电力工程高压输电线路设计要点解析

孙效涵

摘 要：随着时代的发展，对电力的需求量越来越大，随之而来的是电力工程建设规模不断扩大，这对高压输电线路的设计及管理的要求也在不断提高，以适应电力工程建设的发展。电力工程供电的安全性与可靠性与高压输电线路设计的可靠性、安全性密切相关，安全可靠的线路设计是供电安全可靠性的保障。所以，合理科学地设计电力高压输电线路的施工方案可提高线路安全运行及保证线路供电可靠性。

关键词：电力工程;高压输电线路;设计要点

引言

我国电网工程建设速度逐年加快，高压输电线路是电网工程中的重点项目，因此输电线路的设计工作与电网输电质量密切相关。电网工程建设中需要对输电线路进行综合分析，从稳定性、安全性，以及经济性多个角度对输电线路进行整体评价，另外在输电线路设计中还需要综合考虑外部环境的影响。复杂多样的环境因素会对输电线路工程设计工作产生直接影响。所以在设计高压输电线路时要把控好设计控制要点才能做好高压输电线路的设计工作。

1高压输电线路设计管理工作必要性

高压输电线路的设计工作与电力工程关系密切。因此，需要电力的高压输电线路设计者对线路进行合理设计。首先，电力项目的高压输电线路设计者在电力项目高压输电线路的设计过程中，必须对建筑环境进行实地访问。其次，电气项目高压传输线的设计者必须考虑到不同地区和气候条件因素对电力工程项目安全的影响，需保证工程质量的提高。最后，在设计过程中，线路设计者必须检查电力项目的高压输电线路是否安全，以确保电力工程项目的整体电力安全，从而保障用户的生命和财产安全。通过管理电力工程的高压输电线路和解决建筑过程中可能出现的问题，有助于整个电力工业的发展和进步。

2电力工程高压输电线路设计要点解析

2.1杆塔设计

在高压输电线设计工作当中，杆塔设计的主要内容是开展杆塔选型以及杆塔基础设计。目前，杆塔主要用于架设输电线路，依照结构材料差异有木杆塔、钢杆塔、铝合金杆塔和钢筋混凝土杆塔几种类型;依照结構形式划分，有自立塔和拉线塔两种类型;依照使用功能划分有成立塔、大跨越高塔、直线塔和换位塔之分。设计人员需要根据高压输电线的实际架设需求合理选定杆塔类型。同时，在这一环节还应该对杆塔的塔头结构进行科学选择。比如，在平缓地带使用羊字型塔头的杆塔，在地形地质条件较为复杂地区使用干字型塔头的杆塔等。开展杆塔选型工作时，相关工作人员需要从实际出发，基于全面的施工勘查与成本计算选定性价比最高的杆塔型号。在杆塔基础工程设计环节，相关工作人员需要以下两方面加以重视：一方面，是浇筑与基础开挖。在此环节，设计人员必须对施工区域的地质地形条件进行实地勘察，而后选定适宜的开挖方式，为保证结构稳定性奠定基础。而且，在浇筑杆塔基础时，可选择钢筋混凝土结构，并以砂石为浇筑原材料。另一方面，是排水与回填。杆塔基础设计中，排水与回填工作至关重要。为了保证基坑内不积水，坑壁不下滑崩塌，就必须做好排水和回填工作。此时，应合理开挖排水槽，并从夯实土层的角度出发开展回填密度计算和回填土方数量计算，以确保回填工作具备有效性。

2.2高压输电线路路径选择的设计

在计划建设线路的起止点之间选择出符合各种国家建设政策方针的路径线路是输电线路路径选择的主要目的。电力企业应综合比较经济成本、线路安全、方便施工等因素选址线路路径。具体表现在：①线路路径方案需经过多方案比较后选择。②选线采用1/5万地形图，在图上标出线路起止点及中间必经点位置，以及预先了解城市规划、军事设施、厂矿发展规划，地下矿藏资源开采范围，水利设施规划，林区或重要管线的位置、范围，然后按照线路起止点间距离最短的原则，尽量避开上述影响范围。③路径方案确定后，需取得线路通过地区对路径影响的地上、地下障碍物的有关资料及所属单位对路径通过的意见。

2.3避雷设计

避雷针是高电压传输线的一部分，但许多设计者没有注意到这一点。这对高压输电线路的设计和施工构成了威胁，甚至会造成严重后果。在避雷针设计中，地雷防护线是一条非常重要的线路，工作人员在设计中通常不会特别重视防护线设计工作。此项工作的疏忽会给高压输电线路设计工作带来不利影响，在一定情况下会直接影响到高压输电线路的正常工作，直接影响电力能源的传输和使用。因此，在避雷设计工作中，需要提前对线路和环境进行勘察和选择。除了地雷防护线外，需要在塔顶位置安装避雷器，以有效降低发生雷击的可能性，从而确保传输线的稳定运行。

2.4做好输电线路绝缘配合工作

在输电线路中，绝缘配合一般遵循以下几点原则。①在正常运行（工频）电压作用下，绝缘子应有足够的机电破坏强度，还应具有足够的电气绝缘强度。②绝缘子串应能满足内过电压（操作过电压）的校验要求。③根据工频过电压或操作过电压确定的绝缘子数量，来估算线路的耐雷水平。④对于耐张绝缘子串，由于其所受的机械力比悬垂绝缘子串大，出现零值绝缘子的概率比悬垂串高，而且检修困难，因此，其电气绝缘强度应略高于悬垂串。⑤为保持高塔的耐雷性能，全高超过40m有地线的杆塔，高度每增加10m，应在规程规定的最小片数基础上增加1片相当于高度为146mm的绝缘子，全高超过100m的杆塔，绝缘子片数应根据运行经验结合计算确定。由于高杆塔而增加绝缘子片数时，雷电过电压最小间隙也应相应增大。

2.5绝缘设计

提高高压输电线路的绝缘性，可以大大提升线路运行安全，将会为保障电路供应平稳可靠提供巨大帮助。因此，在开展绝缘设计工作时，相关工作人员需要基于电力行业的相关规定，做好高压输电线路绝缘性控制，使其达到标准水平。在实践工作中，我们应该重点关注高压输电线路的性能和使用情况。比如，优化高压输电线路绝缘材料选择，基于材料的绝缘程度和适应性开展筛选，分析和判断材料的抗污染性、抗电性和抗氧化性，为选出最具实用价值的绝缘材料奠定基础。当然，高压输电线路绝缘设计工作中，相关工作人员还应该充分考虑绝缘材料的性价比，以免出现施工和运行维护成本过高的情况。

2.6气象监测设计

大多数电力输送线路均处于户外，温度、降水等会对电力输送线路产生很大的影响。因而气象监督检测系统发挥着举足轻重的作用。工作人员在设计气象监督检测系统时，应该先对输电线架设地点气候进行深入调查，并选取适当的材料，以便抵御当地恶劣天气对材料的影响。唯有全面考虑了温度、降水等气候因素，才可以建立起符合现实状况的气象监督检测系统。

结语

作为电力工程的重要组成部分，良好的高压输电线路设计是电力线路安全可靠运行的前提。本文首先分析了现阶段我国高压输电线路特征及电力工程高压输电线路设计现状存在问题，进而提出了高压输电线路路径选择、输电线路杆塔头结构的优化、气象监测设计及电力输送线路防雷击措施设计等设计要点，对高压输电线路设计领域有一定的参考价值。

参考文献

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