李彦霖
(中国能源建设集团天津电力设计院 天津 300400)
摘要：随着社会需求的不断上升，我国电力工程的建设规模也进一步扩大，这就使得电力工程中高压输电线路的设计和管理难度也不断提高。对于高压输电线路而言，其自身设计的安全性和可靠性往往会对整个电力工程供电的可靠性和安全性造成影响。因此，科学、合理地设计电力工程高压输电线路施工方案，可提高整个电力工程和电网运行的安全性。
关键词：高压输电线路；设计要点；技术问题
1高压输电线路的特点和存在的问题
与普通的低压输电线路相比，高压输电线路有所不同，主要表现在以下4方面：在结构参数上，高压输电线路的参数比低压输电线路高。它的绝缘子片数多、吨位大、杆塔高、串长，如果出现了电路事故，不仅修复起来十分困难，还对备用件和备用品的质量有较高的要求。高压输电线路要更加注重其安全性能。这是因为高压输电线路几乎都是负荷中心的能源输送线路或者主要的电源点，其承担着比普通低压输电线路更大的输电量运输任务，如果高压输电线路出了电力事故，将会造成巨大的损失，很有可能使一个城市陷入瘫痪状态。因为它沿线的环境比较复杂，不是跨过高山就是翻过丘陵，所以线路工程不仅较长，而且这段距离通车困难，实施起来有一定的难度。在运行参数上，高压输电线路的参数值很高。因为额定的电压会带动周边电场的强度，所以，这也是具有一定危险性的。
2高压输电线路的设计要点
2.1杆塔基础工程的设计要点
通常情况下，电力工程中的高压输电线路设计一般采用管杆或铁塔结构。然而，为了充分降低投资成本，通常使用铁塔或混合土杆作为电力工程高压输电线路的主要结构。与铁塔工程相比，铁杆结构中的基础部分是确保高压输电线路在实际运行过程中不因受外力作用而发生沉降的核心部位。因此，杆塔基础工程的设计质量会直接影响整个高压输电线路的运行质量。
2.1.1基础开挖和浇注设计
在进行杆塔基础的开挖设计时，必须依据工程所在地的实际地质特征和地形条件选择恰当的开挖方法，从而有效提高岩石结构的整体性；以钢筋混凝土作为杆塔浇注的基础，并以施工现场周围的砂石作为浇注的原材料。
2.1.2基础排水和回填设计
如果基坑中的水未及时排出，则不仅会使杆塔基础的开挖难度进一步提高，还会使壁坑出现严重的坍塌和下滑现象，进而导致电力工程的高压输电线路施工无法在规定工期内完成。因此，在进行杆塔的基础排水设计时，杆塔基础必须低于地下水位。此外，对于杆塔基础浇注工作中的土壤回填和夯实，必须充分考虑回填土的密度，使其满足回填土的夯实密度要求。
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2.2高压送电线路的基础设计
高压送电线路的重要组成部分之一就是杆塔的基础，这个的劳动消耗量、工期以及造价在整个线路工程当中占有非常大的比重。而施工的工期大约占了整个工程工期的一半时间，运输量大约占了整个工程的2/3，而费用大约占了这个工程的1/3。目前我国的高压送电线路所采用的普通基础都属于浅基础的类型，主要分原状土和回填土两个大类。分别按照剪切法和土重法进行计算，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。而大部分的建筑物结构非常大，其基础只受到了下压力，基本没有上拔力。所以在高压输电线路基础设计的时候，都应该既可以满足下压力又可以满足上拔力的要求。既可以利用土的重力抵抗上拔力，还可以利用土的地耐力承受压力。其输电线路的杆塔基础有一个非常明显的特点，基础在全路径内分散，而沿线地基力学性质、地质条件、地形地貌差异非常大，而交通运输的条件也是有很大的差别。所以在进行高压输电线路基础设计的时候，应该结合基础的施工方法、地基承载能力。基础荷载特性、塔位地质情况等相关的因素综合比较施工条件、环境保护以及基础的技术经济性。
2.3高压输电线路导线选择
在对架空输电线路导线进行选择的过程中，除了需要掌握常见的相关数据以及其反映的内在含义和对实际工作的影响以外，还应当对当前常见的集中导线性能有所掌握，最好做到熟知，才能展开选择工作。常见的导线有钢芯耐热铝合金绞线、圆线同心绞架空导线、钢芯软铝绞线以及碳纤维有机材料复合加强芯软铝绞线几种。其中钢芯耐热铝合金绞线的导电率偏低，并且存在不容忽视的线损问题，因此通常不会在主干输电线路中进行应用。型线同心绞线架空导线则拥有较小的电阻，因此其线损能耗相对比较低，具备良好的自阻尼性能，密闭式结构也可以更好地保护钢芯，在使用寿命方面略胜一筹。钢芯软铝绞线的导电率较高，线损能耗也相应呈现出比较低的特征，此种线路具有与相同规格结构的钢芯铝线几乎相同的热膨胀系数，但随着温度的升高会呈现出良好的自阻尼特征，目前是主干线路的备选材质之一。而对于碳纤维有机材料复合加强芯软铝绞线，在导电性能和机械特征方面都表现良好，其能够表现出良好的抗拉伸和抗扭转特征，并且耐腐蚀、密度小，具有很小的热膨胀系数，因此其在导电和物理两个层面的良好特性，都使得它成为架空输电导线的重点选择对象之一，只要价格允许，碳纤维有机材料复合加强芯软铝绞线通常会被列为架空输电线路导线的首选。除此以外，对于架空线路系统中的承力元件，诸如镀锌钢线、镀铝锌合金线、铝包钢线等也应当在线路架设过程中做出重点考虑，需要根据线路规划以及其所面临的自然和社会环境做出综合考量，才会获得良好的实施效果。
3结论
随着国民经济发展与经济社会现代化建设进程日益完善，所谓经济发展，电力先行。社会需求对电力系统建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。高压送电线路作为电力系统运行中的基础性载体。因此在对高压输电线路设计的时候，不仅要从电力传输的有效性方面进行考虑，对于其物理特征以及安全特征也必须深入考量才能获取优质选择结果。
参考文献
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[3]程伟强.高压输电线路设计相关技术问题分析[J].民营科技,2015,08:20.
论文作者:李彦霖
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/4
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