淺談高壓架空輸電線路設計的優化措施

何勇

摘要：近幾年，隨著國民經濟的快速增長，對電能的需求也逐漸增大，各地電網建設迅猛發展，隨著電壓的等級越來越高，網架的結構越來越繁瑣，對高壓架空線路設計的質量要求也提出了越來越高的要求。輸電線路是電網的骨架，在城市電網的建設中，要充分考慮到各個方面的因素，避免出現關于輸電線路的生態環境影響、智能化設計、在線監測等方面的問題。盡量做到能夠合理施工、最大限度的降低工程的成本，并且能夠保證工程的質量。因此，設計人員要不斷地推陳出新，通過合理的設計方案使得高壓架空輸電線路的設計能夠符合國情、達到工程技術性和經濟性的平衡點。鑒于此，本文主要分析探討了高壓架空輸電線路設計的優化措施，以供參閱。

關鍵詞：高壓架空輸電線路;設計;優化措施

近年來在經濟快速發展過程中，電能需求量不斷增加，國家也加大了電網的投入力度，特別是架空輸電線路更進入了快速建設時期。電力行業作為我國支柱性行業，電網建設直接關系到社會和經濟的發展，當前電網建設一直在經濟發展過程中發揮著主導作用，特別是當前人們對電能質量和電網穩定性需求不斷提高，而且城市化建設過程中，城市架空線路的走廊越來越密集。這就需要在架空輸電線路建設過程中需要合理設計架空輸電線路方案，使其與當前我國的國情相符合，同時還要考慮環境協調性要求，確保架空輸電線路在技術性和經濟性達到良好的平衡性。

1輸電線路桿塔

桿塔的搭建在整個線路施工中占有非常大的比重，是線路架設的前提，而桿塔類型的不同，其運輸時間與費用、占地面積、運行安裝、施工工期以及建設造價方面都會產生很大的區別，所以，對桿塔的基礎類型加以確定是桿塔設計的關鍵環節，在對桿塔的基礎選型以及施工的過程中，其相關設計不僅應該符合一系列的科學性標準和技術性要求，還應具體結合施工現場的地質情況與施工外部環境情況來予以選擇，并最終計算出工程的整體造價。沒有特殊要求的話，架空輸電線路宜采用在技術上已經成熟的桿塔，如果一定要使用新型桿塔，或者依據設計需要對某種類型的桿塔予以改造，則需要反復進行實驗，確保精準無誤后再投入使用，在桿塔的設計階段一定要持有一個相當審慎的態度。

2輸電線路的路徑優化性選擇

在輸電線路路徑選擇過程中，需要設計人員要提前做了好水文、氣象及地質等條件的調查工作，依據當地的地形特點來對路徑進行合理設計。在選擇電力線路路徑時，盡可能的避開一些不良地質、水文及氣象等地段，有效提高輸電線路對自然災害的抵御能力，同時還要避讓一些危險線路，有效的降低線路建設過程中區域規劃及其他設施所帶來的不良影響。特別是對于一些高危采礦區在避開，提高電力線路運行的安全性。在條件允許的情況下，架空輸電線路設計時，盡可能的與已有或是擬建成的電力線路并行，減少交叉跨越的現象，有效的降低建設成本。

3輸電線路覆冰檢測的設計

在實際運行中，輸電線路所處的自然環境多變，常發生覆冰現象。發生覆冰現象后，導線舞動振幅會變大，進而產生跳閘、相見閃絡和導線損毀問題。預防覆冰現象最有效的方法是在線監測法，其相應設備可及時記錄導線覆冰的有關信息，管理人員可采取相應措施預防和處理。在在線監測中，圖像法、弧垂法和稱重法應用較為廣泛。圖像法是利用在桿塔上的攝像頭采集實時圖片，并從圖片信息中獲取覆冰的厚度和面積，但這種方法具有一定局限性，無法獲得距離桿塔較遠導線的覆冰情況;稱重法是通過輸電線路上的拉力傳感器測量導線質量的，進而去除導線凈重獲得覆冰的質量和厚度等。這種方法相比于圖像法更加可靠、簡單，是應用范圍最廣的一種檢測方法。

4防雷設計

電力系統的正常運行需要有效的防雷設計，設計人員應根據電力系統的結構選擇相應的防雷結構設計。架空輸電線路采用防雷裝置防止雷電干擾和破壞整個線路。防雷設計包括以下四個方面：（1）設備保護。當避雷器、計算機等相關設備遭到損壞時，相關人員應及時更換;（2）屏蔽保護。在確保線路有效連接的條件下，盡量屏蔽外部干擾信息;（3）接地保護。其原理是通過接地的方法，將輸電線路中被施加的強電流、強電壓導出線路，并導入地下，進而防止雷電對系統的干擾和破壞;（4）裝置保護。設計人員應對相關防雷裝置進行全面保護，并在一定條件下改進防雷裝置。

5高壓架空線路的智能化

電網的重要組成部分就是輸電網，隨著經濟的發展和科學技術不斷提升，輸電網也越來越智能化。為了順應發展潮流，應當樹立輸電線路的防災意識和建立安全信息共享平臺。如果春夏季節臺風頻繁，通常會發生輸電線路斷電、斷線現象，和桿塔倒塌等危害事故。如果在運用先進的技術，進行智能化的操作，將情況及時傳達到信號監控中心，有利于及時采取措施去解決此類問題。對其智能化不但能降低線路故障的發生幾率，還能提高其智能化水平。

6輸電線路絕緣子

輸電線路絕緣子是高壓架空線路的重要構件之一，絕緣子不僅能在一定的荷載和過電壓條件下支撐導線，而且能使得導線的帶電部分與大地絕緣。通常，由于高壓架空線路的電壓水平較高，所以對絕緣的要求也會相應提高。絕緣材料的質量對絕緣子的性能會產生重大影響，現如今，在高壓架空線路上經常使用的絕緣子有玻璃絕緣子、懸式盤型絕緣子、有機復合材料絕緣子等等。此外，在設計高壓架空線路的過程中，必須要注重絕緣子的電氣強度、機械荷載、抗劣化以及抗腐蝕的性能是否滿足高壓架空輸電線路的要求，以保證電網的安全性能。

7結束語

總而言之，隨著國民經濟的快速增長，對電能的需求也逐漸增大，各地電網建設迅猛發展，隨著電壓的等級越來越高，網架的結構越來越煩瑣，對高壓架空線路設計的質量要求也提出了越來越高的要求。因此，實際施工時，應該要在質量優先的前提下盡可能通過優化控制生產費用，追求利益最大化。

參考文獻：

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（作者單位：國網福建省電力有限公司平潭供電公司）