電力工程高壓輸電線路設計要點解析

周騰

摘 ?要：近些年，在我國社會發展下，帶動了電力界各樣的進步。現階段，電力工程在社會發展進程中扮演著重要角色，并且在社會經濟發展的推動下，其建設規模和數量不斷擴增。而高壓輸電線路設計及施工是電力工程中的重要內容，其職能主要體現在傳輸電能方面，因此，高壓輸電線路設計水平高低直接影響著輸電質量，同時也關系著電力工程的良好發展，這就要求設計人員結合電力工程的實際建設情況，運用科學的設計理念和方法，以提升輸電質量和效率為核心目標，最大程度地保證高壓線路設計的合理性，使輸電能效得到充分發揮，為電力行業的穩步發展提供支撐。

關鍵詞：電力工程;高壓輸電線路;設計要點

引言

隨著國家用電需求的快速增長，清潔能源發電的網絡地域差異問題日益突出。具有容量大、占地省、損耗低等優勢的高壓交流輸電成為了我國電網和能源發展的重要選擇之一。高壓輸電線路運行后，由于多種線路之間的電磁耦合和靜電耦合而產生的感應電壓和感應電流會隨輸電線路電壓等級的升高而顯著增強，甚至在不利氣象條件下會出現超過國家電磁環境控制標準限值的現象。此外，高壓輸電線路表面過高的感應電場強度所產生的電暈放電和高頻脈沖電流造成不必要的能量損耗、減弱輸電系統的穩定性以及對附近居民的生理和心理造成危害，更重要的是對無線電通信、電視信號傳輸等電信設施產生強烈干擾。因此，高壓輸電線路運行時，采取相應的措施降低感應電壓和感應電流顯得是極為重要。

1電力工程高壓輸電線路設計管理的意義所在

高壓輸電線路在整個電力系統中占據著舉足輕重的地位，其線路設計品質與電力工程建設質量密切相關，設計人員必須要采取科學手段，保證線路設計的合理性，迎合電力工程的建設需求，為人們打造安全穩定的用電環境。因此，進行設計高壓線路設計時，應注重以下方面：首先，設計人員應對施工現場的環境進行全面勘查，掌握施工區域的氣候環境、自然條件等因素，以保障電力工程建設質量;其次，全面勘查高壓輸電線路的安全性，為設計工作做好鋪墊，最大程度地保證施工安全性，維護后期高壓線路運行的穩定性。只有充分做好準備工作，才能規避施工安全風險，對施工人員及周邊環境起到保護作用，另外，應提前制定突發狀況的處理措施，提前預判可能出現的安全問題或其他問題，保障高壓輸電線路運行成效。

2高壓輸電線路設計要點

2.1不斷優化避雷裝置的設計工藝，科學選用避雷裝置

優化設計工藝，合理設置和選用避雷線、避雷器等避雷裝置是一種可行性較高的重要措施。首先，在高壓架空輸電線路中設置避雷線，不僅可以對輸電線路中的自然雷電進行分流，降低其侵害作用，還能夠充分利用導線的耦合作用，使流經線路合成絕緣子的電壓大幅度降低。在此基礎上，進一步利用導線的屏蔽功能，使感應過電壓不會擊穿線路中的元器件。其次，在設計線路時，技術人員應充分了解桿塔的高度、架設區的自然情況，確保避雷線時刻處于導線的上方。最后，對線路進行定期維護，及時排查安全隱患也具有重要意義。

檢修人員對架空地線的運行情況和防雷能力進行確認時，由于地線支架上的活動范圍有限（一般最多只能同時允許2名人員進行作業），加之受力點難以掌控，一旦出現大風或其他惡劣的自然氣候，就很可能威脅到檢修人員的生命安全。為解決該類問題，可采用高壓架空輸電線路直線塔地線提升方式。該方式的主要特征如下：第一，在支架的頂面額外開設容納槽，在其內設置固定的螺母，并配合設置絲杠;第二，絲杠兩端伸出支架，在上部安裝棘輪扳手，下端連接吊鉤（借助軸承），在地面設置平行的夾緊槽，分別安裝第一、第二兩個螺栓。采用高壓架空輸電線路直線塔地線提升方式可以大幅度提高檢修人員在進行線路維護時的安全性，有助于其在一次檢修時發現并排除更多的防雷安全隱患，進而達到提高防雷工作質量的目的。

2.2分裂導線自身半徑的影響

以550kV單回輸電線路為研究對象，布線方式為正三角布線方式，選取分裂導線數為4根、分裂導線的幾何間距0.2m、導線離地高的距離18.0m等條件為模型參數。改變不同的分裂導線自身半徑以研究其對感應電場強度的影響，其中分裂導線自身半徑分別選取為0.01m、0.02m、0.03m、0.04m、0.05m，研究結果如圖1所示。由圖可知，分裂導線自身半徑由0.01m增加到0.05m時，最大電場強度由3.371kV/m上升至3.754kV/m，均滿足4kV/m標準限值。分裂導線自身半徑每增加0.01m，電場強度增加約0.09kV/m。根據上述變化情況可知，分裂導線自身半徑對感應電場強度影響較小，這是由于分裂導線自身半徑變化對各相導線截面積貢獻較小，導線表面聚集電荷數基本不發生變化。綜上所述，分裂導線自身半徑與感應電場強度的相關性較小，在設計階段可忽略該因素的影響。

2.3進行避雷線設計

避雷線路設計可以有效避免雷擊等自然災害的破壞，若果避雷線設計不合理，必將造成嚴重的后果，對此，為了保證避雷線路設計效果，應按照以下流程：（1）選擇與電力工程建設需求相符的避雷線，雙避雷線是首選目標，能夠抵抗強雷電或降雨天氣的破壞，導線性能不會被影響，從而保證輸配電的穩定性;（2）正確安裝避雷針，往往避雷針對保護線路起到重要作用，主要安裝在桿塔的頂部，通過有效控制雷擊點，能夠大大降低雷擊頻率，起到良好的防雷效果，同時，要科學規劃避雷針與高壓導線的間距。避雷針是科技發展的重要產物，在科技發展的推動下，具有消雷功能的避雷針應運而生，大大提升了避雷線路的設計水平，使高壓輸電線路被雷擊的可能性顯著降低，以往的高壓輸電線路設計過程中，設計人員對防雷線路設計不夠重視，不僅是設計人員自身問題的體現，也是對公共財產不愛惜的表現，需要設計人員從自身做起，高度重視避雷線路設計的全過程，為提升輸配電整體品質夯實基礎。

結語

綜上所述，電力事業隨著社會經濟的發展不斷到達巔峰狀態，對電力工程的整體質量要求越來越高，高壓輸電線路設計作為電力工程項目的專業領域，發揮著極其重要的作用，這就對高壓輸電線路的設計標準和要求不斷提升。為了保證高壓輸電線路的供電安穩性，設計人員應不斷提升自身能力和職業素養，對高壓輸電線路設計要點做到心中有數，根據高壓輸電線路設計要求和流程，最大程度地保證線路設計的科學性，從根本上規避線路的各種問題產生，從而打造安全可靠的用電環境，為社會發展提供充足的電能。從另一視角來看，優化高壓輸電線路設計也是提升電力工程整體效益的重要方式，結合電力工程的效益目標，對每個線路設計、施工和建設的每個環節進行綜合性考慮，以保證高壓輸電線路設計效果更加理想，加快社會經濟的快速發展。

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