輸電線路設(shè)計(jì)遇到的主要問題與對策分析

陳 林

（國網(wǎng)四川省電力公司樂山供電公司，四川 樂山 614000）

隨著社會市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力企業(yè)的建設(shè)規(guī)模在不斷的增大，在電力企業(yè)開展電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程中，一項(xiàng)非常重要的工作內(nèi)容就是輸電線路的設(shè)計(jì)，在輸電線路設(shè)計(jì)的過程中，需要綜合考慮各種影響因素，保證輸電線路設(shè)計(jì)的合理性，本文就對輸電線路設(shè)計(jì)工作中遇到的各種主要問題進(jìn)行簡單分析，并簡單分析相關(guān)的解決對策，對于輸電線路設(shè)計(jì)合理性的提升具有積極的作用。

一、輸電線路勘測與路徑優(yōu)化工作中的主要問題與解決對策

在輸電線路設(shè)計(jì)過程中，其中一項(xiàng)非常重要的工作內(nèi)容就是進(jìn)行相關(guān)資料的獲取，這就需要開展大量資料的收集工作與現(xiàn)場勘察工作，以便于在輸電線路設(shè)計(jì)工作中得到最優(yōu)設(shè)計(jì)路徑，這是輸電線路設(shè)計(jì)工作中，最基本也是最重要的工作，但是在傳統(tǒng)的工作流程中存在一定的缺陷，其工作流程主要表現(xiàn)為：先開展現(xiàn)場勘測工作，然后將相關(guān)的勘測結(jié)果數(shù)據(jù)反饋給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)相關(guān)的測繪數(shù)據(jù)開展手工繪圖工作，在這樣的工作模式之下，不僅工作效率不高，還很容易受到地形條件的制約，造成大量資源的浪費(fèi)。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及各項(xiàng)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，地質(zhì)勘察手段有了飛躍式的發(fā)展，各種航拍技術(shù)與遙感衛(wèi)星技術(shù)可以應(yīng)用于地質(zhì)勘察工作中，在輸電線路設(shè)計(jì)優(yōu)化工作中，可以應(yīng)用海拉瓦-洛斯達(dá)技術(shù)，通過陷阱航測、遙感設(shè)備及技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ο嚓P(guān)的地質(zhì)與地形信息進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的獲取，應(yīng)用大量的數(shù)據(jù)信息能夠建立起立體的數(shù)字地面模型，在該模型中可以開展初級排位與測量優(yōu)化選線工作，依據(jù)模型中的排位情況可以開展現(xiàn)場定位工作，并且能夠?qū)χ匾慕徊婵缭健⑽ｋU斷面、高差、桿樁間距離等進(jìn)行測量，一旦發(fā)現(xiàn)不合理之處，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與修改，最終能夠有效的完成整個輸電線路的優(yōu)化工作，并且能夠取得較好的優(yōu)化效果。

二、輸電線路導(dǎo)線選擇過程中的主要問題與解決對策

輸電線路在進(jìn)行電能的輸送的過程中，需要應(yīng)用到一定的輸送介質(zhì)，導(dǎo)線是電能輸送過程中最主要的介質(zhì)，導(dǎo)線的選擇對于整個輸電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的作用，這就需要在輸電線路設(shè)計(jì)的過程中，對導(dǎo)線的噪聲、無線電干擾、電暈、靜電感應(yīng)、傳輸性能、輸送容量、經(jīng)濟(jì)性性能等各方面的參數(shù)進(jìn)行綜合的考慮。在實(shí)際的輸電線路運(yùn)行過程中，當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素對于導(dǎo)線的強(qiáng)度、應(yīng)力等具有較大的影響，在導(dǎo)線選擇的過程中，要將各種影響因素考慮在內(nèi)，在相關(guān)的電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范中明確規(guī)定，導(dǎo)線在弧垂最低點(diǎn)的應(yīng)力值應(yīng)該小于導(dǎo)線瞬時破壞應(yīng)力的百分之四十，在實(shí)際的應(yīng)用中，如果導(dǎo)線的懸掛點(diǎn)高出最低點(diǎn)的值比較大，懸掛點(diǎn)的應(yīng)力值可以高于弧垂值最低點(diǎn)應(yīng)力值的百分之十，如果相關(guān)線路的擋距高于該高差所要求的限值，則應(yīng)該在考慮弧垂值增加產(chǎn)生的危險的同時適當(dāng)?shù)姆潘蓪?dǎo)線的應(yīng)力。

另一方面，在導(dǎo)線選擇的過程中，應(yīng)該考慮的一個重要因素就是導(dǎo)線的載流量，在國外的研究中，曾將一種含有耐熱合金線的導(dǎo)線用于電能的傳輸過程中，各種導(dǎo)線的耐高溫能力非常的強(qiáng)，在1500攝氏度的高溫下還能保持較高的強(qiáng)度，與普通導(dǎo)線相比，這種導(dǎo)線的電能輸送能力大大增加，但是這種導(dǎo)線也存在一定的缺陷，其在高溫下的線損值是非常的大的，并且與其他材料的導(dǎo)線相比，這種導(dǎo)線的價格是非常昂貴的。隨著各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，更多的新材料應(yīng)用于導(dǎo)線當(dāng)中，如玻璃纖維混合芯軟鋁絞線、碳纖維芯軟鋁絞線等有機(jī)復(fù)合材料的應(yīng)用，能夠很好的解決輸電線路中對地距離偏小、弧垂較大、線損嚴(yán)重等各種問題。

三、桿塔設(shè)計(jì)工作中的主要問題與解決對策

在輸電線路架設(shè)的過程中，一個非常重要的支撐部分就是桿塔，并且在整個輸電線路鋪設(shè)工程施工過程中，桿塔的造價是比較大的，桿塔的穩(wěn)定性對于整個輸電網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的作用，在桿塔的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)及難點(diǎn)是桿塔設(shè)置點(diǎn)的把握及桿塔之間間距值的確定，只有保證了桿塔間距值的合理性，才能保證整個輸電線路在運(yùn)行過程中不受電力聚集的損壞，同時對于避免電力施工過程中的安全事故也具有積極的作用。

另一方面，在桿塔設(shè)計(jì)過程中，桿塔的材質(zhì)的選擇也是考慮的一個重要內(nèi)容，在實(shí)際的應(yīng)用中，如果相關(guān)輸電線路的電力負(fù)荷值比較大，可以應(yīng)用高強(qiáng)度的鋼材，除了常用的鋼架鐵塔也可以應(yīng)用鋼管塔，其具有穩(wěn)定性能好、承載力強(qiáng)的特點(diǎn)，隨著各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的復(fù)合材料應(yīng)用于桿塔的制作過程中，這使得桿塔具有絕緣性能好、耐腐蝕、耐高溫、重量輕、強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用于惡劣的環(huán)境中，具有非常好的適應(yīng)性能。

為了保證桿塔運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，保證其在運(yùn)行時不因外力作用出現(xiàn)倒塌、變形等事故，要保證桿塔基礎(chǔ)的質(zhì)量，保證基礎(chǔ)工程的合理設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量，在開展基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)工作的過程中，應(yīng)該對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的勘察，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，選擇合理的基礎(chǔ)形式，不同的地質(zhì)條件適宜采用不同的基礎(chǔ)形式，常用的基礎(chǔ)形式有：螺旋錨基礎(chǔ)、復(fù)合式沉井基礎(chǔ)、巖石錨桿基礎(chǔ)等，在基礎(chǔ)建設(shè)的過程中，建議采用不等高設(shè)計(jì)，施工的過程中，應(yīng)該充分的考慮基礎(chǔ)的穩(wěn)固性能，并且要做好基礎(chǔ)周圍的排水工作，防止受到雨水或其他地表水的影響，導(dǎo)致桿塔的穩(wěn)定性受到影響。

四、防雷接地設(shè)計(jì)工作中面臨的主要問題與解決對策

輸電線路通常需要在露天環(huán)境下運(yùn)行，一旦出現(xiàn)較惡劣的天氣狀況，對于輸電線路的影響是比較大，因此，在輸電線路的設(shè)計(jì)工作中尤其要做好防雷設(shè)計(jì)，這對于整個電力網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行非常的重要，在各種輸電線路防雷設(shè)計(jì)中，一種最基本的防雷措施就是進(jìn)行避雷線的假設(shè)，這能夠有效的防止雷直擊導(dǎo)線，并且能夠有效的減少流過桿塔的雷電流，對于減少輸電線路上的絕緣電壓具有積極的作用，并且還能在一定程度上起到屏蔽作用，對于導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓的減少具有積極的作用，一般情況下，在實(shí)際的應(yīng)用中，輸電線路中的輸送電壓值越大，應(yīng)用避雷線之后的避雷效果越好，并且整個避雷設(shè)計(jì)的造價比重越低。

另一方面，在實(shí)際的應(yīng)用中，在保證其他輸電性能不受影響的前提下，適當(dāng)?shù)慕档蜅U塔的接地電阻對于輸電線路的抗雷擊能力的提升具有積極的作用，尤其是在沒有假設(shè)避雷線的輸電線路中，通過接地措施，能夠?qū)㈦娏€路上的高電壓及高電流引入地下，從而發(fā)揮良好的防雷效果。另外，不平衡絕緣、加強(qiáng)絕緣、中性點(diǎn)非有效接地、裝設(shè)自動重合閘裝置、假設(shè)耦合地線等方式都能對輸電線路起到有效的保護(hù)作用。

五、除冰設(shè)計(jì)工作中面臨的主要問題與解決對策

輸電線路在工作的過程中，尤其是處于冬季比較寒冷地區(qū)的輸電線路，在運(yùn)行的過程中，容易受到冰凍災(zāi)害的影響，嚴(yán)重時會引起輸電線路的短線、倒桿、斷股等故障，一旦出現(xiàn)這樣的事故，將會對整個電力系統(tǒng)造成非常嚴(yán)重的影響，這會引起長時間的、大面積的停電，并且，一旦輸電線路中出現(xiàn)了嚴(yán)重的覆冰，不僅會導(dǎo)致導(dǎo)線的載荷的增加，還會導(dǎo)致導(dǎo)線出現(xiàn)舞動現(xiàn)象，這對于輸電線路的正常運(yùn)行的影響是非常大的。常用的輸電線路除冰技術(shù)有：機(jī)械除冰法、導(dǎo)線對地線單相短路融冰技術(shù)、導(dǎo)線對導(dǎo)線兩相短路融冰技術(shù)、短路通流融冰技術(shù)等。

隨著各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，在輸電線路除冰工作中，不斷有新技術(shù)與新設(shè)備出現(xiàn)，在實(shí)際的輸電線路除冰工作中，相關(guān)的工作人員應(yīng)該結(jié)合輸電線路的實(shí)際情況，采用適宜的除冰技術(shù)，對于不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)，工作人員應(yīng)該在對其工作原理及操作技能進(jìn)行充分了解的基礎(chǔ)上，再將其應(yīng)用于實(shí)際的除冰工作中，以免因技術(shù)不熟練引發(fā)新的故障，并且在相關(guān)方法的選擇過程中，應(yīng)該充分的考慮相關(guān)的機(jī)械設(shè)備條件、熱力條件、電氣設(shè)備條件等各種因素，并且要對現(xiàn)場的地理環(huán)境因素進(jìn)行詳細(xì)的考察，保證實(shí)際工作中所應(yīng)用的除冰技術(shù)具有較高的有效性、實(shí)用性及可操作性是非常必要的，這對于操作成本的降低具有積極的作用，有利于提升輸電線路運(yùn)行過程中的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語

隨著電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模的加大，在其建設(shè)過程中，保證輸電線路設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性是非常必要的，本文就針對輸電線路設(shè)計(jì)特點(diǎn)，對其設(shè)計(jì)工作中面臨的主要問題進(jìn)行了簡單分析，并就相關(guān)問題提出了針對性的解決對策，對于輸電線路的設(shè)計(jì)及優(yōu)化具有積極的作用。

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