高壓輸電線路電氣設計的問題及改進方法探討

林培銀

【摘? 要】隨著我國科學技術以及社會經濟的飛速發展，目前社會各個行業以及各個領域用電量逐漸的增加，這樣就導致了當前的高壓輸電成為了一種比較常見形態，但是在這種常見形態當中還是存在著諸多問題需要解決，還需要相關人士加強對于電氣線路的優化設計工作，只有這樣才能夠提高高壓輸電線路電氣設計質量以及水平。本文主要是關于高壓輸電線路電氣設計的問題及改進方法研究，以供相關專業人士進行參考和借鑒。

【關鍵詞】高壓輸電線路;電氣設計;問題;改進方法

高壓輸電當中，通常對于線路主要采取架空輸電或者是電纜輸電的方式。在架空輸電方面，搭設具有比較大的難度，線路特別容易受到風雨或者是雷電的侵蝕，但是，架空輸電相對而言后期維護比較簡單以及便捷。另外電纜輸電主要就是在地下進行線路鋪設，保障了形態美觀性，同時還可以有效減少架設線路空間，但是在地下搭設線路，后期維護相對比較困難，所以對于目前企業而言應當結合自身的實際需求以及現實的情況設計出科學合理的電氣設計，只有這樣才能夠切實地滿足各方面需求。

一、高壓輸電線路電氣設計過程之中存在的主要問題

在電氣設計的過程之中應當切實做好高壓輸電線路設計工作，提升輸電線路設計水平以及設計質量，但是，目前相關人員在高壓輸電線路設計之中還是存在諸多的問題，其中，高壓輸電線路電氣設計過程之中存在的主要問題包括了路徑選擇缺乏合理性、桿塔基礎型號選擇缺乏合理性、缺乏良好的防雷以及抗冰設計、重要的交叉夸越問題，特別是輸電線路的“三跨”該類問題如處理不當，將可能導致發生較大的公共安全和電網安全事件，故針對輸電線路的“三跨”區段設計，值得引起高度重視。

（一）路徑選擇缺乏合理性

針對于高壓輸電線路進行設計的過程當中相關的工作人員應當充分意識到目前在電氣設計過程當中還存在著路徑選擇缺乏合理性的問題，這主要就是由于工作人員沒有針對現場情況進行科學研究以及科學考察導致，沒有對于線路以及路徑進行合理選擇以及合理優化導致設計成本增加，同時難以切實保障設計整體質量。

（二）缺乏良好的防雷以及抗冰設計

我國大多數地區地理環境都比較復雜，尤其是一些比較開闊地區經常存在著冰雹、雷雨，但是，相關的設計人員缺乏對于上述情況充分考慮，這樣就導致項目在惡劣的天氣之下容易出現漏電問題或者是線路短路問題。

（三）忽視對輸電線路的“三跨”區段設計

隨著電網及交通基礎設施的不斷升級、建設，輸電線路“三跨”相關問題日趨頻繁，該類問題如處理不當，將可能導致發生較大的公共安全和電網安全事件，故針對輸電線路的“三跨”區段，從建設標準等方面須從嚴控制;

二、提升高壓輸電線路電氣設計水平主要方法

為了切實保障高壓輸電線路的安全性以及可靠性，應當要優化選擇輸電線路路徑、合理選擇桿塔基礎型號、加強防雷以及抗冰設計、加強輸電線路“三跨”設計。

（一）優化選擇輸電線路路徑

相關設計人員在針對于高壓輸電線路進行設計的過程當中，應當注重對于輸電線路路徑進行優化選擇，切實保障設計的質量及水平。第一，對于目前設計人員而言，需要針對于山區、城市鬧區、林區等進行全面考察，還應當針對于各種對于線路設計工作造成負面影響的因素進行考慮，只有這樣才能夠選出最為科學合理的線路架構模式，要盡量避免鬧市區以及林區;第二，結合設計實際情況進行分析，為了切實保障高壓配電線路電氣設計整體質量以及水平，同時為了切實保障設計安全性及可靠性，設計線路不要存在著過多轉角;第三，還需要相關設計人是充分發揮能動性，切實保障施工現場交通便利性，只有這樣才能夠提升輸電工程應用效益以及應用價值。

（二）合理選擇桿塔基礎型號

設計人員在針對高壓輸電線路進行設計工作的過程當中應該明確桿塔重要意義，桿塔主要功能就是能夠對項目進行良好的固定，切實保障線路質量以及安全性，但是在傳統的模式之下，相關的設計人員沒有充分注重桿塔作用，忽視對于桿塔型號的合理選擇，這樣導致桿塔設計方面成本較大，還會對于整體施工造成影響，直接影響到輸電工程應用價值以及應用質量，因此，對于目前的電氣設計人員而言，就應當加強對于線路專業化以及科學化考察，結合項目的實際特點加強對于桿塔型號的選擇，還應當注意成本控制，避免產生過多成本。

（三）加強防雷以及抗冰設計

我國面積比較廣大同時各個區域存在不同類型地形地貌以及氣候特征等等，某些地區氣候變化快，同時經常會產生雷電以及冰凍天氣，勢必會對于線路造成較大的影響，所以這需要企業加強防雷工作，切實保障線路的安全性及可靠性，第一，對于目前的電氣設計工作人員而言，應當結合地質特點以及氣候條件等實際情況針對導線進行科學結合選擇，要切實保障導線具備良好機械強度，最大程度防止惡劣天氣會對于線路造成不良負面影響，避免線路出現短路問題;第二，工作人員在針對于線路進行設計的過程當中，還應當保障線路具備良好的絕緣性，進而為用戶提供穩定供電，可以在線路絕緣表面使用防水材料，防止漏電情況產生，進而切實保障線路的可靠性以及安全性。

（四）加強輸電線路“三跨”設計

（1）線路路徑選擇時，宜減少“三跨”數量，且不宜連續跨越;跨越重要輸電通道時，不宜在一檔中跨越2條及以上輸電線路，且不宜在桿塔頂部跨越。

（2）“三跨”線路與高鐵交叉角不宜小于 45°，困難情況下不應小于30°，且不應在鐵路車站出站信號機以內跨越;與高速公路交叉角一般不應小于45°;與重要輸電通道交叉角不宜小于30°。

（3）“三跨”應盡量避免出現大檔距和大高差的情況，跨越塔兩側檔距之比不宜超過 2：1。

（4）“三跨”應采用不超過3基直線塔的獨立耐張段跨越，桿塔結構重要性系數應不低于 1.1，桿塔除防盜措施外，還應采用全塔防松措施;當跨越重要輸電通道時，跨越線路設計標準應不低于被跨越線路。

（5）對處于15mm及以上冰區的“三跨”桿塔，需按照《110kV-750kV架空輸電線路設計規范》（GB 50545-2010）10.1.12 條的規定驗算桿塔覆冰荷載。其中，新建線路與高速公路、電氣化鐵路交叉跨越，跨越檔的設計覆冰應比同區域的桿塔提高5mm。對歷史上曾出現過超設計覆冰的地區，還應按稀有覆冰條件進行驗算。

（6）500kV及以下“三跨”線路的懸垂絕緣子串應采用獨立雙串設計，對于山區高差大、連續上下山的線路可采用單掛點雙聯，耐張絕緣子應采用雙聯及以上結構形式，單聯強度應滿足正常運行狀態下受力要求?！叭纭钡鼐€懸垂應采用獨立雙串設計，耐張串連接金具應提高一個強度等級。

（7）“三跨”區段宜選用預絞式防振錘。風振嚴重區、易舞動區“三跨”的導地線應選用耐磨型連接金具。

（8）跨越高鐵時應安裝分布式故障診斷裝置和視頻監控裝置;跨越高速公路和重要輸電通道時應安裝圖像或視頻監控裝置。

（9）“三跨”地線宜采用鋁包鋼絞線（單絲直徑不小于3.0mm），光纜宜選用全鋁包鋼結構的 OPGW光纜。

（10）對特高壓線路“三跨”，跨越檔內導地線不應有接頭;對其他電壓等級“三跨”，耐張段內導地線不應有接頭。

（11）750kV及以下電壓等級輸電線路“三跨”金具應按照施工驗收規定逐一檢查壓接質量，并按照“三跨”段內耐張線夾總數量10%的比例開展X射線無損檢測。

結語

綜上所述，高壓輸電線路電氣設計過程之中存在的主要問題包括了路徑選擇缺乏合理性、桿塔基礎型號選擇缺乏合理性、缺乏良好的防雷以及抗冰設計、忽視對輸電線路的“三跨”區段設計。對此，應當要加強防雷以及抗冰設計、合理選擇桿塔基礎型號、優化選擇輸電線路路徑，加強對重要的交叉跨越的認識。只有這樣，才能提升電氣設計水平以及質量，切實保障高壓輸電線路的安全性以及可靠性。

參考文獻：

[1]朱曉鋒，岳科宇，李旭，張廣新.以同步相量測量為基礎的高壓輸電線路故障定位方法[J].電子技術與軟件工程，2019（04）：216.