高壓輸電線路電氣設計的問題及對策

田海遙

摘 要：電纜線和架空線路是輸電系統中的兩類高壓輸電線路，在實際應用中各有利弊。架空線路布線難度較高，并且經常會有被雷電擊中或者雨雪襲擊損害的危險。相比較而言，從節省布線空間的角度來講，地下敷設的電纜線更加具有優勢，并且能夠最大限度地保證了美觀性，這樣做的缺陷則會增加電纜線的維修難度。由此可以看出，高壓輸電線路的設計方式要綜合考慮，采取比較適當的設計方式。在我們的工作中，應該結合高壓線路的具體情況，總結發現高壓輸電線路中可能出現的問題，并且提前提出解決對策，探討最優設計方案。

關鍵詞：高壓輸電線路 電氣設計 問題 對策

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（c）-0048-02

經濟社會的迅速發展離不開電力系統的支持，近些年，高壓輸電線路的鋪設范圍持續加大，電氣設計主要采用的是架空輸電線路和電纜線兩種。從目前的應用來看，電纜輸電線路具有一些缺陷和不足，這種方式雖然可以釋放電網輸電所占空間，但是由于地面底層有鋪設電纜的要求，在日常使用過程中，不僅容易產生故障，而且日常維護難度也會提高。通過思考現實原因，現階段我國高壓輸電線路的構建，主要采用的是高壓架空法，這種構建法需要在高空中合理布局電纜，在設置的過程中需要利用輸電塔的可靠性和安全性。

1 高壓輸電線路電氣設計的主要內容

1.1 前期探析

多種客觀因素會影響到高壓輸電線路設計的開展，只有在前期進行設計時，通過全面探究才可以最大限度地避免安全隱患的存在。工程施工所在地的氣候條件、地形地貌以及原材料等都是設計人員應當綜合考慮的問題，此外，還需要在控制成本的前提下，確保工程質量，因此，要充分重視實地考察這一步驟，注意根據實地考察的各項記錄來開展綜合分析，并做好記錄和保存工作，保障能切實提高設計內容的科學合理。前期分析需要設計人員擁有過硬的專業知識和熟練的實操技術，并具有一定的設計經驗基礎，從而能夠最大限度地預測到可能發生的多種問題，并提出更加詳實具體且帶有針對性的解決方案，保證施工人員在施工中能夠從容不迫，按部就班地解決各項難題。

1.2 初步設計

高壓輸電線路確定了可行性后，接下來就要進入輸電線路電氣的最初設計階段，核心內容是選擇合理的路徑、導線與氣象環境，減少輸電線路損耗，從而最大程度地降低其對高壓輸電線路影響；通過對輸電線路途徑的地區的環境、地貌和等土壤條件進行綜合分析，全面確保輸電線路能安全穩定運轉，促進桿塔基礎建設工作的順利開展；還需要注意的是要做好線路絕緣、防震與防雷方面的設計，杜絕高壓輸電線路遭受到這些意外損壞的問題發生。

1.3 施工階段分析

高壓輸電線路電氣設計涉及到方方面面，各種客觀因素會對輸電線路造成影響，一系列客觀因素產生的副作用也無法全部杜絕的。為了避免這些客觀因素的影響，施工與設計人員應攜手密切合作，一起參與到施工階段的分析環節中，并第一時間根據實際情況對已有的實施方案進行調整和更換，從而確保工程順利開展。在設計圖紙的過程中，相關規定必須包含施工設備的管理和應用等方面的明確規定，此外，在這一階段工作中，設計人員與施工人員應嚴格規范行為，確保所有操作達到設計圖紙要求和國家制度的規范。

2 高壓輸電線路電氣設計問題

2.1 輸電線路結構混亂

如果輸電線路發生故障時，將導致大范圍停電現象，很多時候是由于輸電線路結構不合理造成的。如果輸電線路過于長，并且沒有分流結構，這會造成大量的電路浪費，線路末端輸出電壓的降低，對供電電壓和供電質量產才惡劣影響[1]。輸電線路網絡結構極其不恰當，會影響高壓輸電網不能和中壓電網互相配合，會出現許多輸電線路出現兩個電源“手拉手”的問題，還會造成供電質量差、運行成本高、變電站分布比例失調等問題。

2.2 高壓輸電線路的選擇缺乏科學性

高壓輸電線路路徑選擇應該綜合路徑選擇的經濟性和高效性，盡量減少占地補償的費用，恰當繞開人流量集的區域，從而保證高壓輸電線路的高效和便捷，使用起來順暢無阻。目前，個別輸電線路的路徑選擇沒有繞開很大的跨越，這就會增大投資和施工量，給高壓輸電線路建設工作帶來不小的障礙。

2.3 桿塔基礎型號選擇不恰當

在高壓輸電線路中，導線是被固定在桿塔上的，因此，桿塔是高壓輸電線路的關鍵構成元素。桿塔的結構設計是以絕緣強度和機械強度為依據來進行的，并且由鋼材或鋼筋混凝土建造而成，為了保障桿塔的抗壓性和穩定性，桿塔基礎型號的選擇過程需要嚴格地按照地質和地形條件來進行，所以，桿塔的選型一定要因地制宜。

2.4 高壓輸電線路抗冰設計問題

氣候條件也會對高壓輸電線路輸出電量的質量產生嚴重影響，尤其是冰凍天氣。在生活中，被冰覆蓋的絕緣子時有漏電現象發生，這需要對高壓輸電線路設計抗冰功能，如果在高壓輸電線路的設計中，并沒有嚴格地按照架設線路地區的具體條件進行抗冰設計，就會為高壓輸電線路的安全埋下隱患[2]。

3 高壓輸電線路電氣設計改進建議

3.1 科學地選擇路徑

科學地選擇高壓輸電線路需要綜合考慮多方因素，這不僅是指地形地貌等自然環境，也需要考慮鬧市、街區等人文環境。在對施工各方面因素進行實地考察之后，應該綜合各種限制因素，選取對工程最為有利的線路。選擇高壓輸電線路的時候，要盡量避開山林、鬧市等地區，避免雷電發生的時候造成的人員傷亡和房屋損壞，此外，設計還應減少轉角和曲折線路，保證便捷與高效。

3.2 桿塔基礎規格選擇

在進行高壓輸電線路電氣設計的過程中，設計人員一定要深入實際進行考察，避免“閉門造車”式的選擇設計，實地根據線路的特點來選擇合適的桿塔型號和基礎，工程所在地的地形和地貌等因素都影響桿塔型號的選擇。綜合考慮多種因素才能科學、合理地選擇對桿塔型號，并不是桿塔價格越高質量就越優好，比如：在施工工程施工過程中，軟體地基同黃土地基具有的承重能力和穩定性存在差異，所以，需要運用各種桿塔型號來固定線路，也就要求必須合理地選擇桿塔型號的重要原因。在篩選線路桿塔時，為了保障桿塔的功能，需要確保桿塔鋼材與混凝土的質量滿足施工要求，并且多加考慮其強機械性與強絕緣性等，從而以延長桿塔的使用年限。非常重要的一點是，電氣設計時需要滿足路徑地形與地質特征等方面的要求，根據不同地形地貌加以選擇，土層厚薄不同，采取的施工方式也有差異，在土層厚實的區域，在確保桿塔穩定性的基礎上，可以適當降低其土地的開挖量，用于節省材料資源；在土質松軟的區域，可以運用交叉網狀的布局方式，為了加大桿塔支撐的力量，完成控制建設成本的目標。

3.3 加強高壓輸電線路防雷抗冰設計

從前面高壓輸電線路設計中存在的問題可知，氣候條件特別是冰凍對高壓輸電線路的影響很大，尤其是雷雨和冰凍等氣象會造成漏電現場發生，這要求我們必須加強高壓輸電線路的防雷抗冰設計。在高壓輸電線路設計的過程中，抗冰設計能提升線路的穩定性，防雷抗冰設計應充分思量當地的氣候條件和土壤特性，確保導線材料具有非常高的機械強度，降低惡劣天氣對線路造成的不良影響，降低跳閘或短路事故發生的概率，從而保證雨雪天氣中線路的正常運行。同時，還要不斷深化絕緣子冰閃的使用強度，通過對絕緣子表層涂防水材料，降低閃絡現象發生的幾率，從而提高線路抗冰能力。

4 結語

高壓輸電線路的正常運行是各項事業正常運轉的保障，線路電氣設計是影響高壓輸電線路運行的重要因素，在設計的過程中，要綜合考慮，實現經濟效益和社會效益的統一。電氣設計需要以地形、地質和氣候條件為依據，需要科學地選擇線路路徑和桿塔型號，并且做好抗冰設計，簡而言之，高壓輸電線路設計關系到方方面面，需要綜合協調考慮到位，才能保障高壓輸電線路的高效安全運轉。

參考文獻

[1] 程顯濤.高壓輸電線路電氣設計探討[J].中國新技術新產品，2015（1）：18.

[2] 王婷婷.超/特高壓輸電線路雷電屏蔽性能方法研究[D].重慶大學，2013.