電力工程輸電線路設計要點探討

蘇仁恒

（國網山東電力建設公司，山東 濟南 250118）

輸電線路在電力工程中承擔著電能分配與輸送的作用，只有保障輸電線路的設計科學性，才能提升電力傳輸的安全與可靠性。輸電線路設計工作有著綜合性強與復雜性高的特點，在設計工作開展期間，要求設計人員能夠對輸電線路設計工作的重要性進行明確，還需對設計流程與要點進行熟練掌握，根據電力工程所處運行環境，開展差異化設計工作。這樣才能保障輸電線路的設計質量，滿足電力工程在運行時的電力輸送需求，提高整體供電安全性與穩定性。

1 電力工程輸電線路設計的影響因素

輸電線路作為電力系統中的重要組成，通過強化輸電線路設計水平的方式，能夠提高輸電線路的運行可靠性，降低電力輸送中的能源耗費等問題。因此，在電力工程建設中，相關設計人員還需結合區域內的輸配電的實際需求，進行輸電線路設計方案的科學編制，為后續輸電系統建設工作提供指導，保障電力工程的整體建設質量[1]。但是目前在輸電線路設計工作中，還會受到較多因素的影響，設計質量難以得到保障。因此對輸電線路設計產生影響的因素進行歸納，主要包含以下幾個方面。

1.1 線路技術因素

在電力該工程輸電線路設計工作中，要結合輸電線路運行情況，進行相應線路技術的選擇。在輸電線路設計過程中，如果設計人員沒有進行線路技術的合理選擇，會導致現行技術與線路運行環境不適配，對整個輸電線路建設活動的順利開展也會造成比較大的影響，電力系統的運行安全性與穩定性難以保障。隨著我國電力行業的發展，線路技術的類型也不斷增多。因此在輸電線路設計中，要對現場建設情況進行綜合考慮，并在此基礎上進行線路技術的合理選擇，保障輸電線路的整體設計水平[2]。

1.2 地理環境因素

我國地域遼闊，不同地區的地理環境也存在較大差異。在輸電線路設計中，如果沒有綜合考慮到地理環境因素，后續運行中還可能受到較多環境因素影響，導致輸電線路運行故障問題發生。因此，在電力工程的輸電線路設計期間，設計人員要做好線路架設現場的實地勘查，對地區的地理環境情況進行綜合分析，在此基礎上采取相應電力技術，保障輸電線路的設計效果。比如輸電線路如果要通過雷電高發的山區時，要采取相應的防雷措施，提高輸電線路的防雷能力[3]。此外，山區的地理環境比較復雜，氣候變化頻繁，加上涉及比較多的生態保護區，因此在實際設計過程中，要求設計人員能夠進行線路路徑、導線與桿塔類型的針對性選擇，讓輸電線路工程能夠滿足山區的電力輸送需求[4]。

1.3 桿塔高度

桿塔在電力輸電系統中承擔著支撐線路的作用，其較之于周圍物體要高，在雷雨等惡劣氣候條件影響下容易出現過電壓等問題，對輸電系統的整體運行造成不利影響。此外，在桿塔設計中，還需對桿塔的高度、防雷性能以及間隙等內容進行綜合考慮。如果桿塔設計參數選擇不合理，勢必會影響到輸電線路的運行可靠性，并且誘發一系列電力問題出現[5]。

2 電力工程輸電線路的設計流程

2.1 前期準備

在輸電線路設計中體現出一定的特殊性，因為受到了項目規模、內容以及所處環境因素的影響，不同區域的輸電線路在運行過程中所面臨的地理環境也存在較大差異性。只有在結合現場運行情況，進行設計優化與完善，才能夠保障輸電線路的整體設計效果。為了保障輸電線路的設計效果，在開展線路設計工作之前，設計人員還需做好充分的前期準備工作，對輸電線路運行現狀做好準備，讓輸電線路的后續作用充分發揮出來。設計人員在輸電線路設計過程中，要做好前期勘察準備工作，在結合當地地形與氣象條件基礎上，進行施工設計方案的優化。相關設計人員需要結合以往優秀的經驗，進行完善的線路設計方案制定[6]。在完成輸電線路的初步設計工作之后，要針對方案的可行性進行研究，對設計方案中存在的不足之處及時進行處理，提高輸電線路運行設計質量水平，獲得良好的輸電線路設計效果。

2.2 初期工作

在進行輸電線路的初步設計過程中，需要對已經完成的設計方案進行深層次研究，隨后再結合輸電線路的設計目標與標準，結合電力工程項目的具體建設需求，對現有的設計草圖方案進行調整和優化，確保輸電線路的整體運行質量。在輸電線路的初期設計工作中，要對線路后續運行中的各種影響因素進行綜合性考慮，并且要對施工區域內的線路情況與氣象情況開展綜合性勘測工作，結合勘查結果對現有的設計方案進行優化[7]。因為輸電線路系統存在有一定的運行安全性問題，因此還需做好日常防護系統的設計工作，對輸電線路的與運行風險問題進行嚴格監控，降低外界因素誘發的運行安全問題出現，推動電力工程項目的順利開展。對輸電線路設計工作而言，只有做好了初期各項準備工作，才能夠為輸電線路項目的后續建設提供幫助。因此，在初期工作階段，設計人員還需從電力工程的建設全局出發，對高壓輸電線路前期的準備工作以及準備內容進行明確，為后續輸電線路搭設施工提供良好的基礎，對于施工中的質量問題以及施工風險問題也能夠起到良好的規避效果[8]。

2.3 施工分析

在輸電線路設計工作中，設計人員需要做好與施工人員的溝通交流，做好各項施工分析工作。在施工設計方案落實期間，也要做好與施工人員的協調與配合，就施工中存在的問題及時發現與解決，避免對電力工程整體運行水平造成的影響。此外，在輸電線路的后續施工過程中，如果發現現場施工條件無法滿足工程設計要求的問題時，還需基于輸電線路的具體運行需求，采取針對性的解決措施。對于依舊無法滿足施工要求的部分，要通過對施工方案進行優化調整的方式進行處理，提升電力工程的整體設計質量水平[9]。

3 電力工程輸電線路的設計要點

3.1 路徑設計

在輸電線路設計中，路徑的優化設計也是一項重要內容，并且直接關系到了輸電線路的后續運行水平。在進行路徑設計時，設計人員要對區域內的氣象、地質等因素進行綜合考慮，并且要對設計方案的經濟性、安全性與可操作性等內容進行綜合考慮，保證路徑設計的合理性。需要注意的是，在路徑設計過程中，設計人員要盡量減少輸電線路建設時對于農田等的影響，避免將桿塔設置在農田、果園以及樹林之中，避免對正常農業生產造成的影響。在塔位確認時，要盡量選擇一些森林覆蓋率比較低的區域內，縮短線路路徑施工建設的周期，在提高線路質量基礎上，對電力資源起到良好的節約效果。

在路徑設計期間，要對線路路徑設計方案進行多元化對比，對施工區域內的自然因素與人文因素進行綜合考慮，讓設計方案的合理性得到進一步提高。設計人員在設計之前，要做好對輸電線路施工現場的綜合勘查，對輸電線路搭設的沿線自然環境進行綜合考慮，盡量選擇一些彎道比較少、長度短以及地勢變化情況比較小的路徑，降低輸電線路在建設中的成本支出。部分設計人員要避免在山谷、峽谷以及一些極端天氣內進行區域施工時，設計人員要做好施工區域內人文條件的綜合考察，對輸電線路區域內的情況明確后，根據國家的綠色建設要求進行路徑設計。對于部分生態保護區，可以盡量應用高塔跨越設計的方式，降低對生態環境所造成的破壞，對現有的線路路徑開展優化設計，為后續輸電線路施工提供良好的指導。在完成路徑設計方案的明確后，設計人員要做好與相關施工單位的溝通交流，確保設計方案能夠順利通過相應審核。

3.2 導線設計

導線設計作為輸電線路設計中的重要內容，在實際設計中，還需加強對導線的科學設計水平，保障輸電線路的設計水平。設計人員在開展導線設計活動時，要對輸電線路運行區域內的相關數據進行全面采集，隨后通過現代化技術手段進行導線設計方案的制定，對導線的技術參數要求進行明確，確保導線型號與性能能夠充分滿足輸電線路的運行需求。在導線設計環節，設計人員要樹立良好的節能意識，盡量選擇一些節能效果比較強的導線。設計人員需要積極對比現階段各種不同的新型導線材料，就各種導線材料的絕緣性能、電力輸送性能與節能性能進行綜合考慮。此外，設計人員在導線設計過程中，還需對輸電線路周圍的環境特點進行明確，充分考慮到運行區間的環境因素。對于部分特殊區域，還需做好抗腐蝕以及防覆冰等針對性處理措施，讓導線設計的科學性與合理性得到進一步提高。

3.3 桿塔設計

在輸電線路設計中，還需結合區域內施工情況，做好桿塔的優化設計，提高輸電線路的整體運行質量。桿塔作為輸電線路的重要骨架結構，只有保障桿塔的建設合理性，才能夠提高輸電線路的整體運行安全性。在進行桿塔設計過程中，主要是進行桿塔造型與基礎的選擇。目前我國輸電線路中常見的桿塔結構包含有自立桿塔以及拉線桿塔兩種類型。根據桿塔的后續使用功能，將其分為耐張桿塔、直線桿塔以及換位桿塔等多種類型。在桿塔選擇時，還需要基于輸電線路的具體運行需求，進行桿塔類型的合理選擇，確保其能夠滿足工程施工建設的實際需求。

此外，在桿塔設計時，需要加強對桿塔設計環節的環保性。如果桿塔設置的部位無法避開林區，在跨越林區過程中要盡量減少線路走廊的寬度，并且選用高塔跨越的施工方式，避免施工中對林木的大量砍伐問題發生，對當地生態環境起到良好的保護效果。對于部分人員密集的施工區域，在桿塔選擇時要盡量選用有著緊湊特點的鐵塔，降低桿塔施工中對土地資源的需求。對現有的鐵塔基礎進行優化設計時，要對施工區域的地質情況進行綜合考慮，盡量提高對原狀土的使用力度，在保障桿塔建設成本基礎上，最大限度地降低對施工區域產生的環境破壞，提高桿塔建設的經濟效益與生態效益。

3.4 絕緣設計

設計人員需加強對輸電線路絕緣設計的重視度，促進輸電線路運行安全性進一步提高。在絕緣設計過程中，設計人員要對輸電線路施工現場的氣象信息進行明確，在結合相關規范要求開展絕緣設計工作，提高輸電線路的絕緣能力。在絕緣材料選擇時，要對材料的質量、環保性能與使用情況等參數進行綜合性的考慮，還要明確各種絕緣材料的抗污能力、抗腐蝕能力以及抗電化能力，實現質量與成本的全面控制。

3.5 防雷設計

在輸電線路的防雷設計時，避雷線在選擇過程中，要與輸電線路沿線區域內的氣象需求進行深入分析，隨后根據相關設計要求，進行雙避雷線的選擇。主要是因為雙避雷線自身具有良好的避雷能力，能夠在輸電線路在強雷電條件下，依舊擁有良好的避雷能力。在雷電氣候條件下，可以減少雷擊對于導線所造成的破壞，提高輸電線路的運行質量水平。

設計人員在防雷設計時，要嚴格遵循間距標準對避雷線與導線之間的距離進行規劃。對于部分雷電高發區域內，輸電線路經常會受到雷電的破壞。因此要根據區域內的常見氣候情況，進行避雷器的科學設計與安裝，最大限度地提高輸電線路的防雷能力，提高電力系統的整體運行水平。

4 結語

綜上所述，在社會經濟快速發展的趨勢下，人們對電力能源的需求不斷增多，電力工程的建設規模也隨之擴大。輸電線路作為電力工程中的重要組成，只有做好了輸電線路的優化設計，才能夠減少外界因素對電力工程運行質量造成的影響，保障輸電線路整體運行質量。因此，在輸電線路設計中，還需要對設計流程與設計要點進行明確，做好全過程的設計優化，借此保障輸電線路的設計效果，為后續電力工程建設提供良好的指導。