高壓輸變電線路的設(shè)計(jì)與維護(hù)探析

新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

摘要：結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)單的分析了高壓輸變電線路的設(shè)計(jì)步驟，基于自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，指出了怎樣改善高壓輸變電線路設(shè)計(jì)，望能對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)一定的幫助。本文首先分析了線路施工的特殊性要求分析，然后分析了設(shè)計(jì)與維護(hù)的要點(diǎn)。

關(guān)鍵字：高壓輸電；線路；設(shè)計(jì)；維護(hù)

供電企業(yè)為了能夠解決在電力建設(shè)之中出現(xiàn)的問(wèn)題，需要不斷提高電力的可靠性與穩(wěn)定性。其中比較常用而且可靠的方式便是用高壓輸電的方式進(jìn)行輸送。供電企業(yè)在電力建設(shè)之中不僅僅需要考慮相應(yīng)的成本預(yù)算，還需要考慮輸電的效果和穩(wěn)定性。其中需要設(shè)計(jì)人員要不斷的進(jìn)行一定程度的再認(rèn)識(shí)和研究，并且將相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行一定程度上的再創(chuàng)新?；诖耍P者結(jié)合自身工作實(shí)踐，就高壓輸變電線路的設(shè)計(jì)與維護(hù)做出以下分析。

一、線路施工的特殊性要求分析

（一）施工環(huán)境的特殊性。與常規(guī)的輸電網(wǎng)絡(luò)相比，高壓輸電網(wǎng)絡(luò)在施工和運(yùn)行兩個(gè)方面更有著其特殊性。在線路施工時(shí)經(jīng)常會(huì)穿越不同地勢(shì)地貌區(qū)域，因此，對(duì)于施工材料和設(shè)備的運(yùn)輸?shù)陌惭b以及后續(xù)施工操作都帶來(lái)很大的難度。

（二）線路施工的危險(xiǎn)系數(shù)較高，且對(duì)于系統(tǒng)輸送的安全性要求較高。高壓線路施工中電流的輸出量和電壓值都處于峰值狀態(tài)，在整個(gè)的施工過(guò)程之中具有著比較大的危險(xiǎn)性，人員傷亡和安全責(zé)任事故頻發(fā)。同時(shí)，在電流輸送過(guò)程中對(duì)于線路和設(shè)備的安全系數(shù)要予以高度重視。

（三）高壓線路的鋪設(shè)通常都要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的輸送路程，增加了后期施工因維修的難度，所以在整個(gè)的涉及以及維修之中需要時(shí)刻注意結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)保證施工材料要符合電流輸送標(biāo)準(zhǔn)，盡量避免發(fā)生主體結(jié)構(gòu)坍塌現(xiàn)象.

（四）線路建設(shè)時(shí)要充分考慮到自然環(huán)境對(duì)于線路的影響，要加設(shè)抗雷擊和除冰設(shè)計(jì)，另外，要注意溫度變化對(duì)于線路造成的不良影響。

二、設(shè)計(jì)與維護(hù)的要點(diǎn)

（一）合理設(shè)計(jì)高壓輸變電線路

1.選擇合理的導(dǎo)線

選擇合理的導(dǎo)線不僅要根據(jù)電暈及電流密度，還應(yīng)對(duì)外界因素進(jìn)行檢驗(yàn)，如無(wú)線干擾等。通常情況下，在海拔低于1000米的地域施工，可以選擇符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的鋁絞線，并且可以不進(jìn)行電暈驗(yàn)算。嚴(yán)格根據(jù)地線與導(dǎo)線的相關(guān)要求，安全系數(shù)應(yīng)大于2.5，在這一標(biāo)準(zhǔn)的前提下，地線的安全系數(shù)通常大于導(dǎo)線的安全系數(shù)。在導(dǎo)線和底線架設(shè)的過(guò)程之中，需要計(jì)算懸掛點(diǎn)的附加張力。應(yīng)使用鍍鋅鋼絞線與復(fù)合型絞線材料作為地線，并嚴(yán)格根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算出導(dǎo)線及地線短路的電流。

2.線桿的合理設(shè)計(jì)

線桿的合理設(shè)計(jì)是指在現(xiàn)有的高壓輸電電路中實(shí)施定線、測(cè)繪。進(jìn)而將具體的桿塔位置使用圖紙顯示。在設(shè)計(jì)高壓輸電線路中定位是最重要的一環(huán)，定位的質(zhì)量與整個(gè)電力施工的安全及設(shè)備后期維護(hù)等有著重要的影響。對(duì)此，桿塔的配置應(yīng)有多方面人員公共研究制定出最合理的方案，設(shè)計(jì)周密嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鳂I(yè)計(jì)劃。通常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方案，設(shè)置桿塔結(jié)構(gòu)，極限設(shè)計(jì)法是指桿塔結(jié)構(gòu)在限定的負(fù)荷下產(chǎn)生開(kāi)裂及形變的極限情況下，保障線路的正常運(yùn)作。桿塔的材料選擇在高壓輸電線路的設(shè)計(jì)中有著重要的影響。目前我國(guó)使用的桿塔鋼材為GB-Q235系列及Q345系列等。根據(jù)不同的使用條件及鋼材特性選擇合理的螺栓及螺母。為了保證桿塔結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)要求相關(guān)人員進(jìn)行桿塔的專題規(guī)劃設(shè)計(jì)，將我國(guó)廣大地域的各類地質(zhì)、地形、環(huán)境、氣候等條件下的不同桿塔使用情況進(jìn)行收集。盡量保證桿塔設(shè)計(jì)的實(shí)用性、科學(xué)性及經(jīng)濟(jì)性等。隨著桿塔電壓負(fù)荷的增加高壓輸變電線路的電壓等級(jí)也將得到提高，隨著桿塔的重量及高度的增加，必將引起電力施工的難度增加。進(jìn)行高壓輸變電線路桿塔的安裝過(guò)程中，應(yīng)充分考慮安全問(wèn)題，嚴(yán)格根據(jù)客觀的規(guī)律施工，有效的保障工程施工。

3.合理配置絕緣

絕緣的配置應(yīng)在保障輸電線路在規(guī)定電壓或雷電影響的條件下，都能正常的進(jìn)行運(yùn)作。例如，在海拔較高的國(guó)內(nèi)地區(qū)，需要配置8塊以上的絕緣子串片。在進(jìn)行輸電線路的防雷設(shè)計(jì)時(shí)，要求相關(guān)施工人員結(jié)合線路的實(shí)際電壓、負(fù)荷等性質(zhì)以及高壓輸變電線路的運(yùn)行方式，并且合理配置相關(guān)的雷電情況，共同配合。如在進(jìn)行110kV輸電線路的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)順著高壓線路合理的架設(shè)底線。通常35kV輸電線路不宜架設(shè)地線，因此應(yīng)在變電站進(jìn)線端架設(shè)2km左右的地線。如若需要在耕地的田中鋪設(shè)線路，應(yīng)該注重線路的埋藏必須壓低于耕地之下；通常使用絕緣地線時(shí)，應(yīng)合理的控制地線中的電磁感應(yīng)電流及電壓，合理的設(shè)置地線間隙，保證絕緣配體在安全無(wú)損的條件下使用；長(zhǎng)期使用的相關(guān)通電的線路其中，絕緣底線需要做好比較好的防護(hù)。

（二）加強(qiáng)高壓輸變電線路的維護(hù)措施

1.保障輸電線路質(zhì)量

輸電線路的維護(hù)應(yīng)重視下列幾類情況：

一是提前進(jìn)行冰凍期的檢測(cè)。在線路進(jìn)入冰凍期前，需要根據(jù)實(shí)際的情況采取合理的措施對(duì)線路桿塔進(jìn)行檢測(cè)，其中如若出現(xiàn)電桿積水比較嚴(yán)重的情況，應(yīng)預(yù)先在桿塔根部距地面10厘米處，開(kāi)鑿小孔排除內(nèi)部水分，對(duì)于較厚的凍土層需要進(jìn)行下開(kāi)口處理，并利用鐵管將地表水引出；

二是維護(hù)桿塔質(zhì)量。每個(gè)桿塔在立桿前，都應(yīng)對(duì)桿塔質(zhì)量進(jìn)行檢查，桿塔自身的質(zhì)量問(wèn)題，需要在立桿前便將缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，合理的操作，嚴(yán)禁應(yīng)操作不當(dāng)引起的桿塔破損。

三是地下水位較高的地域。這類地段由于水源豐富，易造成桿內(nèi)積水問(wèn)題，因此在線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使用結(jié)構(gòu)上封堵進(jìn)水的措施。將桿低與桿頂內(nèi)壁進(jìn)行合理的焊接，進(jìn)而能夠有效的防止雨水及地下水的侵蝕，也便于后期的線路維護(hù)；

2.合理的維護(hù)線桿

線桿的維護(hù)應(yīng)從下列幾個(gè)方面進(jìn)行：

一是防護(hù)桿塔基礎(chǔ)。導(dǎo)致桿塔事故的原因來(lái)自多方面因素的影響。其中桿塔地基沉降、傾斜及開(kāi)裂等原因影響較大。相關(guān)人員巡線時(shí)，應(yīng)對(duì)桿塔基礎(chǔ)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，并根據(jù)當(dāng)?shù)毓?jié)氣的特點(diǎn)進(jìn)行全面維護(hù)。在春季維護(hù)時(shí)，應(yīng)合理的將冬季施工的沉陷部位使用擴(kuò)張周邊土體的夯實(shí)措施進(jìn)行固定，以免造成事故；

二是定期檢查桿塔零部件，保證桿塔均勻受力。在進(jìn)行維護(hù)時(shí)，應(yīng)定期的進(jìn)行檢查，及時(shí)修補(bǔ)缺失的線夾等金屬構(gòu)件，進(jìn)而保障桿塔的均勻受力。若桿塔在受損的條件的運(yùn)作，將極易引起塌桿等事故；

三是維護(hù)桿塔拉線。巡線人員應(yīng)不定期的檢查桿塔拉線，嚴(yán)格保證拉線緊固且無(wú)明顯破損，對(duì)于受力不均勻的情況，應(yīng)適當(dāng)增加拉線，使桿塔整體的穩(wěn)固性得到保證；

四是惡劣天氣下的維護(hù)。惡劣天氣嚴(yán)重的影響的桿塔的正常運(yùn)作。特別是大風(fēng)天氣，在用電高峰時(shí)將對(duì)線桿造成巨大的影響。對(duì)于存在缺陷、跨度較大的導(dǎo)線在惡劣狀態(tài)下的數(shù)據(jù)應(yīng)合理掌握。若線路松弛度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，杜絕發(fā)生故障損失。

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