電力工程高壓輸電線路設計要點解析

孫效涵

摘 要：隨著時代的發展，對電力的需求量越來越大，隨之而來的是電力工程建設規模不斷擴大，這對高壓輸電線路的設計及管理的要求也在不斷提高，以適應電力工程建設的發展。電力工程供電的安全性與可靠性與高壓輸電線路設計的可靠性、安全性密切相關，安全可靠的線路設計是供電安全可靠性的保障。所以，合理科學地設計電力高壓輸電線路的施工方案可提高線路安全運行及保證線路供電可靠性。

關鍵詞：電力工程;高壓輸電線路;設計要點

引言

我國電網工程建設速度逐年加快，高壓輸電線路是電網工程中的重點項目，因此輸電線路的設計工作與電網輸電質量密切相關。電網工程建設中需要對輸電線路進行綜合分析，從穩定性、安全性，以及經濟性多個角度對輸電線路進行整體評價，另外在輸電線路設計中還需要綜合考慮外部環境的影響。復雜多樣的環境因素會對輸電線路工程設計工作產生直接影響。所以在設計高壓輸電線路時要把控好設計控制要點才能做好高壓輸電線路的設計工作。

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。

2電力工程高壓輸電線路設計要點解析

2.1桿塔設計

在高壓輸電線設計工作當中，桿塔設計的主要內容是開展桿塔選型以及桿塔基礎設計。目前，桿塔主要用于架設輸電線路，依照結構材料差異有木桿塔、鋼桿塔、鋁合金桿塔和鋼筋混凝土桿塔幾種類型;依照結構形式劃分，有自立塔和拉線塔兩種類型;依照使用功能劃分有成立塔、大跨越高塔、直線塔和換位塔之分。設計人員需要根據高壓輸電線的實際架設需求合理選定桿塔類型。同時，在這一環節還應該對桿塔的塔頭結構進行科學選擇。比如，在平緩地帶使用羊字型塔頭的桿塔，在地形地質條件較為復雜地區使用干字型塔頭的桿塔等。開展桿塔選型工作時，相關工作人員需要從實際出發，基于全面的施工勘查與成本計算選定性價比最高的桿塔型號。在桿塔基礎工程設計環節，相關工作人員需要以下兩方面加以重視：一方面，是澆筑與基礎開挖。在此環節，設計人員必須對施工區域的地質地形條件進行實地勘察，而后選定適宜的開挖方式，為保證結構穩定性奠定基礎。而且，在澆筑桿塔基礎時，可選擇鋼筋混凝土結構，并以砂石為澆筑原材料。另一方面，是排水與回填。桿塔基礎設計中，排水與回填工作至關重要。為了保證基坑內不積水，坑壁不下滑崩塌，就必須做好排水和回填工作。此時，應合理開挖排水槽，并從夯實土層的角度出發開展回填密度計算和回填土方數量計算，以確保回填工作具備有效性。

2.2高壓輸電線路路徑選擇的設計

在計劃建設線路的起止點之間選擇出符合各種國家建設政策方針的路徑線路是輸電線路路徑選擇的主要目的。電力企業應綜合比較經濟成本、線路安全、方便施工等因素選址線路路徑。具體表現在：①線路路徑方案需經過多方案比較后選擇。②選線采用1/5萬地形圖，在圖上標出線路起止點及中間必經點位置，以及預先了解城市規劃、軍事設施、廠礦發展規劃，地下礦藏資源開采范圍，水利設施規劃，林區或重要管線的位置、范圍，然后按照線路起止點間距離最短的原則，盡量避開上述影響范圍。③路徑方案確定后，需取得線路通過地區對路徑影響的地上、地下障礙物的有關資料及所屬單位對路徑通過的意見。

2.3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。

2.4做好輸電線路絕緣配合工作

在輸電線路中，絕緣配合一般遵循以下幾點原則。①在正常運行（工頻）電壓作用下，絕緣子應有足夠的機電破壞強度，還應具有足夠的電氣絕緣強度。②絕緣子串應能滿足內過電壓（操作過電壓）的校驗要求。③根據工頻過電壓或操作過電壓確定的絕緣子數量，來估算線路的耐雷水平。④對于耐張絕緣子串，由于其所受的機械力比懸垂絕緣子串大，出現零值絕緣子的概率比懸垂串高，而且檢修困難，因此，其電氣絕緣強度應略高于懸垂串。⑤為保持高塔的耐雷性能，全高超過40m有地線的桿塔，高度每增加10m，應在規程規定的最小片數基礎上增加1片相當于高度為146mm的絕緣子，全高超過100m的桿塔，絕緣子片數應根據運行經驗結合計算確定。由于高桿塔而增加絕緣子片數時，雷電過電壓最小間隙也應相應增大。

2.5絕緣設計

提高高壓輸電線路的絕緣性，可以大大提升線路運行安全，將會為保障電路供應平穩可靠提供巨大幫助。因此，在開展絕緣設計工作時，相關工作人員需要基于電力行業的相關規定，做好高壓輸電線路絕緣性控制，使其達到標準水平。在實踐工作中，我們應該重點關注高壓輸電線路的性能和使用情況。比如，優化高壓輸電線路絕緣材料選擇，基于材料的絕緣程度和適應性開展篩選，分析和判斷材料的抗污染性、抗電性和抗氧化性，為選出最具實用價值的絕緣材料奠定基礎。當然，高壓輸電線路絕緣設計工作中，相關工作人員還應該充分考慮絕緣材料的性價比，以免出現施工和運行維護成本過高的情況。

2.6氣象監測設計

大多數電力輸送線路均處于戶外，溫度、降水等會對電力輸送線路產生很大的影響。因而氣象監督檢測系統發揮著舉足輕重的作用。工作人員在設計氣象監督檢測系統時，應該先對輸電線架設地點氣候進行深入調查，并選取適當的材料，以便抵御當地惡劣天氣對材料的影響。唯有全面考慮了溫度、降水等氣候因素，才可以建立起符合現實狀況的氣象監督檢測系統。

結語

作為電力工程的重要組成部分，良好的高壓輸電線路設計是電力線路安全可靠運行的前提。本文首先分析了現階段我國高壓輸電線路特征及電力工程高壓輸電線路設計現狀存在問題，進而提出了高壓輸電線路路徑選擇、輸電線路桿塔頭結構的優化、氣象監測設計及電力輸送線路防雷擊措施設計等設計要點，對高壓輸電線路設計領域有一定的參考價值。

參考文獻

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