（新疆新能咨询有限责任公司 新疆乌鲁木齐 833200）
摘要：随着我国城市现代化进程的日益加快，人们对电力行业有着越来越高的要求，也促进了我国电力行业的进一步发展，其中高压架空输电线路设计作为电力工程中重要的工作之一，其设计工作也得到了快速的发展。因此，要想保障电网安全稳定地运行，就必须要优化高压架空输电线路的设计。
关键词：高压；架空输电线路；设计；优化措施
1高压架空输电线路
1.1高压架空输电线路设计的具体要求
目前，我国的高压线路主要有架空线路和电缆线路两种方式。由于架空线路具有技术成熟、建设费用低、运行维护容易等优点，是现阶段国内最常见的输电线路建设方式。高压架空线路采用绝缘子串将导线固定悬挂于杆塔上，最终实现将电能从电源侧输送至用电侧的目的。因此可以大致认为高压架空输电线路由如下三大版块组成：①支撑带电导体的杆塔及基础；②承受带电导体垂直荷载及水平荷载，并实现带电导体与杆塔电气隔离的绝缘子串；③输送电能的导线及对导线起防护作用的避雷线。
1.2输电线路杆塔
杆塔及基础在整个线路施工中占有非常大的比重，是线路架设的前提，而杆塔及基础类型的不同，其占地面积、运行安装、施工工期以及建设造价方面都会产生很大的区别，所以，对杆塔及基础类型加以确定是杆塔设计的关键环节，在对杆塔及基础选型的过程中，其相关设计不仅应该符合一系列的科学性标准和技术性要求，还应具体结合施工现场的地质情况与施工外部环境情况来予以选择，并最终计算出工程的整体造价。没有特殊要求的话，架空输电线路宜采用在技术上已经成熟的杆塔，如果一定要使用新型杆塔，或者依据设计需要对某种类型的杆塔予以改造，则需要反复进行实验，确保精准无误后再投入使用，在杆塔的设计阶段一定要持有一个相当审慎的态度。
1.3输电线路导线
架空线路的导线一般由导电性能良好的金属制成，为保持合适的通流密度，导线应该根据工程输送容量的需要来选择截面，为降低电晕放电的可能，导线应具有较大的曲率半径。高压架空输电线路多采用分裂导线来提高输送容量，为防止架空输电线路的感应过电压和雷击过电压带来的伤害，多在输电线路导线的上方采用避雷线，对于重要的输电线路，通常设置两根防雷线且增大地线架保护角。在设计架空输电线路时，应考虑到线路沿线的气候环境、自然条件、雷闪、雨淋、结冰、洪水、湿雾等的影响。此外，架空输电线路的路径还应具备充裕的地面宽度和净空走廊。
1.4绝缘子
高压架空输电线路中重要的构件是绝缘子，它不仅仅能在荷载和过电压下支撑导线，还能够使带电部分与杆塔有绝缘效果。通常情况下，如果高压架空线路的电压水平较高，那么对其绝缘的要求也会随之增高。绝缘材料的质量情况会对绝缘子的性能有极大的影响。绝缘子分为玻璃绝缘子、有机复合材料绝缘子和悬式盘型绝缘子等；另外在高压架空输电线路设计中应该注意绝缘子的性能问题，它的电气强度、荷载能力都有可能影响高压架空输电线路的设计。在进行绝缘子的设计的过程中，必须根据线路所经区域的环境污秽等级，充分的考虑绝缘材料的抗腐蚀性能、机械载荷能力、电气强度等参数，选择满足设计条件的绝缘子。
2高压架空输电线路设计优化方法
2.1强化架空输电线路铁塔基础
输电线路杆塔基础常见类型包括钢管杆、水泥杆和直立式铁塔系列基础三类。其中，钢管杆基础可见原状混凝土、非原状土台阶式和非原状土直柱式柔性这三类；水泥杆基础则可见非原状土无拉线盘和非原状土有拉线盘这两类；直立式铁塔系列基础在基础类型方面划分更细，共有16种类型。在杆塔基础的选型中，如果混凝土浇筑难度较大，则可以优先选择金属式基础或预制装配式基础。如果涉及到电杆及拉线，则建议选择预制装配式基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在基础设计过程中，以安全为前提，对架空输电线路铁塔基础受力性能进行分析。新建杆塔基础计算的基本前提是铁塔基础所处区域地基基础承载力符合设计要求。但是，如果地基基础为淤泥质土或淤泥，则应当重新设计。在对架空输电线路铁塔基础进行优化设计的过程中，必须充分评价工程实践中的施工条件、杆塔形式以及沿线地质条件对铁塔结构稳定性的影响，在最大程度上确保架空输电线路铁塔结构的基础稳定性和位移允许性。
2.2优化线路路径设计
设计人员在设计输电线路时，应尽量降低工程造价，并确保线路运行的可靠性和稳定性。在架空输电线路设计中，线路路径设计分为图上选线和现场选线两个步骤。在图上选线中，设计人员需先收集施工地地质、气象、通信、水文、林业和交通等方面的资料，在此基础上根据以往的经验在输电线路图纸中标出线路的起点、终点和必经点，并选择最合理的设计方案；在现场选线中，设计人员要提前徒步考察线路，需要投入较多的时间和人力，现场线路选线要以少占、不占森林、农田和果园等为原则，为了方便维修和施工，应选择交通方便的路径。
2.3加强防雷设计
电力系统的正常运行需要有效的防雷设计，设计人员应根据电力系统的结构选择相应的防雷结构设计。架空输电线路采用雷装置防止雷电干扰和破坏整个线路。防雷设计包括以下4个方面：①设备保护，当避雷器、计算机等相关设备遭到损坏时，相关人员应及时更换；②屏蔽保护，在确保线路有效连接的条件下，尽量屏蔽外部干扰信息；③接地保护，其原理是通过接地的方法，将输电线路中被施加的强电流、强电压导出线路，并导入地下，进而防止雷电对系统的干扰和破坏；④装置保护，设计人员应对相关防雷装置进行全面保护，并在一定条件下改进防雷装置。
2.4电磁影响优化
如果新建的高压架空输电线路导线的最低点大于12M时，导线呈逆相序排列；此时地面1.5M地方的工频磁场小于0.05mT、低频电场小于2kVM，投影20M处的0.5MHz的无线电干扰值小于43DB，但是国家规定的限量值为2.5KVM，因此这些数值均不符合规定。经调查研究，城市地区的高压架空输电线路工频电磁通常不会超标，但如果存在建筑物，就有电磁超标的情况。在城市居民的阳台和屋顶上，电磁场有可能会出现畸变的问题。如果有此类现象发生，就超过国家规定的限值，因此不符合国家的规定。根据上述调查，在高压架空输电线路设计时，应该改善高压架空输电线路下畸变的电磁场，对其进行优化。
2.5高压架空线路的智能化
电网的重要组成部分就是输电网，随着经济的发展和科学技术不断提升，输电网也越来越智能化。为了顺应发展潮流，应当树立输电线路的防灾意识和建立安全信息共享平台。如果春夏季节台风频繁，通常会发生输电线路断电、断线现象，和杆塔倒塌等危害事故。如果在运用先进的技术，进行智能化的操作，将情况及时传达到信号监控中心，有利于及时采取措施去解决此类问题。对其智能化不但能降低线路故障的发生几率，还能提高其智能化水平。
结语
电力工业蓬勃兴起，电网规模日益扩大，电网设备数量与日俱增，输电线路设计成为一项常规性的工作，做好输电线路设计能够有效地保证电力事业的可持续性发展，提高输电效率，降低输电成本，更好地适应电力市场的竞争要求，从而增强电力市场的核心竞争力，我们只有不断立足电力工作的实践，一切从实际出发，大胆创新，优化管理，采取科学的组织管理方式，才能不断更新。输电线路设计的策略，紧跟日益发展的电力工业步伐，为电力工作创造新的更大贡献。
参考文献
[1]李海军.10kV架空线路常见故障原因分析及预防措施[J].内蒙古科技与经济，2013(23).
[2]唐正文，丰阿丽.浅析高压输变电线路的设计与维护[J].电源技术应用，2013(10).
作者简介
“卢志叶（1985.01），女，东北电力大学，输电线路专业。
单位：新疆新能咨询有限责任公司，研究方向：输电线路设计
论文作者:卢志叶
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/26
标签：线路论文; 杆塔论文; 高压论文; 绝缘子论文; 基础论文; 导线论文; 铁塔论文; 《电力设备》2017年第27期论文;