电力工程高压输电线路设计要点解析

周腾

摘  要：近些年，在我国社会发展下，带动了电力界各样的进步。现阶段，电力工程在社会发展进程中扮演着重要角色，并且在社会经济发展的推动下，其建设规模和数量不断扩增。而高压输电线路设计及施工是电力工程中的重要内容，其职能主要体现在传输电能方面，因此，高压输电线路设计水平高低直接影响着输电质量，同时也关系着电力工程的良好发展，这就要求设计人员结合电力工程的实际建设情况，运用科学的设计理念和方法，以提升输电质量和效率为核心目标，最大程度地保证高压线路设计的合理性，使输电能效得到充分发挥，为电力行业的稳步发展提供支撑。

关键词：电力工程;高压输电线路;设计要点

引言

随着国家用电需求的快速增长，清洁能源发电的网络地域差异问题日益突出。具有容量大、占地省、损耗低等优势的高压交流输电成为了我国电网和能源发展的重要选择之一。高压输电线路运行后，由于多种线路之间的电磁耦合和静电耦合而产生的感应电压和感应电流会随输电线路电压等级的升高而显著增强，甚至在不利气象条件下会出现超过国家电磁环境控制标准限值的现象。此外，高压输电线路表面过高的感应电场强度所产生的电晕放电和高频脉冲电流造成不必要的能量损耗、减弱输电系统的稳定性以及对附近居民的生理和心理造成危害，更重要的是对无线电通信、电视信号传输等电信设施产生强烈干扰。因此，高压输电线路运行时，采取相应的措施降低感应电压和感应电流显得是极为重要。

1电力工程高压输电线路设计管理的意义所在

高压输电线路在整个电力系统中占据着举足轻重的地位，其线路设计品质与电力工程建设质量密切相关，设计人员必须要采取科学手段，保证线路设计的合理性，迎合电力工程的建设需求，为人们打造安全稳定的用电环境。因此，进行设计高压线路设计时，应注重以下方面：首先，设计人员应对施工现场的环境进行全面勘查，掌握施工区域的气候环境、自然条件等因素，以保障电力工程建设质量;其次，全面勘查高压输电线路的安全性，为设计工作做好铺垫，最大程度地保证施工安全性，维护后期高压线路运行的穩定性。只有充分做好准备工作，才能规避施工安全风险，对施工人员及周边环境起到保护作用，另外，应提前制定突发状况的处理措施，提前预判可能出现的安全问题或其他问题，保障高压输电线路运行成效。

2高压输电线路设计要点

2.1不断优化避雷装置的设计工艺，科学选用避雷装置

优化设计工艺，合理设置和选用避雷线、避雷器等避雷装置是一种可行性较高的重要措施。首先，在高压架空输电线路中设置避雷线，不仅可以对输电线路中的自然雷电进行分流，降低其侵害作用，还能够充分利用导线的耦合作用，使流经线路合成绝缘子的电压大幅度降低。在此基础上，进一步利用导线的屏蔽功能，使感应过电压不会击穿线路中的元器件。其次，在设计线路时，技术人员应充分了解杆塔的高度、架设区的自然情况，确保避雷线时刻处于导线的上方。最后，对线路进行定期维护，及时排查安全隐患也具有重要意义。

检修人员对架空地线的运行情况和防雷能力进行确认时，由于地线支架上的活动范围有限（一般最多只能同时允许2名人员进行作业），加之受力点难以掌控，一旦出现大风或其他恶劣的自然气候，就很可能威胁到检修人员的生命安全。为解决该类问题，可采用高压架空输电线路直线塔地线提升方式。该方式的主要特征如下：第一，在支架的顶面额外开设容纳槽，在其内设置固定的螺母，并配合设置丝杠;第二，丝杠两端伸出支架，在上部安装棘轮扳手，下端连接吊钩（借助轴承），在地面设置平行的夹紧槽，分别安装第一、第二两个螺栓。采用高压架空输电线路直线塔地线提升方式可以大幅度提高检修人员在进行线路维护时的安全性，有助于其在一次检修时发现并排除更多的防雷安全隐患，进而达到提高防雷工作质量的目的。

2.2分裂导线自身半径的影响

以550kV单回输电线路为研究对象，布线方式为正三角布线方式，选取分裂导线数为4根、分裂导线的几何间距0.2m、导线离地高的距离18.0m等条件为模型参数。改变不同的分裂导线自身半径以研究其对感应电场强度的影响，其中分裂导线自身半径分别选取为0.01m、0.02m、0.03m、0.04m、0.05m，研究结果如图1所示。由图可知，分裂导线自身半径由0.01m增加到0.05m时，最大电场强度由3.371kV/m上升至3.754kV/m，均满足4kV/m标准限值。分裂导线自身半径每增加0.01m，电场强度增加约0.09kV/m。根据上述变化情况可知，分裂导线自身半径对感应电场强度影响较小，这是由于分裂导线自身半径变化对各相导线截面积贡献较小，导线表面聚集电荷数基本不发生变化。综上所述，分裂导线自身半径与感应电场强度的相关性较小，在设计阶段可忽略该因素的影响。

2.3进行避雷线设计

避雷线路设计可以有效避免雷击等自然灾害的破坏，若果避雷线设计不合理，必将造成严重的后果，对此，为了保证避雷线路设计效果，应按照以下流程：（1）选择与电力工程建设需求相符的避雷线，双避雷线是首选目标，能够抵抗强雷电或降雨天气的破坏，导线性能不会被影响，从而保证输配电的稳定性;（2）正确安装避雷针，往往避雷针对保护线路起到重要作用，主要安装在杆塔的顶部，通过有效控制雷击点，能够大大降低雷击频率，起到良好的防雷效果，同时，要科学规划避雷针与高压导线的间距。避雷针是科技发展的重要产物，在科技发展的推动下，具有消雷功能的避雷针应运而生，大大提升了避雷线路的设计水平，使高压输电线路被雷击的可能性显著降低，以往的高压输电线路设计过程中，设计人员对防雷线路设计不够重视，不仅是设计人员自身问题的体现，也是对公共财产不爱惜的表现，需要设计人员从自身做起，高度重视避雷线路设计的全过程，为提升输配电整体品质夯实基础。

结语

综上所述，电力事业随着社会经济的发展不断到达巅峰状态，对电力工程的整体质量要求越来越高，高压输电线路设计作为电力工程项目的专业领域，发挥着极其重要的作用，这就对高压输电线路的设计标准和要求不断提升。为了保证高压输电线路的供电安稳性，设计人员应不断提升自身能力和职业素养，对高压输电线路设计要点做到心中有数，根据高压输电线路设计要求和流程，最大程度地保证线路设计的科学性，从根本上规避线路的各种问题产生，从而打造安全可靠的用电环境，为社会发展提供充足的电能。从另一视角来看，优化高压输电线路设计也是提升电力工程整体效益的重要方式，结合电力工程的效益目标，对每个线路设计、施工和建设的每个环节进行综合性考虑，以保证高压输电线路设计效果更加理想，加快社会经济的快速发展。

参考文献

[1] 杜巍.电力高压输电线路设计要点分析[J].科技经济市场，2019（11）：7，22.

[2] 程晓明.电力工程高压输电线路设计要点研究[J].通信电源技术，2019，36（10）：47-48.

[3] 袁琦.高压输电线路设计控制要点探讨与对策[J].电工技术，2019（20）：75-76，78.

[4] 陈致均，齐德利，王随继，等.甘肃平凉崆峒山丹霞地貌一些问题的探讨[A].旅游地学与地质公园建设—旅游地学论文集[C]，2013：184-191.

[5] 李吉均，文世宣，张青松，等.青藏高原隆起的时代、幅度和形式的探讨[J].中国科学，1979（6）：78-86.