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电力工程高压输电线路设计要点研究吴周杰

发表时间：2020/1/9 来源：《电力设备》2019年第19期作者：吴周杰

[导读] 摘要：高压输电线路是电力系统的重要组成部分，为用户输送安全可靠的电能，输电线路的设计质量直接影响到供电可靠性和稳定性。

        (广西蓝川设计有限公司广西壮族自治区南宁市 530021)
        摘要：高压输电线路是电力系统的重要组成部分，为用户输送安全可靠的电能，输电线路的设计质量直接影响到供电可靠性和稳定性。本文对高压输电线路工程设计管理现状进行分析，并对电力工程高压输电线路设计要点进行探讨。
        关键词：高压输电线路；电力工程；设计要点
        高压输电可以有效地降低线损，高压输电线路是电能输送的主要载体。由于输电网络比较复杂，要求高压输电网络有着较高的可靠性和稳定性，决定着能否为人们提供安全可靠的电能。这就对高压输电线路设计提出了更高的要求，需要做好高压输电线路设计管理工作，科学安排电力工程设计工作，明确高压输电线路的设计要点。
        1高压输电线路工程设计管理
        1.1高压输电线路设计管理现状
        当前，高压输电线路设计管理存在着很多问题，这与设计机构不重视设计管理有着直接关系，主要是因为没有对整个设计过程进行有效控制，电力工程设计质量无法保证。普遍来讲，高压输电线路工程设计划分为前期的设计管理、线路设计施工、后期的检测和验收等多个阶段，应该针对每个设计阶段的特点，对容易出现的设计问题进行有效管理，这样才能提升高压输电线路设计质量。
        1.2高压输电线路设计管理流程
        为了更好地保证设计质量，设计工作应该严格遵循管理流程，在前期的设计管理阶段，由于还没有进入到正式的设计，管理人员应该组织相关设计人员做好施工区域的地质条件、水文气候等多种影响因素的勘察，把获取到的勘察资料作为设计的基础。还需要做好高压输电线路设计审查，检查设计工作是否按着制定的设计计划开展工作，是否根据设计规范要求绘制图纸。还需要加强与设计人员的沟通，了解设计过程中存在那些困难，能否及时发现设计过程中存在的问题，做好设计方案的优化工作。在线路设计阶段，应该严格按照规范要求的内容进行图纸设计，控制好设计质量，对重点部位应该反复校对。明确设计过程中可能存在的问题，如果出现错误会产生哪些安全隐患，加强对设计图纸的审核，明确设计人员的岗位职责，保证电压输电线路设计的有序开展。在检测和验收阶段，为设计管理的最后工作，可以为将来同类高压输电线路设计积累起丰富的设计管理经验，可以为制定最优的设计方案提供参考。在对某35kV高线输电线路工程设计时，由于线路长度较大，需要经过复杂的地质区域，存在着较多的用电接入点，设计人员在设计准备阶段，与施工单位进行了沟通和协调，对施工区域进行了实地勘查，完全掌握了用电点的需要，对设计方案进行了多次的优化，解决了设计与施工作业脱节的问题。
        2电力工程高压输电线路设计要点
        2.1杆塔基础工程设计
        杆塔基础的设计质量影响到高压输电线路的整体质量，如果杆塔基础设计存在问题，会带来较大的安全隐患，存在着杆塔倾倒的风险。因为高压输电线路多采用铁塔或管杆方式，为了保证线路支撑体系的稳定性，多采用钢筋混凝土基础，设计要点主要有：1）基础开挖和混凝土浇注设计。设计人员应该做好前期的地质调查，合理选用基础开挖办法，充分利用好地质条件，保证基础的整体性。在浇筑设计时，需要优选浇注材料，尽量选用钢筋混凝土作为施工材料。2）基础排水和回填。基础开挖和浇筑设计完成以后，应该为基础设计排水，保证基础内的水分完全排出，避免由于积水过多而使基础产生下滑和坍塌，应该保证杆塔基础低于水位。回填设计时应该分析回填土质的密度，确定回填采用的夯实材料。3）保证杆塔与基础可以合理匹配。设计人员应该严格遵守规范要求，根据电压等级来确定杆塔的型号，避免杆塔型号与电力设备出现不符的问题。基础的设计应该根据杆塔型号确定基础深度和大小，可以更好地保证杆塔稳定性。4）基础型式选择。

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应该结合施工区域地质和气象条件来选择基础型式，一般的电力工程多采用浅基础方式，根据土重法和剪切法来进行计算，因为基础不但受到杆塔的压力，在恶劣气象条件下还会受到侧向力，就这样就会施加给基础上拔力。需要在设计时充分考虑到上拔力的影响，还应该结合基础施工方法、基础的承载能力、施工区域的地质条件等多种因素，确定技术经济好的基础型式。
        2.2输电线路路径的选择
        高压输电线路长度较大，可能会经过复杂的地质区域，线路的交叉点多以公路和铁路作为参考。如果输电线路位置产生偏差，将会直接影响设计质量，应该在设计过程中尽量减少输电路径曲折的现象，合理避免地质不良和高大树木区域，提升高压输电线路抵御自然灾害的能力，避免输电线路对区域规划造成影响，保证输电线路的安全运行。尽量把高压输电线路与拟建电力工程并行，可以有效降低施工成本，减少与其它线路交叉。输电线路路径选择会影响到施工成本、电力运行条件，应该对输电线路路径方案进行优化对比，选择输电路离短、转角和交叉少、地质条件好的输电路径方案，在保证安全供电的前提下合理降低施工成本。
        2.3高压输电线路导线选择
        导线的选择应该结合相关设计规范，还应该了解导线性能，这样才能做好输电线路设计工作。输电线路的导线多采用钢芯耐热铝合金绞线、碳纤维有机材料复合加强芯软铝绞线等，钢芯导线导电率不高，需要充分考虑到线损，主干输电线路中很少应该此导线。型线同心绞线电阻率不高，不存在严重的线损，有着很好的自阻尼性能，密闭结构方式可以更好地对钢芯进行保护，有着较长的使用寿命。钢芯软铝绞线有着较低线损，会随着温度的变高而体现出较好的自阻尼性能，为主干输线电线路主要导线类型。碳纤维有机材料复合加强芯软铝绞线，有着很好的机械和导电性能，热膨胀系数较小，有着很好的抗位伸和抗扭转特点，是高压输电线路的首选材料。
        2.4防雷和抗冰设计
        如果高压输电线路区域是雷电现象比较频繁，需要架设相应的避雷线进行保护，避免雷电袭击引发供电事故。应该与当地的气象部门进行沟通和联系，如果为雷电高发区域，应该采取双避雷线方式，两个避雷线间距不可大于避雷线与导线垂直距离的5倍，还需要确定好保护角，在受到雷电袭击的情况下更好地保护导线。选择合理的避雷装置，可以把避雷针安装到杆塔顶端部位，保证雷电释放线路可靠接地，接地电阻应该不超过规范要求。合理设置避雷器数量，降低雷电袭击对供电影响。严寒区域的高压输电线路，还应该作好抗冰冻设计，选用的绝缘子具备冰闪性能，保证在恶劣天气下的正常供电。
        2.5导线架设工程设计
        导线架设质量会影响到输电线路稳定性，关系到输电线路弧垂角度能否达到设计要求，设计人员应该制定出详细的导线架设流程和施工工艺，保证导线架设工程的顺利开展。1）导线放线的设计。应该要求施工作业人员仔细检查导线是否存在分股现象，还应该对导线强度进行复测。2）导线连接设计。架空线路连接主要有架空导线连接、架空线和耐张线夹连接等，需要保证耐张线和跳线的良好接触，使其紧密的结合到一起。
        3结束语
        综上所述，高电输电线路设计是保证供电质量的前提条件，设计人员应该严格按照规范要求开展设计工作，还需要做好设计前的准备工作，结合施工区域的实际情况优化设计方案，把杆塔基础、导线架设、输电路径、防雷和抗冰等作为设计要点，加强设计管理工作，合理控制好设计流程，提升高压输电线路设计质量。
        参考文献：
        [1]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.
        [2]李俸祺.电力工程高压输电线路设计要点解析[J].建材与装饰,2019(16):279-280.
        [3]曾乾君.电力工程高压输电线路设计要点分析[J].山东工业技术,2018(12):167.