摘要：电力系统中输电线路的设计是关乎到整个电力系统施工，验收与运行的依据所在，直接对电力系统的质量产生影响。在设计过程中，经常出现各种各样的问题，如安全问题、检测问题等，设计中的每个环节都可能导致安全隐患的发生，这将直接对用户的生命财产产生威胁，检修过程还可能危害到检修人员的安全，因此设计人员要从安全层面出发进行设计，较少安全隐患的发生。
关键词：电力系统；输电线路设计；优化措施
1.输电线路安全设计
电力系统输电线路设计中的安全设计是非常重要的，安全的设计能够保证电力系统的稳定运行。对于输电线路安全设计，应从多方面入手，进行合理化分析研究后，进行下一步设计：
（1）安全意识。安全意识是设计人员必须具备的一种职业素质，较高的安全意识，能够有效减少在设计过程中由于安全意识薄弱而在线路中埋下的安全隐患。（2）路径选择。我国的电力系统输电线路种类多样且结构不同，根本原因在于不同的地区适应不同的输电线路，设计人员应进行实地勘察并根据勘察结果来设计线路，做到因地制宜，具体问题具体分析。这在某种程度上也增强了输电线路的稳定与安全。（3）杆塔设计。在杆塔设计的过程中，为有效保证杆塔的稳定状态，设置点尤为重要，设计人员应在确定设置点的基础上进行杆塔之间有效距离的合理运算，防止由于距离过近导致的安全隐患的出现。
2.输电线路硬件结构设计
输电线路硬件结构设计是保证输电线路正常运行的关键，性能良好、运行稳定的硬件能够促进输电线路的稳定，进而保证电力系统的稳定。在实际情况中，设计人员应当从以下几方面来进行线路硬件结构的设计：
（1）电源结构设计。充足的电源是保证电力系统运行的关键所在，因此，设计人员应当根据实际需求，先对电源装置进行全面检查，一方面保证电源装置的可用性，另一方面能够加强设计人员对电源装置的了解程度。在检查工作完成后，再根据需要展开设计，对电源装置进行合理的分配，保证能够为电力系统的运行提供稳定的电源环境。
（2）传感结构设计。在输电线路中融入传感结构设计，能够加快数据的收集和处理。在设计的过程中，设计人员应当结合线路的实际运行情况对传感结构的位置进行合理设计，然后进行合理的模拟调控，保证线路中传感结构能够及时接收到各类数据传输信号，为线路控制提供真实、全面的数据信息。
（3）信息采集结构设计。信息采集结构的设计对电力系统相关数据信息采集接收状况有着直接的影响，在对其进行设计时，应当先对信息采集装置进行全面检查，如：采集结构的指示灯状态、采集器的运行状态等，并加强采集器的通讯接头处、传感器接地接头处的设计，使其在线路发生故障后能够方便及时处理。
3.输电线路设计应用
3.1塔杆设计
3.1.1输电线路杆塔头结构的优化选择
最常见的塔头形式包括两种：干字形和羊字形塔头。羊字形杆塔结构合理，塔头质量较轻，在使用中的支撑能力相对容易。因此，对于地形地势较为平缓的施工区域，工作人员多选择羊字形的塔头。这种塔头可以满足施工和后期使用的需要，且运输方便，经济效益高。而干字形塔头的质量则相对要重一些，结构强度较羊字形塔头大，承重能力也较羊字型塔头强。目前仅有两种塔头结构，不能满足我国电网假设的需求。输电线路设计人员应该与制造单位紧密合作，设计出新型的更为科学合理的塔头。
3.1.2输电线路杆塔身结构的优化选择
主要应用的输电线路杆塔的塔身主要有两种，矩形塔和正方形塔。方塔相对于矩形塔而言，重量和占地面积都相对大一些，给运输和施工带来一定的不便，但方塔在抗横向、纵向承载力等方面都优于矩形塔。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆输电线路杆塔塔身尺寸分析中，水平档距一般在400m左右，同时垂直档距为560m。在固定的直线杆塔塔底以及横担长度下，寻求最佳的输电线路塔形。相关专业技术人员积极配合工作的整合项目，满足输电杆塔的规范性，实现创新性和实用性。
3.1.3优化输电线路杆塔主材布置及杆塔节点
对输电线路杆塔的主材布置以及杆塔节点进行优化。主材有关系到输电线路杆塔的承载力、构件长度和截面积等。输电线路杆塔构建的规格越大、长度就越长，这就需要在其所承受的内力保持不变的情况下，调整输电线路杆塔塔身的斜材。杆塔结构的构造力求受力明确，各受力构件的形心线应汇交于一点，以减小偏心受力。主材、斜材尽可能使用多排螺栓连接，做到斜材直接与主材连接。主材、斜材在节点处要做到双面传力，否则就需要采取加强措施。
3.2架空线路的路径有效选择
合理有效的架空线路的的选择是输电线路设计中不可忽视的一环节。在设计时，要充分考虑周边地区的地理环境和和交通分布情况，不能一概而论，也就是一竿子打死，要具体问题具体分析，抓住问题的主要矛盾。如地理环境：山地丘陵、河流大江、平原田地等我们在平原地区修建线路就较为容易，且能节约一定的成本，在山地地区其的施工难度就较大，且成本较高。当我们考虑交通分布情况时：在交通发达地区，其的障碍就少，修建起来也就方便许多，反之亦然在交通不发达地区，其的的修建难度高、修建成本大、修建周期长。
3.3解决抗冰问题
为了保证输电线路的输电安全，我们对抗冰问题的解决和预防是必不可少的，因为该问题直接影响输电的有效运输。我们在考虑抗冰问题时，要仔细考虑到输电线路电气设计的经济投入和可能产生经济效益。，在线路的设计规划中，我们要充分考虑地质、水流，温度以及冰层对输电线路可能产生的影响。此外，为保证输电线路电气设计的合理性和安全性，我们应该对线路的质量、绝缘度、对温度的适应度进行严格的要求和控制，来保证输电线路的安全可靠。
3.4岩石基础部分设计
由于输电线路的跨度较长，在线路架设的过程中有时会穿越山地地区，这时便需要对地表土质和岩石进行勘察。通常情况下，在线路架设之前便开始对整条线路中所涉及到的岩石和地表情况进行勘察，根据获取到的数据制定设计方案。地表岩石一般可以划分为微风化、半风化、重度风化三种类型。其中，线路铺设最佳选择为微风化岩石路径，但是由于此类岩石仍然存留岩石本性，往往较为坚硬不容易破碎和开挖，而经过重度风化的岩石通常利用钢筋混凝土浇筑的方式便可以挖掘出来，不但有效的减少了成本，而且还能够对基坑的质量进行有效的控制。
结束语
综上所述，我们可以了解到电力系统输电线路设计的重要性，以及其存在的问题如安全、监测等方面，都需要引起各单位高度的重视。在设计过程中，应充分考虑气候、覆冰等可能对输电线路造成影响的因素，并结合实际进行合理化设计与布置，同时建立输电线路的监测系统，为设计人员设计修改提供依据，并简化检修工作，有效保证电力系统输电线路的稳定性，安全性，为居民用电提供保障。
参考文献：
[1]郑茂然,余江,陈宏山,高宏慧,张静伟,吕梁,刘智勇.基于大数据的输电线路故障预警模型设计[J].南方电网技术,2017,11(04):30-37.
[2]陈发兴,郑志强.输电线路工程基础设计特点分析[J].工程技术研究,2017(03):198+204.
[3]吴振兴.关于高压输电线路电气设计的研究及探索[J].中国新通信,2017,19(04):65-66.
[4]苏毅能.电力工程高压输电线路设计要点分析[J].通讯世界,2017(03):152-153.
[5]许同文.恶劣天气下高压输电线路设计与维护存在的问题[J].工程技术研究,2017(01):56-57.
论文作者:廖云龙,孙光磊,朱垚,窦明川
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：线路论文; 杆塔论文; 电力系统论文; 设计人员论文; 结构论文; 岩石论文; 字形论文; 《电力设备》2018年第16期论文;