电力工程及其输电线路设计与施工的技术分析

引言

电力工程及输电线路是能源输送的关键纽带，其设计科学性与施工可靠性直接关乎电力系统稳定。新能源发展与电网升级对线路技术提出更高要求，传统设计与施工模式面临挑战。

一、电力工程输电线路设计技术要点

1.1 路径规划与勘测设计

路径规划是输电线路设计的首要环节，需在安全、经济与环保之间寻求平衡。设计需综合考量地形地貌，避开高山峡谷、泥石流等危险区域，优先选择地势平缓地带以降低施工难度。对于生态敏感区、居民区等区域，需通过路径绕行或高度优化减少环境干扰。现代勘测技术为路径优化提供了有力支撑，卫星遥感可快速获取大范围地形数据，无人机航拍能精准捕捉局部细节，二者结合形成的三维地形模型，可直观呈现路径沿线的地理特征，帮助设计人员在方案阶段预判潜在冲突，实现路径的精细化规划。

1.2 杆塔设计与选型

杆塔作为线路的支撑结构，其设计与选型需匹配线路荷载与环境条件。直线杆塔用于支撑导线的直线段，结构相对简单；耐张杆塔需承受断线张力，多用于线路转角或分段处；转角杆塔则需适应特定角度的受力需求。设计中需通过力学计算确定杆塔的强度与稳定性，确保能承受导线自重、风力、覆冰等荷载的组合作用。新型材料的应用正在改变传统杆塔设计，复合材料杆塔具有重量轻、耐腐蚀的特点，适用于潮湿或沿海环境。

1.3 导线与绝缘配置设计

导线是电能传输的核心载体，选型需兼顾传输容量与机械性能。设计需根据线路的输送功率确定导线截面，同时考虑温升对载流量的影响，高温环境下可选用耐热导线以提升传输效率。分裂导线通过多根导线并联减少电晕损耗，适用于高压线路；而大截面导线则能降低线路电阻，减少电能损耗。绝缘配置需与线路电压等级匹配，绝缘子的选型需考虑污区等级，在工业区或盐碱地应选用防污型绝缘子。

1.4 防雷与接地系统设计

防雷设计需构建多层次防护体系，直击雷防护可通过杆塔顶部安装避雷针，将雷电引向自身并通过接地装置泄流；感应雷防护则依赖避雷器限制过电压，保护线路设备。接地系统是防雷的关键，需确保雷电流能快速导入大地，设计中需根据土壤电阻率选择合适的接地形式，在高电阻土壤区域可采用深井接地、换土等方式降低接地电阻。

二、输电线路施工关键技术分析

2.1 基础施工技术

输电线路的地面施工是最核心的内容，也是确保输电线路安全的基础，应当依据不同的地面组成采用合适的施工方案，例如黏土地面通常采用现浇式的基础，以模具固定并作为模具支撑成与塔基底面相应的承台结构，在浇筑的过程中应当控制混凝土的和易性以及浇筑时振捣的密度。砂土、淤泥以及一般粘性土地区通常采用桩式的基础，采用打桩机将事先制作好的桩插入地下，以桩作为支点将桩底传来的荷重扩散到坚硬的土层。岩质土通常采用嵌固式，即先把岩体开挖成基坑，而后把钢筋混凝土的骨架插入其中嵌固成支撑的结构后进行浇灌，浇灌之后固定，嵌入岩中。

2.2 杆塔组立施工技术

组装过程中选择吊装精度和安全兼顾的方案，如整立和分解组塔。当杆塔重量较轻的时候，采用整立方法，利用起重机将组装完成的杆塔一次性吊起安装在相应位置，此时吊装过程中要使用多组牵引绳保证杆塔稳定，防止晃动触碰，以确保杆塔的安全；而一些重型杆塔则采取分解方法，先组装塔腿和塔身下段，再使用抱杆或起重机分别吊装上段结构，组装过程中对法兰螺栓孔位进行对位，确保杆塔垂直。组装过程中为了人员作业方便，工人要系上安全带，构件吊装时下方禁止行人。

2.3 架线施工工艺

送电线路施工主要是保证导线张力和弧垂的安全，主要是采用张力放线施工，张力放线安装牵引机和张力机于线杆的两侧，依靠牵引绳来牵引出导线，经过地面走向对边线杆塔的一侧，全程张紧式导线，防止与地面的磨擦产生绝缘皮破损。紧线过程主要通过经纬仪进行观测线路，观测导线弧垂是否合格，依据气候条件来改变导线张力，保持弧垂适度，保证导线弧垂安全。导线连接工艺选择为压接，将接头处的铝股和钢芯均压接为一体，使其形成一个机械和电气上的可靠连接，压接完成后检查接头部位的外观，无鼓包，无裂痕。导线在进行跨越施工时，跨越高速公路，铁路和乡村道路时必须在跨越点设立安全网或者进行不停电跨越，在施工时防止导线掉落引发的伤亡。

2.4 附件安装与调试技术

配件装配需及时搭接在张紧的导线之后，把握各部件的装配位置。金具装配应根据导线规格选用配套的线夹、绝缘子，安装在导线上用专用工具固定住，避免其过度拉伸损害导线或松动导致滑动；安装绝缘子时，绝缘子串体垂直地安装，连接件必须拧好再配装防松螺帽。安装接地，装配须可靠连接至杆塔的基础，其接地处要焊接好，接地处做防锈漆处理，还要满足其接地值的性能。测试阶段，主要要测绝缘电阻、线路参数等，用摇表来确定其绝缘子绝缘是否良好，用仪表来测量导线电阻、电容量，检查该线路是否符合运行标准。

三、输电线路设计与施工的质量与安全控制

3.1 质量控制体系构建

质量控制需贯穿设计到施工的全流程。设计阶段需建立图纸会审机制，组织设计、施工、监理方共同审核方案的合规性与可操作性，重点核查路径合理性、杆塔强度计算等关键内容。材料进场实行严格检验制度，对导线、绝缘子、钢材等核心材料核对规格参数并抽样检测，杜绝不合格品入场。施工中推行工序验收制，每道工序完成后经监理确认方可进入下一道，尤其强化基础混凝土强度、杆塔垂直度、导线压接质量等关键节点的把控。

3.2 安全风险管理措施

安全管理以风险预判为核心，施工前需全面识别危险源，针对高空作业、吊装操作、带电跨越等环节制定专项防护方案。作业人员必须经过安全培训，特种作业人员持证上岗，高空作业时强制使用双钩安全带、安全网等防护装备。现场设置明显的安全警示标识，划分危险作业区域并严禁非施工人员进入。建立应急管理机制，配备急救设备与通讯工具，定期开展应急演练，确保突遇触电、坠落等事故时能快速响应处置，最大限度降低安全风险。

结语

电力工程及输电线路的设计与施工技术，直接决定电力系统的效能与安全。从路径规划、杆塔选型到基础施工、架线工艺，各环节技术优化需兼顾科学与实践。质量控制体系与安全风险管理的完善，为工程可靠性提供保障。随着智能化、绿色化技术融入，输电线路将更适配新能源发展需求，推动电力工程向高效、安全、可持续方向迈进，为能源体系稳定运行奠定坚实基础。

参考文献

[1]欧振峰.电力工程及其输电线路设计与施工技术问题刍议[J].中国高新科技,2024,(16):80-82.

[2] 李万 棉. 电力 工程 及其 输电 线路 设计 与施 工的 技术 问题 [J]. 广西 电业,2023,(03):65-69.