線路路徑優化對電力發展有重要作用，只有選擇好路徑才能避免線路發生許多問題。在選擇路徑的工作基礎上要提前選擇好施工人員，確保施工人員工作的高效率，了解施工場地的詳細信息，熟悉施工流程的每一個步驟，施工任務精確到每一位參與者，確保施工的順利進行。

我國高壓電線路基本都在地面，依靠桿塔彼此鏈接，塔桿的大小粗細對高壓線路的穩定性有很大影響。每根塔桿間的電線基本都經過空曠的地區，也有經過深山密林。這樣的安排方式可能會節省材料，但沒有考慮到施工和維修問題，在森林中各種動物可能會破壞線路表面的絕緣體，沒有絕緣體的線路在下雨時很容易發生事故，而且對后期的維修也造成了困難。電路設計要避免曲曲折折、不方便施工和維修，對于塔桿的大小也要適中，要讓它有足夠承受重力的能力。

3.2 對防雷抗冰進行有效的設計

我國四季氣候變化明顯，在實行高壓電線路設計時要根據地理位置和氣候的變化，盡量避免一些高寒地區，選擇較短的路線設計，進行線路走向時要做好線路的防潮和防寒。為避免漏電問題的發生可采取以下的措施預防：首先在塔桿上安裝好防雷裝置或安裝避雷針，連接地線埋入地下。定期對高壓輸電線路進行檢查防患于未然，對于地下線路要做好防潮措施，在線路表面做好絕緣措施。下降接地電阻、架設避雷線、安裝避雷器、設置接地裝配等都是非常有用的防雷措施。對于高寒地區線路問題，就是要對線路進行抗冰設計，研發抗冰的線路設備，減小冰凍對線路的壓力，增加線路的使用年限。如：在絕緣子冰閃表面涂放高質量的防水材料可避免電線漏電問題；保持電線較高的機械強度可在出現雷電冰雹時保持良好狀態，減少線路問題。

3.3 提高高壓輸電線路電氣設計人員的專業素質

高壓輸電線路電氣設計人員的專業素質對高壓輸電工程的發展有很大影響，他們熟知高壓輸電相關知識，有很好的專業能力，是國家電力發展的動力。高壓輸電線路工程是我國電力發展的重要工程，參與人員要有豐富的專業知識和強大的工作能力，這樣才能保證高壓輸電工程的進步。有些設計人員在設計時不認真，沒有及時發現不合理的地方并及時改正，這不僅浪費了其他人的勞動成果，也讓自己的工作變得毫無意義。在電氣設計的過程中，設計圖紙要做到絕對的精確，過程要嚴格按照合理的要求來實施，監督者要嚴格把控好施工質量的關卡，及時指出并糾正施工時的錯誤之處。要徹底的改善這個問題，要加大對施工人員的要求，對每一個步驟都要做到完美，及時解決施工時存在的問題。

綜上，雖然現在高壓輸電工程還存在圖紙設計的不合理、高壓線路的規劃不合理、防雷和抗冰不到位等問題，但我國的技術人員已投身于高壓輸電工程中，推動著祖國的電力發展。