摘要：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。
关键词：高压输电线路设计
引言：经济快速增长，各地电网建设迅猛发展，从过去的“几年建一条线路”到现在的“一年建几条线路”实现了跨越式发展，供电可靠性进一步提高，电网输送能力大大增强。但是，在高压输电线路设计的过程中，却不断遇到新的问题，如开发线路路径选择困难，施工占地的民事工作难以协调，线路改造停电时间短。如何应对新形势，最大限度地满足电网建设需要已成为电力建设者共同关注的热点和难点问题。
1.路径优化选择
输电线路路径选择是整个线路设计工作中的关键，方案的合理性对线路的经济、技术指标和施工、运行条件起着重要作用。路径应避开不良地质、水文及气象地段，提高工程抵御自然灾害和突发事故的能力和水平；避让了危及线路安全可靠运行的设施，减少了线路建设对地方规划及其它设施的负面影响；尤其是最大程度地避让了采矿区，提高线路的安全运行条件。在各方面条件允许的情况下，本次工程线路尽可能与已有及拟建电力线并行，减少交叉跨越，降低建设成本。做好输电线路对环境影响的各项评价工作，对涉及外部条件的环境影响评价、压覆矿产评估、地质灾害评估、文物调查及评估、地震安全性评价等工程前期工作都需得到相关行政管理部门的许可批准后，工程才能实施。
2.杆塔设计
2.1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。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：
2.1.1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。在平地、丘陵及便于施工的地区，应首先采用预应力混凝土电杆。在运输和施工困难的地区，宜采用拉线铁塔；不适于打拉线处，可采用铁塔。目前，钢筋混凝土电杆在 35~220kV 线路上得到了广泛运用，在220kV线路上使用的也不少。220kV 及以上线路使用铁塔较多。110kV 及以上线路双回线路也多采用铁塔。
2.1.2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。
2.1.3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。
2.1.4为了减少对农业耕作的影响、少占农田，110kV 及以上的送电线路应尽量少用带拉线的直线型杆塔；60kV及以下的送电线路宜采用无拉线的直线杆塔。
2.1.5在一条线路中，应尽量减少杆塔的种类和规格型号。
2.2杆塔基础设计
杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分，它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆输电线路杆塔基础在受力上与其它建筑物基础有所不同，主要是输电线路杆塔基础除了受下压力作用外，还要受大小基本相等的上拔力作用，同时还有水平力作用。而一般的建筑物结构的自重大，基础只受下压力，不出现上拔力。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。输电线路杆塔基础有一个显著的特点，基础在全路径内分散，沿线地形地貌、地质条件、地基力学性质差异性极大，交通运输条件也是千差万别。在输电线路基础设计时，要结合塔位地质情况、基础荷载特性、地基承载能力、基础施工方法等因素综合比较基础的技术经济性、环境保护和施工条件。
2.3钢材选择
钢材材质为现行国家标准Q235系列和Q345系列。按实际使用条件确定钢材级别，L63×5及以上角钢规格可以采用Q345钢材。螺栓和螺母的材质及其特性应分别符合现行规范《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》和《紧固件机械性能螺母》的规定。关于导线型号。常规330kV线路采用2XLGJ-300/40导线，相应每相总铝截面面积为600.18mm2，330kV线路杆塔与基础的连接采用地脚螺栓方式。
3.送电线路的绝缘防雷和接地
3.1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。
3.2送电线路应沿全线架设地线。在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区，送电线路可不架设地线，但应在变电所或发电厂的进线段架设1～2km地线。杆塔上地线对边导线的保护角，山区单地线送电线路应采用20°左右。杆塔上两根地线之间的距离，不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。
3.3对绝缘地线长期通电的接地引线和接地装置，应限制地线上的电磁感应电压和电流，并选用可靠的地线间隙，校验其热稳定和人身安全的防护措施，以保证绝缘地线的安全运行。有地线的杆塔应接地，在雷季干燥时，每基杆塔不连地线的工频接地电阻，不宜大于15Ω。中性点非直接接地系统在居民区的无地线钢筋混凝土杆和铁塔应接地，其接地电阻不宜超过30Ω。通过耕地的送电线路，其接地体应埋设在耕作深度以下；位于居民区和水田的接地体应敷设成环形。采用绝缘地线时，利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆，其钢筋与接地螺母、铁横担或地线支架之间应有可靠的电气连接。外敷的接地引下线可采用镀锌园钢或镀锌扁铁，其截面应按热稳定要求选取，且不应小于Φ12或40×40mm，引出线表面应进行有效的防腐处理，如热镀锌。
4.新型节能金具
输电线路中的金具节能问题已经引起极大关注。在国家电网颁布的《“两型三新”线路设计建设导则》中明确了采用节能型金具，如铝合金悬垂、预绞式悬垂、预绞式耐张、预绞式间隔棒、预绞式防振锤等新能节能型金具。
通过大量实验证明，铝合金金具线夹节能效果明显，在发达国家已普遍采用，在我国也已引起有关部门的高度重视，在部分供电部门开始应用，在技术上已经过关。节能金具结构先进，减少营运维修频率，大幅度节约了线路维修费用，但金具价格为传统金具的数倍，如果将其节能效果计算进去，一般2年左右就可以收回全部投资，而且长此以往将会产生巨大的经济效益。
结语：
总之，高压输电线路线路设计是一项技术含量较高，劳动强度较大，时效性要求很高的野外工作，而且受天气、环境、地理状况等的影响较大，因此，在设计过程中要做好线路勘测，杆塔型选择等，避免在线路设计中脱离工程实际，一味生搬硬套是无法保证设计质量与满足电网需要的。只有结合实际，因地制宜，通过优化方案，攻关，不断探索与创新，才能满足建设坚强电网的要求。
参考文献：
[1]熊波.浅谈送电线路杆塔的设计[J].中小企业管理与科技，2010（4）.
[2]郭思顺.架空送电线路设计基础[M].中国电力出版社，2010（3）.
论文作者:赵云革
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/3
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