電力工程高壓輸電線路設計要點研究

謝丙寅

摘 要：電力工程在當前的社會中扮演著非常重要的角色，它是保證社會生產以及人們生活用電的主要工程。在電力工程中高壓輸電是保證用戶的實際用電的重要措施，因此要非常的重視。在高壓輸電中其線路設計是保證電力正常和安全運輸的關鍵，因此要準確的把握高壓電線的設計要點，保證電路設計的有效性。本文對電力工程中的高壓輸電線路設計要點進行研究分析，為高壓電線設計人員提供一些有效的參考。

關鍵詞：電力工程；高壓輸電；線路設計；要點分析

1 引言

電力工程高壓輸電線路設計是一項比較復雜的工作，而輸電線路的特點決定了其設計的思路。輸電線路其實就是一條擔負著電力輸送與電能分配任務的線，它連接著發電廠、變電站以及各個用戶，能夠保證整個電力運輸工作的有效進行。但是在輸電線路的施工過程中會存在很多的問題，因此采用有效的設計，將施工過程中會遇到的問題進行一一的分析，并用有效的方式進行解決，能夠減少高壓輸電線路施工過程中出現問題的可能，并保證線路的正常運行。

2 高壓輸電線路設計前期的勘察要點

線路設計是一項非常復雜的工作，尤其是高壓線路的設計，一點設計出現問題，將會對整個電力工程造成不可挽回的損失，因此要保證線路設計的有效性。要保證電路設計的有效性，就需要做好前期的勘察工作。首先需要線路設計人員了解實際的情況，并確定線路周圍的環境，建筑等，以此提升線路設計的合理性。同時要按照相關的設計情況對施工現場進行實地測繪和分析，保證測量的精確度。此外，還需要對人員進行嚴格的分析，劃分區域的線路設計標準，確定合適的人員進行輸電線路設計，讓設計方案得到合理的優化，保證輸電線路設計工作的正常進行。

3 高壓輸電線路的設計要點分析

3.1 防雷設計要點

防雷設計應該根據線路電壓、負荷性質、和系統運行方式，結合當地已有線路的運行經驗等各方面來進行。110kV及以上輸電線路通常采用雙地線防直擊雷保護，防雷保護角宜滿足規范要求，桿塔每一基都需要設置接地裝置，同時要其與避雷線連接起來，提高桿塔的防雷效果。在輸電線路的絕緣系統的配合下，高壓輸電線路中的各種電壓應該保證在一定的范圍內，以此實現線路的安全運行。通常情況下，海拔在1000米以下的地區，操作過電壓及雷電過電壓要求的絕緣子最少片數：110kV線路懸垂絕緣子串的絕緣子片數不能少于7片，耐張絕緣子串不能少于8片；220kV線路懸垂絕緣子串的絕緣子片數不能少于13片，耐張絕緣子串不能少于14片。同時要根據當地的實際情況，如地形地貌、土壤電阻率以及雷電的活動情況等來確定耐雷水平，并采用技術經濟比較的方式，采用最合適的方式來進行防雷工作。

其次絕緣地線的長期接地引線和裝置，采用在限制地線上感應電壓和電流的方式，選用可靠性較強的地線間隙，以此保證絕緣底線的安全性，以此起到一定的防雷效果。在夏季多雷的情況下，每根桿塔在不連接地線的時候其電阻應該為15Ω，對于局面旁邊的無地線鋼筋混凝土桿塔以及鐵塔的接地電阻不能超過30Ω。同時這些桿塔處于耕地上的時候應該做深埋處理，讓居民區與水田形成環形敷設。

3.2 桿塔設計要點

我國的送點線路的電壓不斷的提升，因此桿塔也在不斷的變高變重，大大的增加了當前的桿塔施工難度。在設計的過程中應該要合理，首先選擇合適的桿塔組立方式，一般的桿塔組立方式有整體起吊和分片起吊這兩種，分片起吊又分為懸浮抱桿和落體沖天抱桿這兩種方式。無論采用哪種桿塔組立技術，都應該要考慮安全，在安全施工的原則下，重點的預防施工過程中會出現的一些問題，同時按照相應的規則進行工作，才能保證桿塔的穩定性，以此保證輸電線路的而穩定性。

桿塔組立在高壓線路設計中是非常重要的一項工作。桿塔在高壓線路的長期運行過程中，其作為承載導線和避雷的重要設施，必定會承受一定的荷載，因此要確保這種何在一定的范圍之呢。此外在選擇好的路線中，要進行定位工作，確定桿塔的位置，保證工作的有效進行。線路設計關系著整個電力工程的造價、維護與運行，在平地上便于運輸，因此35kV及以下線路可以采用鋼筋混凝土作為桿塔，而對于山丘地區可以采用鐵塔，這樣就能有效的減少運輸和施工成本，減少地區限制以及大跨越以及垂直檔距對其的影響。

對于桿塔的材料選擇，一般采用的是鋼材質，當前使用最多的是國家標準Q235系列和Q345系列，要按照具體的使用條件來選擇不同級別的鋼材。螺栓和螺母的材質應該要符合當前的行業規范《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》和《緊固件機械性能螺母》的規定。

3.3 導線選擇方面的設計要點

送電線路應該根據經濟電流密度選擇合適的導線橫截面，在確定電線之后要滿足電暈以及無線電干擾和可聽噪聲要求。一般情況大跨越的導線其橫截面可以采用載流量進行選擇，但是其成本應該保持在比較經濟的范圍之內。在海拔不超過1000米的地方，當前采用的最多的是鋼芯鋁絞線。如果說110kV導線的外徑超過9.6mm，220kV導線的外徑超過21.6mm，那么可以不經過電暈校驗就可直接使用。

在對導線的載流量進行驗算的時候，導線的溫度應該保證在一定的范圍內，鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線的使用溫度為+70攝氏度；鋼芯鋁包鋼絞線可以采用+80攝氏度；鍍鋅鋼絞線一般為+125攝氏度，在這些溫度都不是確定的溫度，具體的溫度應該在這些的基礎上視情況進行改變。對于環境氣溫的選擇應該是采用當月的最高氣溫為主，風速為0.5米每秒，太陽的具體輻射密度應該為0.1W/cm2。

最后是導線和地線的安全系數，導線和地線的安全系數決定其使用年限，因此在選擇的時候，導線和地線的安全系數都不應該小于2.5，且地線的安全系數應該比導線的安全系數要稍大一些。為了滿足電氣設計的要求，地線一般選用鍍鋅鋼絞線或者是復合型絞線。而對于架設的導線，還應該對其懸掛點的張力進行計算。通常情況下在條件較好的地區，其最大張力應該不超過拉斷力的60%，懸掛力則不超過66%。驗算的時候其溫度應該穩定適宜，而其具體的計算時間以及短路電流值應該要根據不同的情況進行不同的分析。

4 結語

高壓輸電線路設計是保證高壓輸電線路工程準確安全開展的關鍵性工作。因此在設計的時候應該綜合的考慮各方面的因素，如經濟造價、施工條件以及運行維護等等，同時還需要結合實際的經驗，選擇出最佳的設計方案。同時我們還需要不斷的探索新思路，對一些特殊的問題進行解決，保證工程的整體質量。

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