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摘要：随着国民经济实力的增强，我国的高压输电线路逐渐呈现距离长、容量大的特点。而220kV及110kV输电线路作为我国现阶段主要的供电网，担负着电能输送的主要任务，其供电可靠性直接影响着电能输送的安全性和稳定性。文章结合笔者的工作总结，主要阐述了高压输电线路特点，在此基础上，提出了高压输电线路设计的要点，并针对做好高压输电线路几点建议进行了论述。
关键词：高压输电线路；设计
输电线路设计是指导高压输电工程项目施工作业的重要依据之一。电力工程设计是一门科学，而高压输电线路设计是电力工程设计的重要的组成部分。输电线路的设计是电力工程非常重要的组成部分，输电线路一直以来在分配及输送电能的过程中扮演着非常重要的角色，联络这变电站与发电厂使之能有效的运行，而外部环境对其的影响非常大。需要根据线路所经过地区的实际气象、地形、地质条件进行杆塔、基础设计，这就决定了高压输电线路设计的复杂性。高压输电线路主要由导线、地线、绝缘子（串）、线路金具、杆塔和拉线、基础以及接地装置等部分组成。基础设计受地形、地貌和地质条件的影响很大，应根据具体塔位的实际条件进行设计，杆塔设计基本是由导线截面、地形条件和气象条件决定，只要各工程的设计条件基本相当，杆塔是可以通用的。
1、高压输电线路特点
1.1安全运行过程中具有比较高要求的可靠性。因为高压输电线路需要输送较大的容量，通常电网中电源点和负荷中心输送能源线路具有十分重要的地位，一旦产生安全事故会对社会经济造成很大的影响。
1.2线路具有极高的结构参数。高压输电线路的高杆塔，具有较长的绝缘子串、较多的绝缘子片数、较大的吨位，倒塌事故产生之后给修复工作带来了较大的难度，对准备备件备品的工作也提出了极高的要求。
1.3运行中的线路具有较高的参数。高压线路存在着比较高的额定电压，促使周围带电体产生较高的电场强度。
1.4较长的线路、沿线十分复杂的地理环境，高压输电线路通常需要穿过峡谷高山，交通运输存在着较大的困难，维修工作十分艰巨。
2、高压输电线路防雷设计
应根据线路的电压、负荷的性质和系统运行方式。对于平原地带的杆塔来说，任何一根杆塔都要配备接地装置，并且要与避雷线连接，来提高输电线路防雷的可靠性和实用性。送电线路的绝缘配合，应使线路能在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数，不应少于8片。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在8的基础上增加。雷电过电压最小间隙也应相应增大，并结合当地已有线路的运行经验，地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况，计算耐雷水平，通过技术经济比较，采用合理的防雷方式。
3、高压输电线路路径优化设计
基于输电线路路径优化非常重要。因此，有关于线路路径优化设计工作进行时则要综合考虑经济成本投入情况、技术工艺适用与否，包括施工后运行状态如何。基于此，设计阶段时路径应该避开气象、水文以及不良地质路段，提高输电线路工程抵御自然灾害以及突发事故的能力及其水平，使线路的建设对地方规划以及其他设施的负面影响减少了特别是在邻近湖海、矿区等地域，这些地域都能为输电线路发电提供动力能源，进而要多重考虑其线路路径优化方案，选出性价比最为合理的技术方案。此外，线路路径要极力避开地质结构不良地带，且要确保自然气候、气象比较稳定，以使得线路增强寿命使用周期，有效抵抗外界自然气候及不利因素对其造成的负面影响。除此之外，为积极促进输电线路的正常运转，地方基建管理责任单位也应能够全面对其建设予以支持，采取有力政策予以倾斜，以此才能提高输电线路的运行可靠性，为其施工建设提供便利条件。
4、高压输电线路杆塔选型与设计
4.1高压输电线路的杆塔选型
不同的杆塔型式在造价、占地、施工、运输和运行安全等方面均不相同，杆塔工程的费用约占整个工程的30～40%，合理选择杆塔型式是关键。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，高压线路设计过程中杆塔选型，一般是从技术、施工及运输、运营和投资等方面考虑，应该遵循以下几方面的要求：
1）杆塔的型式直接影响到线路的施工运行、维护和经济等各个方面，所以在选型时应综合考虑运行安全、维护方便和节约投资，同时注意当地施工、运输和制造条件。在工程设计中，一般尽量采用典型设计或已经过实际施工乃至运行过的成熟杆塔；如果一定要采用新型杆塔，则需要进行充分的研究与反复的科学试验，以避免不必要的损失。通常情况下，主体杆塔在选型的过程中，主要的材料以及钢筋混凝土结构为主。但是如果是区域比较狭窄的地区，就应该选择三角形或者是垂直形式的导线杆塔。如果是城市中的高压送电线路，则主要以钢管杆塔为主。
2）设计冰厚15mm及以上地区，不宜采用导线非对称排列的单柱拉线杆塔或无拉线单杆。
3）转动横担和变形横担不应用在检修困难的山区，重冰区以及两侧档距或标高相差过大易发生误动作的地方。
4）在一条线路中，应尽量减少杆塔的种类和规格型号。
4.2高压输电线路的杆塔基础设计
杆塔用来支撑架空输电线路的导线与地线，并使得它们的距离在各种气象环境下，符合电气绝缘安全与电磁场限制条件等要求。杆塔作为输电线路结构中的支撑者，其施工工期、建设造价、运输费用与时间，在整个线路中占着很大的比重。其施工工期约占整个工期一半时间，运输量约占整个工程的60%，费用约占整个工程的20%～35%。目前我国高压输电线路所采用的普通基础（不包括桩基础）均属于浅基础类型，分回填土和原状土两大类。分别按土重法和剪切法计算。高压输电线路的杆塔基础在受力的上面和其它的建筑物基础是有很大程度上的不同，主要是输电线路的杆塔基础除了受下压力的作用以外，还应该受到了相等的上拔力作用，与此同时还有一些水平力的作用。因此在输电线路基础设计时都要既能满足上拔力又能满足下压力的要求。既要利用土的地耐力承受压力，又要利用土的重力抵抗拔力。
4.3高压输电线路的路径选择
选择合理的高压输电线路的路径，对提升高压输电线路的经济效益，完成高压输电线路的技术指标，加强高压输电线路的施工质量和满足高压输电线路的运行条件都有着重要的作用。在进行高压输电线路的选择时，应认真做好线路的勘察工作，设计人员应充分调研线路沿线的地面物体和地下地质情况，并多路径进行比选，尽量选择长度短、转角和交叉跨越少、地形较好的路径方案。另外还要尽量绕开房屋、经济作物区和树木，全面考虑清赔费用与民事工作。从而制定最佳的线路方案，降低高压输电线路的投资成本，提高高压输电线路的可靠性。
5、做好高压输电线路设计的几点建议
5.1当进行一个输电工程设计时，要根据其在系统中担负的角色来决定其输送能力，同时要考虑它的使用条件和适用期限。要依据规定的使用条件和适用期限来决定系统的可利用率、可靠度、运检度、运行方式等涉及所需的参数。寿命周期费用同这些参数有着相当密切的关系，例如：提高线路的可靠性将使建设费用增加，但运行费用相应可以降低。当然，为了希望通过可靠性和运检度，就必须在设计阶段大力对各种技术和材料进行技术创新和改进，这是很重要的。在设计的不同阶段必须进行全局方案和局部方案的比较研究。
5.2做好输电线路施工图设计。输电线路的特点决定了其典型设计工作内容。输电线路是一条线，外部环境对输电线路设计方案的影响较大，输电线路除导线、地线、绝缘子及金具等定型产品外，还需根据工程所经过地区的实际气象、地形、地质条件进行杆塔、基础设计。线路施工图设计一般由施工说明书、施工图纸、计算数据的地面标桩组成。地面标桩主要包括转角桩、塔位桩和直线桩。这些桩在断面图上都要有详细的记载。施工说明书主要是为了顺利向施工单位交代设计意图而编写的，各种计算与施工图纸密不可分。施工图设计是初步设的细化及数据方面计算处理的综合反映。
5.3加强统计数据的收集和统计分析，合理规划电网发展供电企业必须加强对各种统计数据的收集、整理、分析工作，了解经济的规划和发展趋势，居民的构成情况、生活消费水平，清楚现有供电网络存在的薄弱环节，通过掌握第一手的数据，再对这些数据进行分析和整理，最后结合发展趋势和上级电网的建设规划对整个电网建设做出一个合理的中长期远景规划，今后的电网的设计、建设都围绕该规划目标合理调整，最终达到电网坚强、分布合理、投资节省、建设有序的电网建设目标，真正满足并促进经济的发展，不断满足人民生产生活的用电需要。
6、结语
综上所述，高压输电线路工程是基建行业中一个非常特殊的领域，在我国能源输送系统中占有巨大的比例，发挥着越来越重要的作用。因此，要做好高压输电线路设计工作，进一步加深初步设计阶段的设计深度，为我国的电力建设创建优质工程提供指导作用。
论文作者:孙国平
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/7
标签：线路论文; 杆塔论文; 高压论文; 过电压论文; 绝缘子论文; 条件论文; 电网论文; 《基层建设》2016年6期论文;