电力工程高压输电线路设计要点解析

周文钧

[摘    要]  高压输电线路的主要作用是传输电能。高压输电线路的设计水平决定了整个电力工程的输电效果。所以，要想保证输电的持续性、稳定性，就必须提升高压输电线路设计水平。高压输电线路的设计水平与整个电力行业的未来发展息息相关。为此，设计人员要根据实际情况，对电力工程高压输电线路进行设计，使输电量与输电效率长时间保持稳定状态。本文将围绕电力工程高压输电线路的设计要点展开探究。

[关键词]电力工程;高压输电线路;设计要点

[中图分类号]TM75 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）05–0–03

Analysis on Design Points of High Voltage Transmission Line in Power Engineering

Zhou Wen-jun

[Abstract]The main function of high voltage transmission line is to transmit electric energy.The design level of high voltage transmission line determines the transmission effect of the whole power project.Therefore， in order to ensure the continuity and stability of transmission， it is necessary to improve the design level of high-voltage transmission lines.The design level of high voltage transmission line is closely related to the future development of the whole power industry.Therefore， designers should design the high voltage transmission line of power engineering according to the actual situation， so as to keep the power transmission and transmission efficiency stable for a long time.This paper will focus on the design of high-voltage transmission lines in power engineering.

[Keywords]power engineering; high voltage transmission line; design points

電力工程高压输电线路设计是一项综合性、专业性与复杂性较强的工作。实际上，高压输电线路是一条担负着电能分配和电力输送任务的线路。同时，高压输电线路也是发电厂、变电站以及各电力用户的连接枢纽。只有确保高压输电线路设计成果，才能保障整体电力传输工作的安全运转。

1  高压输电线路设计管理的意义

高压输电线路设计与电力工程息息相关，设计人员需科学设计线路。首先，线路设计人员在日常工作中应做好建筑环境实地勘察工作，全方位考量不同地区的气候因素和自然环境对电力工程安全的影响，以此完善工程质量。再者，设计中，设计人员需仔细检查高压输电线路的安全性，确保电力工程安全、稳定运行。为全方位保障用户的生命和财产安全，需要在管理高压输电线路的过程中解决线路运行中可能出现的问题，从而为电力行业的稳步前行奠定坚实基础。

2  高压输电线路的设计流程

高压输电线路设计中主要分为前期分析、初期分析和施工分析三个环节，本文将对上述三个环节实行简要分析。

2.1  前期分析

高压输电线路设计具有十分显著的特殊性，项目规模、内容及影响因素存在一定的差异，且影响因素较多，甚至会威胁到线路的运行安全性和稳定性。所以，设计人员需在线路设计前，采取有效措施保证准备工作的整体效果，提升高压传输线路设计水平。设计中可基于研究成果分析并研究当地的地形和气象环境，推动后续工作的有序开展。线路前期设计中，设计人员需根据自身工作经验，采取先进的科学技术，制定完善的线路设计方案，注重可行性研究，分析设计方案中的各项不足，提出切实可行的应对措施，最大限度的减少安全事故。

2.2  初期分析

设计初期，工作人员必须严格按照工程要求设计草图，且结合工程建设动态调整和优化设计草图，完善高压输电线路的运行质量。再者，在线路设计的过程中全方位考虑高压输电线路运行的影响因素。设计人员要认真调查并探究线路所在地区的线路和区域的气象条件，明确高压输电线路建设中所需的设备和材料，在完善前期准备工作的同时，也可设计最佳线路方案。最后，在日常工作中不断完善防护系统设计，严格把控输电线路运行过程中可能产生的安全风险。

2.3  施工分析

输电线路前期设计阶段，设计人员在分析线路设计的同时，也应与施工人员紧密配合，及时发现工程施工中存在的各类问题，与施工单位协调配合，采取切实可行的解决措施。除此之外，针对工程施工无法满足工程设计要求的问题，应结合实际，采取有针对性处理措施。对于无法顺应施工条件和要求的部分，则可制定科学的调整方案。如在工程施工中出现明显的不足，工程人员需第一时间与施工单位取得联系和沟通，及时解决线路设计中的问题。同样重要的是，设计人员还必须做好技术交底和培训等工作，以确保电力工程的整体质量。

3  电力工程高压输电线路的设计要点

现如今，我国电力事业取得了有目共睹的成绩。在此情势背景下，高压输电线路的覆盖面积不断扩张，输电量越来越大。然而，高压输电线路的设计与电力能源需求的扩张进度之间的矛盾冲突也进一步凸显。针对此，相关设计人员要秉承安全性、稳定性、可靠性的基本原则开展设计工作，进一步明确电气设计要点，创新电气设计方式，以维持高压输电线路的安全稳定运行，增强电力传输的持续性、稳定性。

4  选择高压输电线路电力传输路径的基本原则

高压输电线路的传输路径选择至关重要，选择合理的电力传输路径，不仅可以超额完成高压输电线路技术指标任务，还可以在很大程度上扩展电力工程输配电的经济效益增长空间。只有选择合理的电力传输路径，才能加强电力传输的持续性、稳定性和可靠性，从而缩减不必要的支出，压缩输配电成本，实现经济效益与社会效益的最大化。反之，如果电力传输路径的选择缺乏合理性，不仅会造成大量的电力能源损耗和资金浪费，还会直接影响电力工程输配电质量。由此，做好电力传输路径选择工作显得尤为重要。

在选择电力传输路径时，需要充分考虑如下几方面内容：（1）设计人员要积极做好电力工程所在区域电力线路布置的调研工作，并且对各条电力线路进行综合对比，优先选择长度最短，交叉点数量最少的电力传输路径。（2）电力线路应尽可能的躲避住宅建筑、山林高地和经济作物。

总而言之，只有选择合理的电力传输路径，才能维护高压输电线路的安全稳定运行。以某地变电站至矿业公司的35 kV高压输电线路的电力传输路径选择为例。该地山地居多，林木茂密，且强降雨集中，极易出现山体滑坡或泥石流等自然灾害。而这也对高压输电线路的电力传输路径选择提出了更高的标准要求。通过深入实地的进行环境勘察与可行性论证后，选择最佳的电力传输路径，加强电力能源供应的持续性、稳定性与可靠性。

4.1  杆塔基础工程设计

杆塔基础工程设计是电力工程高压输电线路设计的重点内容。通常来说，高压输电线路设计的两个基本结构就是管杆和铁塔。设计人员也可以将两种结构合二为一，协同设计。

为节约投资成本，还可以采用铁塔或混合土杆作为基础结构。只有加强杆塔基础工程的设计成果，才能推动高压输电线路的安全稳定运行。杆塔基础工程设计的两个重点内容如下所述：

（1）基础开挖与浇注设计。在基础开挖时，相关人员要深入實地进行地形地貌勘测与地质结构勘察。在此基础上，选择科学合理的开挖方法，增强岩石结构的整体性。在浇注设计时，选择良好的浇注基础和浇注材料。浇注基础以钢筋混凝土基础为主，而浇注材料可以选择施工场地现有的砂石材料。（2）基础排水和回填设计。在杆塔基础开挖时，应当做好基础排水设计工作，充分排除基坑内的存水，避免坑壁土体因含水量过高而发生下滑或塌陷。此外，在回填设计时，增大回填土的填充密度，确保后续基础浇注工作的有序开展。

4.2  导线架设工程设计

导线架设是整个电力工程高压输电线路设计的重点环节。在导线架设的前期准备阶段，相关人员需要全面且细致的检查施工设备，编制完整且合理的设计施工表格，保障导线架设工作的有序开展。导线架设工程设计所涉及的两方面重点内容如下：

（1）导线的放线设计。相关人员在保障导线质量的基础上，还需密切观察导线是否存在分股问题。一旦察觉导线存在质量缺陷，第一时间采取处理措施。

（2）导线的连线设计。导线连线设计成果直接决定了整个高压输电线路的运行状态。架空线的连接设计主要包括架空导线的连接、压接式耐张线夹的连接等内容。只有确保各个导线连接的合理性与可靠性，才能促使导线架设工程设计发挥实际优势作用。

4.3  避雷线设计

避雷线设计也是高压输电线路设计的重点内容之一。然而事实上，在高压输电线路设计过程中，大多数设计人员会忽略避雷线设计。而避雷线设计不合理，必定会造成严重的后果。要想加强避雷线设计，必须做好如下几方面工作：

其一，选择适宜的避雷线。优选双避雷线，即便在强雷电、强降雨天气状况下，导线也不会受到影响，进而维护输配电的安全稳定性。其二，安装避雷针。相关人员应将避雷针安装在杆塔顶端，并有效控制雷击点，以降低雷击频率，最大程度的加强防雷效果。与此同时，严格控制避雷针和高压导线之间的垂直距离。

伴随现代科技的创新发展，具有消雷功能的避雷针应运而生，极大的提升了避雷线设计的水平。高效且合理的运用具有消雷功能的避雷针，可以最大程度的减轻雷击对高压输电线路的危害，维持高压输电线路的安全稳定运行。可以说，设置防雷线是加强高压输电线路防雷设计的重要举措。在以往的高压输电线路设计中，设计人员往往会忽略防雷设计工作。一方面，这是对自身工作极其不负责任的表现，另一方面，也是对公众生命财产安全不负责任的表现。总而言之，只有做好防雷设计，才能使高压输电线路正常发挥输配电功能。

4.4  防污损设计

众所周知，高压输电线路是暴露在外界环境中的。工业废气、海风盐雾以及雾霾尘埃等污秽物逐渐积累，并附着在绝缘子表面，会形成厚重的污秽层。由于这些污秽物含有酸碱和盐的成分，在干燥环境下，会影响导线的导电性能，在空气湿度较大的环境下，又会增大导电系数。总而言之，导线绝缘表面遭受污染是导致污闪事故的主要原因。若想预防污闪事故，就必须定期对绝缘子加以清洁。相关人员要根据区域的工业废气排放量、海风盐雾分解量以及雾霾尘埃颗粒浓度等，确定绝缘子的清洁周期和深度。与此同时，定期对绝缘子展开检测，及时更换不良绝缘子，加强电力传输的持续性、稳定性与可靠性。

4.5  防冰设计

绝缘子串结冰后会形成贯穿整串的冰柱。当气温回升时，冰柱逐渐开始融化，融化的冰水顺着悬垂绝缘子串边缘下淌，形成连续的冰水溜。冰水溜的形成极易造成绝缘子短路跳闸，导致大面积停电。由于我国中南部地区的地理位置较为特殊，冬季气温多保持在-3 ℃左右，经常出现雨夹雪天气。在这种天气状况下，极易形成冰水溜，增大发生绝缘子短路跳闸的几率。当前，国内多采用插花布置的方式解决此类问题。

5  结语

综上所述，随着电力事业的快速发展，专业领域对高压输电线路设计的标准要求也随之提高。为此，相关人员必须进一步明确电力工程高压输电线路设计要点与标准规范，结合电力工程所在区域的环境特征展开科学设计，维持电力输配的持续性、稳定性和可靠性，以此加快社会经济的增长速度。

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