電力工程高壓輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析

王健

摘 要：近年來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展對(duì)電力的需求量越來(lái)越大，隨之而來(lái)的是電力工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，這對(duì)高壓輸電線路的設(shè)計(jì)及管理的要求也在不斷提高，以適應(yīng)電力工程建設(shè)的發(fā)展。電力工程供電的安全性與可靠性與高壓輸電線路設(shè)計(jì)的可靠性、安全性密切相關(guān)，安全可靠的線路設(shè)計(jì)是供電安全可靠性的保障。所以，合理科學(xué)地設(shè)計(jì)電力高壓輸電線路的施工方案可提高線路安全運(yùn)行及保證線路供電可靠性。

關(guān)鍵詞：電力工程;高壓輸電線路;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

引言

從專(zhuān)業(yè)角度出發(fā)，電力工程高壓輸電線路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性強(qiáng)且復(fù)雜的工作環(huán)節(jié)，從高壓線路的實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，擔(dān)負(fù)著電能分配和輸送的任務(wù)，同時(shí)也是連接發(fā)電廠、變電站以及用戶(hù)的重要樞紐，只有保證高壓輸電線路設(shè)計(jì)的科學(xué)性、可行性，才能提升電力傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，如果對(duì)高壓輸電線路設(shè)計(jì)工作不夠重視，或者設(shè)計(jì)人員缺乏職業(yè)素養(yǎng)，將難以保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，這些都會(huì)給高壓輸電線路的后期建設(shè)和使用帶來(lái)極大的困擾。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員首先要明確高壓輸電線路設(shè)計(jì)管理的意義所在，掌握設(shè)計(jì)流程和要點(diǎn)，根據(jù)電力工程實(shí)際建設(shè)情況進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)，不僅可以滿(mǎn)足電力工程的輸電需求，還可以提升供電穩(wěn)定性，對(duì)社會(huì)的良好發(fā)展起到推動(dòng)作用。

1高壓輸電線路設(shè)計(jì)概述

高壓輸電線路建設(shè)工作是極為重要的電力工程，該工程的作業(yè)有效性取決于高壓輸電線路設(shè)計(jì)的合理性和可行性，所以高壓輸電線路設(shè)計(jì)工作至關(guān)重要。為了能確保設(shè)計(jì)方案具有實(shí)用價(jià)值，在設(shè)計(jì)工作中相關(guān)工作人員應(yīng)該遵循實(shí)事求是和因地制宜原則。而且，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該經(jīng)過(guò)以下幾項(xiàng)流程：首先，設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。高壓輸電線路設(shè)計(jì)工作具有任務(wù)量大且復(fù)雜性高的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)稍有不慎就容易埋下安全隱患。因此，在實(shí)際工作中設(shè)計(jì)人員必須在制定設(shè)計(jì)方案前做好調(diào)查與分析工作。比如，全面收集施工區(qū)域內(nèi)的氣象、地形、降水、地質(zhì)等自然環(huán)境信息和人文環(huán)境信息，開(kāi)展實(shí)地勘察與核驗(yàn)工作，為保證設(shè)計(jì)工作有效性和科學(xué)性提供充足依據(jù)。其次，草圖擬定。設(shè)計(jì)工作并非一蹴而就，在高壓輸電線路設(shè)計(jì)方案定稿前必然會(huì)經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次修改。因此，設(shè)計(jì)工作中需要先做好草圖擬定工作，基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況開(kāi)展圖紙和方案修改，便于提高設(shè)計(jì)有效性。在此環(huán)節(jié)，應(yīng)著重考慮外部環(huán)境變化所帶來(lái)的影響，需重點(diǎn)關(guān)注防雷、防爆、絕緣等方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后，施工分析。開(kāi)展高壓輸電線路設(shè)計(jì)的根本目的，是為高壓輸電線路架設(shè)工作提供依據(jù)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮設(shè)計(jì)圖紙和方案的可操作性。

2電力工程高壓輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1前期準(zhǔn)備

高壓輸電線路設(shè)計(jì)體現(xiàn)出一定的特殊性，并且因?yàn)轫?xiàng)目規(guī)模、內(nèi)容、因素差異的存在，如果設(shè)計(jì)不合理都會(huì)嚴(yán)重影響高壓輸電線路的安全運(yùn)行，為了保證設(shè)計(jì)效果，在線路設(shè)計(jì)前，應(yīng)做好充分的前期準(zhǔn)備工作，保證準(zhǔn)備工作的全面性、完整性，這樣才能發(fā)揮高壓輸電線路的最大作用。在高壓輸電線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)依據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)氐匦魏蜌庀髼l件的研究結(jié)果，推動(dòng)設(shè)計(jì)工作的良好開(kāi)展。同時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合以往優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)，并且以科學(xué)技術(shù)作為依托，制定完善的線路設(shè)計(jì)方案，完成初步設(shè)計(jì)后，注重方案的可行性研究，及時(shí)分析設(shè)計(jì)方案中存在的不足及漏洞，采取切合實(shí)際的處理措施，降低設(shè)計(jì)中的安全風(fēng)險(xiǎn)，保證高壓輸電線路施工更具安全性。

2.2導(dǎo)線選擇

在明確高壓輸電線路的路徑后，設(shè)計(jì)人員需合理選擇架空輸電線路的導(dǎo)線，保障輸電的安全有效。目前高壓輸電線路常用的導(dǎo)線類(lèi)型、規(guī)格及參數(shù)較多，設(shè)計(jì)人員需明確各類(lèi)導(dǎo)線的特點(diǎn)及適用條件，結(jié)合高壓輸電線路的路徑要求，選擇經(jīng)濟(jì)、技術(shù)與質(zhì)量兼?zhèn)鋵?dǎo)線。（1）鋼芯耐熱鋁合金絞線。這類(lèi)導(dǎo)線具備導(dǎo)電率低、線損問(wèn)題突出等特征，并不適用于高壓輸電線路的主干規(guī)劃，常用于發(fā)電廠或變電站等區(qū)域的大電流輸送線路改造工程中，如擴(kuò)容工程等。（2）型線同心絞線架空導(dǎo)線。這類(lèi)導(dǎo)線具備電阻小、線損能耗低等特征，表現(xiàn)出優(yōu)異的自阻尼性能。同時(shí)，這類(lèi)導(dǎo)線采用密閉式結(jié)構(gòu)，可有效避免鋼芯被破壞，可延長(zhǎng)高壓輸電線路的使用壽命，在運(yùn)行環(huán)境惡劣的架空線路中應(yīng)用廣泛。（3）鋼芯軟鋁絞線。這類(lèi)導(dǎo)線具備導(dǎo)電率高、線損能耗低等特征，在同樣的規(guī)格結(jié)構(gòu)下，與傳統(tǒng)鋼芯鋁線相比，銅心軟鋁絞線的熱膨脹系數(shù)與之相差無(wú)幾，但在溫度不斷升高的條件下，其自阻尼性能要優(yōu)于傳統(tǒng)鋼芯鋁線。因此，銅心軟鋁絞線成為主干高壓輸電線路主要導(dǎo)線材料之一。

2.3避雷設(shè)計(jì)

避雷針是高電壓傳輸線的一部分，但許多設(shè)計(jì)者沒(méi)有注意到這一點(diǎn)。這對(duì)高壓輸電線路的設(shè)計(jì)和施工構(gòu)成了威脅，甚至?xí)斐蓢?yán)重后果。在避雷針設(shè)計(jì)中，避雷防護(hù)線是一條非常重要的線路，工作人員在設(shè)計(jì)中通常不會(huì)特別重視防護(hù)線設(shè)計(jì)工作。此項(xiàng)工作的疏忽會(huì)給高壓輸電線路設(shè)計(jì)工作帶來(lái)不利影響，在一定情況下會(huì)直接影響到高壓輸電線路的正常工作，直接影響電力能源的傳輸和使用。因此，在避雷設(shè)計(jì)工作中，需要提前對(duì)線路和環(huán)境進(jìn)行勘察和選擇。除了地雷防護(hù)線外，需要在塔頂位置安裝避雷器，以有效降低發(fā)生雷擊的可能性，從而確保傳輸線的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4桿塔設(shè)計(jì)

在高壓輸電線設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，桿塔設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是開(kāi)展桿塔選型以及桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。目前，桿塔主要用于架設(shè)輸電線路，依照結(jié)構(gòu)材料差異有木桿塔、鋼桿塔、鋁合金桿塔和鋼筋混凝土桿塔幾種類(lèi)型;依照結(jié)構(gòu)形式劃分，有自立塔和拉線塔兩種類(lèi)型;依照使用功能劃分有成立塔、大跨越高塔、直線塔和換位塔之分。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)高壓輸電線的實(shí)際架設(shè)需求合理選定桿塔類(lèi)型。同時(shí)，在這一環(huán)節(jié)還應(yīng)該對(duì)桿塔的塔頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)選擇。比如，在平緩地帶使用羊字型塔頭的桿塔，在地形地質(zhì)條件較為復(fù)雜地區(qū)使用干字型塔頭的桿塔等。開(kāi)展桿塔選型工作時(shí)，相關(guān)工作人員需要從實(shí)際出發(fā)，基于全面的施工勘查與成本計(jì)算選定性?xún)r(jià)比最高的桿塔型號(hào)。在桿塔基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員需要以下兩方面加以重視：一方面，是澆筑與基礎(chǔ)開(kāi)挖。在此環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)地形條件進(jìn)行實(shí)地勘察，而后選定適宜的開(kāi)挖方式，為保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。而且，在澆筑桿塔基礎(chǔ)時(shí)，可選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并以砂石為澆筑原材料。另一方面，是排水與回填。桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，排水與回填工作至關(guān)重要。為了保證基坑內(nèi)不積水，坑壁不下滑崩塌，就必須做好排水和回填工作。此時(shí)，應(yīng)合理開(kāi)挖排水槽，并從夯實(shí)土層的角度出發(fā)開(kāi)展回填密度計(jì)算和回填土方數(shù)量計(jì)算，以確?；靥罟ぷ骶邆溆行?。

結(jié)語(yǔ)

電力事業(yè)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷到達(dá)巔峰狀態(tài)，對(duì)電力工程的整體質(zhì)量要求越來(lái)越高，高壓輸電線路設(shè)計(jì)作為電力工程項(xiàng)目的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，發(fā)揮著極其重要的作用，這就對(duì)高壓輸電線路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求不斷提升。為了保證高壓輸電線路的供電安穩(wěn)性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷提升自身能力和職業(yè)素養(yǎng)，對(duì)高壓輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)做到心中有數(shù)，根據(jù)高壓輸電線路設(shè)計(jì)要求和流程，最大程度地保證線路設(shè)計(jì)的科學(xué)性，從根本上規(guī)避線路的各種問(wèn)題產(chǎn)生，從而打造安全可靠的用電環(huán)境，為社會(huì)發(fā)展提供充足的電能。從另一視角來(lái)看，優(yōu)化高壓輸電線路設(shè)計(jì)也是提升電力工程整體效益的重要方式，結(jié)合電力工程的效益目標(biāo)，對(duì)每個(gè)線路設(shè)計(jì)、施工和建設(shè)的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合性考慮，以保證高壓輸電線路設(shè)計(jì)效果更加理想，加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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