摘要：随着我国经济的飞速发展与进步，国人的生活水平不断提高，对电气设备的运用与日俱增，对电能的需要也不断提高，随之我国各地的高压架空输电线路建设也发展得越来越迅猛，电网的结构越来越复杂，使输电线路设计成为一项复杂且系统的工程，因此在输电线路设计阶段要综合考虑各方面的影响，保证电网建成后投运的安全性、可靠性、经济性。
关键词：输电线路设计；路径选择；杆塔设计
1输电线路
路径的选择对电力系统网架结构优化具有十分重要的意义。路径选择的是否合理，不但直接影响输电线路的送电质量和建设成本，而且还关系到整个地方电网结构的远期规划及日后的运维管理。因此，这就要求设计人员在对线路路径进行选择时，应该提前对周边环境进行勘察，并且要考虑到各个方面的影响因素，收集当地气象资料，在保证路径方案可行，不增加建设成本，不影响工程工期的情况下，路径的选择要尽可能地保证线路路径转弯最少、转弯度最小、减少重要交叉跨越、劈开村庄，并且建成后保证日后方便运行维护。另外，路径的选择还要具有很高的技术要求，在遇到复杂的地形地貌和微气象的时候，要根据当地的地理环境及气象条件合理布置线路，通过相应的对比和分析，从而选出最优化的线路路径方案。如线路在经过山区的时候，要保证施工环境条件良好，对线路进行合理施工；还有在线路跨越河流、高速公路、铁路等重要设施时，要尽量保持路径方向与被跨越物相互垂直等。
2杆塔设计
杆塔的选型主要根据输电线路的电压等级、线路回数、地形、地质情况及使用条件，基于上述要求合理选择杆塔。在满足线路电气性能要求的基础上，在平地和丘陵便于运输和施工的区域，宜采用拉线杆塔和钢筋混凝土杆；在线路走廊狭窄、青赔费用比较高的地带，导线宜采用三角形排列的杆塔，减小线路走廊；在非重冰区变电站进出线段及城区线路宜结合电网远期规划，尽量采用多回路钢管塔；在重冰区地带宜采用单回路，且导线水平排列的杆塔。杆塔在输电线路中起着重要的结构支撑作用，在保证符合电磁场与绝缘安全距离满足电网规范的要求下支撑架空输电线路的地线与导线。杆塔的组建在整个线路施工中占有非常大的比例，是线路架设的前提，而杆塔类型不同，其运输时间与费用、占地面积、施工工期及建设造价方面都会产生很大的差别，所以，在设计阶段科学选择杆塔型式是杆塔设计的关键环节，不仅应该确保杆塔相关设计符合一系列电力行业标准和技术性要求，还应该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。
3基础设计
杆塔基础作为输电线路的重要组成部分，基础设计的优劣直接影响整个线路工程的造价、工期和劳动消耗量。基础型式的选择应根据杆塔型式、沿线地形、塔位处地质条件以及施工和运输等因素，结合荷载的特点综合确定。并在安全、可靠的前提下，基础型式的选择做到经济、环保，减少施工对环境的破坏。
掏挖基础：该基型特点是基坑用人工掏挖，以土代模，不用回填土，柱子与底板做成圆柱形，柱子配筋。基脚做成蒜头形，按刚性基础设计。这种基础是将基柱的钢筋骨架和混凝土直接浇入人工掏挖成型的土胎内，用剪切法进行抗拔计算，充分利用原状土承载力高的优点。适用于无地下水的全风化基岩及一般硬、可塑粘性土地基。
岩石嵌固基础：该基型充分利用岩石的抗剪能力，与混凝土台阶基础相比，可大量节省土石方的开挖及回填工作量，有效地保护自然环境，节省混凝土及钢材用量，减少施工支模及养护的困难，施工方便，缩短工期，具有明显的经济效益。
桩基础：桩基础分为人工挖孔基础和钻孔灌注桩基础。人工挖孔基础在地形复杂、场地狭窄、高差较大，基础外露较高、基础荷载较大的塔位使用时具有明显的优势。该基础施工开挖量较少，施工对环境的破坏小，能有效保护塔基周围的自然地貌及边坡的稳定。在地质条件较差上部荷载大的塔位可使用灌注桩基础，具有施工方便、运行安全的特点。
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板式基础：该基础适用于所有自立式铁塔，其特点是按土重法计算，主柱预埋底脚螺栓，铁塔通过塔座板和底脚螺栓与基础相连。底板做成大板，底板厚度由冲切计算和伸出部分宽厚比小于2.5控制，板的上部与下部均配置钢筋。其优点是基础混凝土方量较少，比斜插式基础施工方便；亦可根据塔基断面、地形等情况加高立柱，对特殊地形还可采用全方位铁塔加不等高度基础，降低土石方开挖量，有利于水土保持。缺点是基坑大开挖，土石方量仍较大，钢材耗量大。
基于以上四种基础型式的优缺点，设计人员可以结合工程实际情况，合理选择使用基础型式。
4气象条件的选择
气象条件是输电线路事故中最无法确定的因素，但却不可忽视。因此，设计人员在设计之前，应该去当地的气象局收集相关气候条件，去当地电力部门对已经建设的线路进行收集和分析，了解当地气候变化的特点，并吸取附近已有线路的运行经验，对线路气象条件进行科学选择，组合合理的气象条件进行设计。同时，在输电线路的施工阶段，施工人员还要根据现场的气候条件，做出相应的防范措施，如临时避雷针、防雷措施等，避免因气候条件的影响给施工人员造成威胁。
5导地线的选择
导电线是输电线路中的重要元件，依靠导电线可以将电能输送至用户家中，并依靠它形成电力网络，平衡各地的电力供应，因此在电力系统供电中占有十分重要位置。在输电线路设计过程中，根据电力系统需求，按照经济电流密度选择，也可按系统输送容量，结合现场的实际情况的影响，例如风、冰、气温的剧烈变化，来合理选择导电线的型号和规格，并选择多种导线型号从电气性能、机械性能进行综合技术经济比较，选择最优的导线型号。
6绝缘子的选择
目前，在高压输电线路中常用的绝缘子有三种：瓷质绝缘子、玻璃绝缘子、、合成绝缘子，各有其优缺点：
瓷质绝缘子：使用最普通，是非常成熟的传统产品，即使遭外力破坏绝缘子伞裙破碎后的残渣对环境无危害，且价格低。不过，瓷绝缘子的绝缘性能随着使用时间的延长会逐渐降低或者完全丧失，即为通常所说的产生“零值”，因此在运行过程中要花大量的人力物力定期进行零值检测。
玻璃绝缘子：具有耐污闪性能好、介电常数大、主电容大，成串电压分布较均匀；残垂强度较高且稳定，零值自爆，无需花人力物力进行零值检测等优点，近年来在线路上已大量使用。但当绝缘出现零值自爆破后的残渣对变电所环境及农田耕作有一定的危害。
合成绝缘子：最显著特点是强度高，易安装，清扫周期长，耐污闪能力强，串重轻等优点，但耐雷电性能相对低于盘式绝缘子，在雷灾不重、污秽相当严重的地区，更能发挥其优势。
基于以上三种绝缘子的优缺点，设计人员可以结合工程实际情况，合理选择使用绝缘子型式。
结论
总之，架空输电线路在整个电力网络安全、稳定运行发挥着极为重要的作用。因此，探讨架空输电线路设计要点有重要意义，为电力系统正常运作提供根本保障。在进行架空输电线路设计时，设计人员必须要准确把握输电线路设计要点，结合实际情况，科学合理优化设计方案。此外，还需注意线路走廊宽度的设计及对周围环境影响。只有这样，才能有效地保障架空输电线路运行的安全性和稳定性，为我国电力行业的可持续发展提供基本保障。
参考文献：
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［2］程元智.220 kV 架空输电线路设计关键点[J].商品与质量，2016（44）.
［3］安才生.谈如何做好架空输电线路设计[J].黑龙江科技信息，2015（33）.
论文作者:雷伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
标签：线路论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 基础论文; 路径论文; 型式论文; 导线论文; 《电力设备》2017年第25期论文;