電力工程輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

蘇仁恒

（國(guó)網(wǎng)山東電力建設(shè)公司，山東 濟(jì)南 250118）

輸電線路在電力工程中承擔(dān)著電能分配與輸送的作用，只有保障輸電線路的設(shè)計(jì)科學(xué)性，才能提升電力傳輸?shù)陌踩c可靠性。輸電線路設(shè)計(jì)工作有著綜合性強(qiáng)與復(fù)雜性高的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)工作開(kāi)展期間，要求設(shè)計(jì)人員能夠?qū)旊娋€路設(shè)計(jì)工作的重要性進(jìn)行明確，還需對(duì)設(shè)計(jì)流程與要點(diǎn)進(jìn)行熟練掌握，根據(jù)電力工程所處運(yùn)行環(huán)境，開(kāi)展差異化設(shè)計(jì)工作。這樣才能保障輸電線路的設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿足電力工程在運(yùn)行時(shí)的電力輸送需求，提高整體供電安全性與穩(wěn)定性。

1 電力工程輸電線路設(shè)計(jì)的影響因素

輸電線路作為電力系統(tǒng)中的重要組成，通過(guò)強(qiáng)化輸電線路設(shè)計(jì)水平的方式，能夠提高輸電線路的運(yùn)行可靠性，降低電力輸送中的能源耗費(fèi)等問(wèn)題。因此，在電力工程建設(shè)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員還需結(jié)合區(qū)域內(nèi)的輸配電的實(shí)際需求，進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)方案的科學(xué)編制，為后續(xù)輸電系統(tǒng)建設(shè)工作提供指導(dǎo)，保障電力工程的整體建設(shè)質(zhì)量[1]。但是目前在輸電線路設(shè)計(jì)工作中，還會(huì)受到較多因素的影響，設(shè)計(jì)質(zhì)量難以得到保障。因此對(duì)輸電線路設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行歸納，主要包含以下幾個(gè)方面。

1.1 線路技術(shù)因素

在電力該工程輸電線路設(shè)計(jì)工作中，要結(jié)合輸電線路運(yùn)行情況，進(jìn)行相應(yīng)線路技術(shù)的選擇。在輸電線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果設(shè)計(jì)人員沒(méi)有進(jìn)行線路技術(shù)的合理選擇，會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)行技術(shù)與線路運(yùn)行環(huán)境不適配，對(duì)整個(gè)輸電線路建設(shè)活動(dòng)的順利開(kāi)展也會(huì)造成比較大的影響，電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性難以保障。隨著我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展，線路技術(shù)的類(lèi)型也不斷增多。因此在輸電線路設(shè)計(jì)中，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)情況進(jìn)行綜合考慮，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行線路技術(shù)的合理選擇，保障輸電線路的整體設(shè)計(jì)水平[2]。

1.2 地理環(huán)境因素

我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)的地理環(huán)境也存在較大差異。在輸電線路設(shè)計(jì)中，如果沒(méi)有綜合考慮到地理環(huán)境因素，后續(xù)運(yùn)行中還可能受到較多環(huán)境因素影響，導(dǎo)致輸電線路運(yùn)行故障問(wèn)題發(fā)生。因此，在電力工程的輸電線路設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員要做好線路架設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地勘查，對(duì)地區(qū)的地理環(huán)境情況進(jìn)行綜合分析，在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)電力技術(shù)，保障輸電線路的設(shè)計(jì)效果。比如輸電線路如果要通過(guò)雷電高發(fā)的山區(qū)時(shí)，要采取相應(yīng)的防雷措施，提高輸電線路的防雷能力[3]。此外，山區(qū)的地理環(huán)境比較復(fù)雜，氣候變化頻繁，加上涉及比較多的生態(tài)保護(hù)區(qū)，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求設(shè)計(jì)人員能夠進(jìn)行線路路徑、導(dǎo)線與桿塔類(lèi)型的針對(duì)性選擇，讓輸電線路工程能夠滿足山區(qū)的電力輸送需求[4]。

1.3 桿塔高度

桿塔在電力輸電系統(tǒng)中承擔(dān)著支撐線路的作用，其較之于周?chē)矬w要高，在雷雨等惡劣氣候條件影響下容易出現(xiàn)過(guò)電壓等問(wèn)題，對(duì)輸電系統(tǒng)的整體運(yùn)行造成不利影響。此外，在桿塔設(shè)計(jì)中，還需對(duì)桿塔的高度、防雷性能以及間隙等內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮。如果桿塔設(shè)計(jì)參數(shù)選擇不合理，勢(shì)必會(huì)影響到輸電線路的運(yùn)行可靠性，并且誘發(fā)一系列電力問(wèn)題出現(xiàn)[5]。

2 電力工程輸電線路的設(shè)計(jì)流程

2.1 前期準(zhǔn)備

在輸電線路設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出一定的特殊性，因?yàn)槭艿搅隧?xiàng)目規(guī)模、內(nèi)容以及所處環(huán)境因素的影響，不同區(qū)域的輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中所面臨的地理環(huán)境也存在較大差異性。只有在結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化與完善，才能夠保障輸電線路的整體設(shè)計(jì)效果。為了保障輸電線路的設(shè)計(jì)效果，在開(kāi)展線路設(shè)計(jì)工作之前，設(shè)計(jì)人員還需做好充分的前期準(zhǔn)備工作，對(duì)輸電線路運(yùn)行現(xiàn)狀做好準(zhǔn)備，讓輸電線路的后續(xù)作用充分發(fā)揮出來(lái)。設(shè)計(jì)人員在輸電線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，要做好前期勘察準(zhǔn)備工作，在結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦闻c氣象條件基礎(chǔ)上，進(jìn)行施工設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合以往優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行完善的線路設(shè)計(jì)方案制定[6]。在完成輸電線路的初步設(shè)計(jì)工作之后，要針對(duì)方案的可行性進(jìn)行研究，對(duì)設(shè)計(jì)方案中存在的不足之處及時(shí)進(jìn)行處理，提高輸電線路運(yùn)行設(shè)計(jì)質(zhì)量水平，獲得良好的輸電線路設(shè)計(jì)效果。

2.2 初期工作

在進(jìn)行輸電線路的初步設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)已經(jīng)完成的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行深層次研究，隨后再結(jié)合輸電線路的設(shè)計(jì)目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合電力工程項(xiàng)目的具體建設(shè)需求，對(duì)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)草圖方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保輸電線路的整體運(yùn)行質(zhì)量。在輸電線路的初期設(shè)計(jì)工作中，要對(duì)線路后續(xù)運(yùn)行中的各種影響因素進(jìn)行綜合性考慮，并且要對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的線路情況與氣象情況開(kāi)展綜合性勘測(cè)工作，結(jié)合勘查結(jié)果對(duì)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化[7]。因?yàn)檩旊娋€路系統(tǒng)存在有一定的運(yùn)行安全性問(wèn)題，因此還需做好日常防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，對(duì)輸電線路的與運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，降低外界因素誘發(fā)的運(yùn)行安全問(wèn)題出現(xiàn)，推動(dòng)電力工程項(xiàng)目的順利開(kāi)展。對(duì)輸電線路設(shè)計(jì)工作而言，只有做好了初期各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，才能夠?yàn)檩旊娋€路項(xiàng)目的后續(xù)建設(shè)提供幫助。因此，在初期工作階段，設(shè)計(jì)人員還需從電力工程的建設(shè)全局出發(fā)，對(duì)高壓輸電線路前期的準(zhǔn)備工作以及準(zhǔn)備內(nèi)容進(jìn)行明確，為后續(xù)輸電線路搭設(shè)施工提供良好的基礎(chǔ)，對(duì)于施工中的質(zhì)量問(wèn)題以及施工風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題也能夠起到良好的規(guī)避效果[8]。

2.3 施工分析

在輸電線路設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員需要做好與施工人員的溝通交流，做好各項(xiàng)施工分析工作。在施工設(shè)計(jì)方案落實(shí)期間，也要做好與施工人員的協(xié)調(diào)與配合，就施工中存在的問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決，避免對(duì)電力工程整體運(yùn)行水平造成的影響。此外，在輸電線路的后續(xù)施工過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工條件無(wú)法滿足工程設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題時(shí)，還需基于輸電線路的具體運(yùn)行需求，采取針對(duì)性的解決措施。對(duì)于依舊無(wú)法滿足施工要求的部分，要通過(guò)對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整的方式進(jìn)行處理，提升電力工程的整體設(shè)計(jì)質(zhì)量水平[9]。

3 電力工程輸電線路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 路徑設(shè)計(jì)

在輸電線路設(shè)計(jì)中，路徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)重要內(nèi)容，并且直接關(guān)系到了輸電線路的后續(xù)運(yùn)行水平。在進(jìn)行路徑設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要對(duì)區(qū)域內(nèi)的氣象、地質(zhì)等因素進(jìn)行綜合考慮，并且要對(duì)設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、安全性與可操作性等內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮，保證路徑設(shè)計(jì)的合理性。需要注意的是，在路徑設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要盡量減少輸電線路建設(shè)時(shí)對(duì)于農(nóng)田等的影響，避免將桿塔設(shè)置在農(nóng)田、果園以及樹(shù)林之中，避免對(duì)正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響。在塔位確認(rèn)時(shí)，要盡量選擇一些森林覆蓋率比較低的區(qū)域內(nèi)，縮短線路路徑施工建設(shè)的周期，在提高線路質(zhì)量基礎(chǔ)上，對(duì)電力資源起到良好的節(jié)約效果。

在路徑設(shè)計(jì)期間，要對(duì)線路路徑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行多元化對(duì)比，對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的自然因素與人文因素進(jìn)行綜合考慮，讓設(shè)計(jì)方案的合理性得到進(jìn)一步提高。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之前，要做好對(duì)輸電線路施工現(xiàn)場(chǎng)的綜合勘查，對(duì)輸電線路搭設(shè)的沿線自然環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，盡量選擇一些彎道比較少、長(zhǎng)度短以及地勢(shì)變化情況比較小的路徑，降低輸電線路在建設(shè)中的成本支出。部分設(shè)計(jì)人員要避免在山谷、峽谷以及一些極端天氣內(nèi)進(jìn)行區(qū)域施工時(shí)，設(shè)計(jì)人員要做好施工區(qū)域內(nèi)人文條件的綜合考察，對(duì)輸電線路區(qū)域內(nèi)的情況明確后，根據(jù)國(guó)家的綠色建設(shè)要求進(jìn)行路徑設(shè)計(jì)。對(duì)于部分生態(tài)保護(hù)區(qū)，可以盡量應(yīng)用高塔跨越設(shè)計(jì)的方式，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境所造成的破壞，對(duì)現(xiàn)有的線路路徑開(kāi)展優(yōu)化設(shè)計(jì)，為后續(xù)輸電線路施工提供良好的指導(dǎo)。在完成路徑設(shè)計(jì)方案的明確后，設(shè)計(jì)人員要做好與相關(guān)施工單位的溝通交流，確保設(shè)計(jì)方案能夠順利通過(guò)相應(yīng)審核。

3.2 導(dǎo)線設(shè)計(jì)

導(dǎo)線設(shè)計(jì)作為輸電線路設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還需加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)線的科學(xué)設(shè)計(jì)水平，保障輸電線路的設(shè)計(jì)水平。設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展導(dǎo)線設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，要對(duì)輸電線路運(yùn)行區(qū)域內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集，隨后通過(guò)現(xiàn)代化技術(shù)手段進(jìn)行導(dǎo)線設(shè)計(jì)方案的制定，對(duì)導(dǎo)線的技術(shù)參數(shù)要求進(jìn)行明確，確保導(dǎo)線型號(hào)與性能能夠充分滿足輸電線路的運(yùn)行需求。在導(dǎo)線設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員要樹(shù)立良好的節(jié)能意識(shí)，盡量選擇一些節(jié)能效果比較強(qiáng)的導(dǎo)線。設(shè)計(jì)人員需要積極對(duì)比現(xiàn)階段各種不同的新型導(dǎo)線材料，就各種導(dǎo)線材料的絕緣性能、電力輸送性能與節(jié)能性能進(jìn)行綜合考慮。此外，設(shè)計(jì)人員在導(dǎo)線設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需對(duì)輸電線路周?chē)沫h(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行明確，充分考慮到運(yùn)行區(qū)間的環(huán)境因素。對(duì)于部分特殊區(qū)域，還需做好抗腐蝕以及防覆冰等針對(duì)性處理措施，讓導(dǎo)線設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性得到進(jìn)一步提高。

3.3 桿塔設(shè)計(jì)

在輸電線路設(shè)計(jì)中，還需結(jié)合區(qū)域內(nèi)施工情況，做好桿塔的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高輸電線路的整體運(yùn)行質(zhì)量。桿塔作為輸電線路的重要骨架結(jié)構(gòu)，只有保障桿塔的建設(shè)合理性，才能夠提高輸電線路的整體運(yùn)行安全性。在進(jìn)行桿塔設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要是進(jìn)行桿塔造型與基礎(chǔ)的選擇。目前我國(guó)輸電線路中常見(jiàn)的桿塔結(jié)構(gòu)包含有自立桿塔以及拉線桿塔兩種類(lèi)型。根據(jù)桿塔的后續(xù)使用功能，將其分為耐張桿塔、直線桿塔以及換位桿塔等多種類(lèi)型。在桿塔選擇時(shí)，還需要基于輸電線路的具體運(yùn)行需求，進(jìn)行桿塔類(lèi)型的合理選擇，確保其能夠滿足工程施工建設(shè)的實(shí)際需求。

此外，在桿塔設(shè)計(jì)時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)桿塔設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的環(huán)保性。如果桿塔設(shè)置的部位無(wú)法避開(kāi)林區(qū)，在跨越林區(qū)過(guò)程中要盡量減少線路走廊的寬度，并且選用高塔跨越的施工方式，避免施工中對(duì)林木的大量砍伐問(wèn)題發(fā)生，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境起到良好的保護(hù)效果。對(duì)于部分人員密集的施工區(qū)域，在桿塔選擇時(shí)要盡量選用有著緊湊特點(diǎn)的鐵塔，降低桿塔施工中對(duì)土地資源的需求。對(duì)現(xiàn)有的鐵塔基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行綜合考慮，盡量提高對(duì)原狀土的使用力度，在保障桿塔建設(shè)成本基礎(chǔ)上，最大限度地降低對(duì)施工區(qū)域產(chǎn)生的環(huán)境破壞，提高桿塔建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益。

3.4 絕緣設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員需加強(qiáng)對(duì)輸電線路絕緣設(shè)計(jì)的重視度，促進(jìn)輸電線路運(yùn)行安全性進(jìn)一步提高。在絕緣設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要對(duì)輸電線路施工現(xiàn)場(chǎng)的氣象信息進(jìn)行明確，在結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求開(kāi)展絕緣設(shè)計(jì)工作，提高輸電線路的絕緣能力。在絕緣材料選擇時(shí)，要對(duì)材料的質(zhì)量、環(huán)保性能與使用情況等參數(shù)進(jìn)行綜合性的考慮，還要明確各種絕緣材料的抗污能力、抗腐蝕能力以及抗電化能力，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與成本的全面控制。

3.5 防雷設(shè)計(jì)

在輸電線路的防雷設(shè)計(jì)時(shí)，避雷線在選擇過(guò)程中，要與輸電線路沿線區(qū)域內(nèi)的氣象需求進(jìn)行深入分析，隨后根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行雙避雷線的選擇。主要是因?yàn)殡p避雷線自身具有良好的避雷能力，能夠在輸電線路在強(qiáng)雷電條件下，依舊擁有良好的避雷能力。在雷電氣候條件下，可以減少雷擊對(duì)于導(dǎo)線所造成的破壞，提高輸電線路的運(yùn)行質(zhì)量水平。

設(shè)計(jì)人員在防雷設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格遵循間距標(biāo)準(zhǔn)對(duì)避雷線與導(dǎo)線之間的距離進(jìn)行規(guī)劃。對(duì)于部分雷電高發(fā)區(qū)域內(nèi)，輸電線路經(jīng)常會(huì)受到雷電的破壞。因此要根據(jù)區(qū)域內(nèi)的常見(jiàn)氣候情況，進(jìn)行避雷器的科學(xué)設(shè)計(jì)與安裝，最大限度地提高輸電線路的防雷能力，提高電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行水平。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的趨勢(shì)下，人們對(duì)電力能源的需求不斷增多，電力工程的建設(shè)規(guī)模也隨之?dāng)U大。輸電線路作為電力工程中的重要組成，只有做好了輸電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能夠減少外界因素對(duì)電力工程運(yùn)行質(zhì)量造成的影響，保障輸電線路整體運(yùn)行質(zhì)量。因此，在輸電線路設(shè)計(jì)中，還需要對(duì)設(shè)計(jì)流程與設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行明確，做好全過(guò)程的設(shè)計(jì)優(yōu)化，借此保障輸電線路的設(shè)計(jì)效果，為后續(xù)電力工程建設(shè)提供良好的指導(dǎo)。