高压输电线路电气设计问题及完善对策的探析

摘要：随着我国社会经济的快速发展，电力事业也在不断地进步。高压输电线路是电力系统中十分重要的组成部分，为电力系统提供了重要保障。因此，在进行高压输电线路电气设计过程中，必须要对其相关问题进行分析研究，并提出合理有效的解决措施，使高压输电线路能够正常运行。本文从高压输电线路的电气设计问题进行切入，并探讨了其完善对策，旨在为相关人士提供参考与借鉴。

关键词：高压输电线路；电气设计问题；完善对策

引言：

在社会经济快速发展的今天，人们对电力资源的需求量越来越大，而在电力系统中，输电线路是其中非常重要的一部分。因此，输电线路的安全稳定运行直接影响着人们正常的生产和生活。高压输电线路的电气设计是电力系统中非常重要的一项工作，一定要保证高压输电线路电气设计符合国家相关规定和要求。

一、导线截面

高压输电线路中，导线截面在一定程度上决定了导线的输送能力。一般情况下，对于钢芯铝绞线，由于其导电性能好、载流量大，所以通常情况下，一般都是选用铜芯铝绞线。然而在实际的应用过程中，由于存在导线的实际截面积以及线路工程所处的环境等因素的影响，所以其输电电压以及输电容量都会受到很大的影响。为了保证线路运行的稳定性以及可靠性，通常情况下，要在设计阶段就充分考虑到这些因素。根据实际情况对导线截面进行合理选择。对于架空线路来说，由于其环境较为复杂且不可控因素较多等因素的影响，所以必须要合理选择导线截面[1]。

二、杆塔选型

输电线路的杆塔选型是高压输电线路设计过程中的关键环节，由于受到各种因素的影响，输电线路的杆塔选型不合理会造成资源的浪费，同时也会增加施工成本。因此，在高压输电线路电气设计过程中必须对杆塔选型引起足够重视。根据当前我国的实际情况来看，高压输电线路的杆塔选型一般采用以下几种方式：

（一）常规型式：这种方式主要是将传统杆塔形式运用在高压输电线路设计过程中，这种方式简单实用，易于操作，但是存在着一些缺陷，例如：造价高、施工难度大等。

（二）双销式杆塔：这种方式是将双销杆塔与传统杆塔相结合，充分发挥两者的优势。但是在实际操作中发现这种方式存在着很多不足之处，例如：造价较高、施工难度较大等。但是这种方式存在着一定的弊端，例如：施工难度较大、造价较高等。

（三）新型结构型式：这种结构型式的优点在于能够将两种形式结合在一起，充分发挥两者的优势，但是存在着造价较高等缺点。

（四）新型材料杆塔：这种杆塔类型主要是将新型材料应用到高压输电线路中，这种形式下杆塔的造价相对比较低，但是其稳定性较差。

（五）组合型杆塔：这种结构型式是将传统杆塔与新型材料杆塔相结合。目前在我国高压输电线路工程中使用最多的是双销式杆塔以及新型材料杆塔。这两种方式在实际应用中均具有较好的效果，尤其是双销式杆已经成为我国高压输电线路工程中主要使用的型式。双销式杆塔的优点在于其造价较低、施工难度较小、施工周期短等，但是其缺点也较为明显，例如：稳定性差等。在实际应用中必须综合考虑多种因素，选择最适合我国实际情况的新型材料杆[2]。

三、导线排列

导线排列是输电线路电气设计的重要组成部分，导线排列的好坏直接影响着输电线路的安全运行，也是输电线路施工中最重要的部分。在导线排列时，必须考虑导线与导线之间的垂直距离在满足机械强度的前提下，应尽量靠近，但应不小于规定标准；同一直线上导线间的最小距离应尽可能满足耐张塔和分裂导线之间的最小距离。

在满足上述条件下，应考虑同塔双回线路之间的最小水平间距。当在同一直线上布置有两个或两个以上档距时，应考虑最小档距和最大档距的距离，一般情况下，水平间距不应小于最小档距或最大档距。例如在220 kV线路上，水平间距不应小于120m；在110 kV线路上不应小于50m；在35 kV线路上不应小于20m。

对跨越公路、铁路、河流、建筑物等障碍物时，必须采用不小于500 mm高的绝缘距离。跨越直线塔时，必须考虑由于导线交叉跨越所增加的费用；当导线排列方式有可能引起弧垂发生较大变化时，应使其弧垂尽可能接近地面；当采用分裂导线时，必须满足分裂导线间相互垂直距离及分裂间距的要求；对分裂导线在同一直线上布置有两个或两个以上档距时，其夹角应在90°～135°之间，以保证导线有较大的弧垂裕度。线路终端塔和转角塔上，其杆塔导线不能布置成正三角形，否则会影响导线的安全运行。

四、绝缘配置

高压输电线路在设计中，应充分考虑其工作环境和应用的环境，按照有关要求进行绝缘配置，如海拔高度、气象条件、污秽度和污闪等级等，在这些方面进行科学合理的配置；还要考虑到绝缘子片数，当导线电压等级高于或等于220 kV时，应按照设备最大允许电压的85%进行选择；当导线电压等级低于220 kV时，应按照最小值进行选择。在海拔较高的地区，应当根据实际情况选择合适的绝缘子片数[3]。

目前，我国高压输电线路普遍采用玻璃绝缘子，在耐污秽性能上具有明显优势。但在实际应用中却发现了玻璃绝缘子老化速度过快的问题。为了解决该问题，可以通过两种方式进行优化：提高玻璃绝缘子的制造工艺水平，让其质量更加可靠；改变玻璃绝缘子的表面构造，让其表面不存在氧化层、污垢等问题；为了提高玻璃绝缘子的使用寿命，还可以将其表面涂敷一层有机硅防污剂。

五、防雷接地装置

在高压输电线路电气设计中，防雷接地装置是一项非常重要的设计内容，其对于整个高压输电线路的安全运行具有重要的意义。在高压输电线路电气设计中，防雷接地装置主要包括两种类型，即水平接地装置和垂直接地装置。在高压输电线路电气设计中，防雷接地装置主要有以下两个方面的应用：一是针对架空线路的杆塔进行防雷设计，以确保在雷电天气下，杆塔不会出现放电现象；二是针对杆塔的基础进行防雷设计，以确保在雷击天气下，基础不会出现闪络现象。

当前，我国大部分高压输电线路均采用垂直接地装置。对于电力系统而言，无论是水平接地还是垂直接地装置，其接地电阻值均需控制在10Ω以内。然而，由于我国幅员辽阔、地形多样、土壤性质复杂等原因，高压输电线路的接地电阻值往往会超出这一范围。针对这种情况，要对高压输电线路电气设计进行相应的完善。

三、结束语

综上所述，在高压输电线路电气设计过程中，要保证设计方案的科学性和合理性，以确保高压输电线路电气设计符合国家相关规定和要求；要对高压输电线路电气设计中存在的问题进行分析研究，并根据实际情况提出了一些切实可行的改进措施，从而提高高压输电线路电气设计的水平。

参考文献：

[1] 刘剑，李占海.高压输电线路电气设计问题及完善对策的探析[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术， 2022（3）：3.

[2] 王琼.高压输电线路电气设计问题及完善对策探究[J].电力设备管理， 2021， 000（009）：P.71-72，74.

[3] 顾哲明.高压输电线路电气设计问题及完善对策[J].电子测试， 2019（7）：2.DOI：10.3969/j.issn.1000-8519.2019.07.050.