高压输电线路电气设计问题及完善对策探究

中国电建集团江西省电力设计院有限公司 王 琼

1 高压输电线路的特点及设计过程

高压输电就是发电厂产生的电流，经过变压器把电流的电压值增大之后通过电缆把电力输送到需要的地方，然后再通过降压器把电流的电压值降低，在输送到各家各户，这样就是我们在生活中用到的电流。增大输电时的电压是为了在保证功率相同，电流越大电压越小，这样做不仅可以减少电流传输造成的热损耗，还可以降低输电的材料成本，节约电力资源。高压输电工程的完善，在很大程度上提高了人们的生活质量，也彰显着我国电力水平的提高与科学技术的发展[1]。

1.1 高压输电线路的特点

高压输电线路在电力输送方面不仅节省了人力成本和材料成本，也给人们的生活带来了极大好处，还为我国的科技发展奠定了基础。高压输电被分为直流电和交流电两种，直流电的电流是一成不变的，无论时间怎么变电流都不会变。交流电就是电流不断的变化，且电流的变化和时间呈现周期性的变化，交流电是就日常生活中的市电。高压输电是一项大工程，它的任何一个环节都不能有任何的失误。

直流输电所需要的材料非常少且需要的成本也很低，它只需两根导线、一根做正极一根做负极，输送直流电的线缆可使用很长时间且电流的输送距离可远也可进。我国的高压输电也有的是输送交流电，交流电在生活中应用十分广泛。使用交流电的好处就是电压可以自动调控，交流电的发电设备比直流电的发电设备简单易操作，且交流电的发电系统完整，技术标准。

直流输电和交流输电都有一定的缺点。高压直流输电的材料成本很高，设备很多不易操作，设备造价昂贵、可靠性不好、直流输电的灭弧问题解决困难等许多的问题都需要解决。直流输电的电压不容易降下来，想要实现降压必须使用专业电子电路才可以，不然就无法降压成功。不管是直流输电还是交流输电都具有两面性，他们共同为人类发展做出了巨大的贡献，但每年因触电伤亡的人数并不少，所以在利用电力的同时也要注意安全。

1.2 高压输电线路电气设计过程分析

高压输电前期会受到很多的因素阻扰，所以在最初的阶段要做好所有准备，从高压输电建造前的施工场地的选择、到材料的选择一定要细心谨慎，把好质量的关卡。选择施工场地时要根据实际的地理情况和天气状况，多次对施工场地进行勘察，注意施工场地的每个细节。设计施工图纸时不仅要有专业的知识技能，也要细心观察施工地区的细节问题。针对初期的施工，各项工作的负责人员要相互督促、互相学习，对施工问题多次展开讨论，完善高压输电工程。

确定好施工的场地后，就要规划高压输电的线路，这个步骤对整个输电工程十分重要。在确定线路走向时要考虑线路经过地方的地理环境和天气状况，确保输电线路不会受到天气的影响。做好线路的防潮和防冻及绝缘工作，保护线路增加线路的使用年限。施工的过程中要努力做好每一个步骤，输电工程的负责人要监督好每一个步骤，不能出现一丝一毫的失误。考虑到外界因素对线路的影响，努力把外界的因素的影响降到最低点。输电工程的负责人员要有专业的知识和高超的技能，这样有利于加快输电工程施工的效率。

2 高压输电线路电气设计中存在的问题及原因分析

高压输电虽然在我国分部广泛，但它存在的问题尚未解决，高压输电工程是一项非常庞大的工程，有许多细节需注意，任何一个不起眼的细节都有可能对输电工程造成很大的影响。目前首要做的就是找出高压输电线路电气设计上的不足之处，然后想办法解决存在的问题[2-3]。

2.1 线路路径选择缺乏合理性

在高压输电工程建造的时候，首先要做的就是规划好线路设计。有些地方不适合高压输电的线路安置，所以在规划线路设计的时候，要实际勘察好线路经过的地方，注意每个细节。有些高压输电线路设计者没有合理的分布线路，导致后期的高压输电工程出现问题的情况很多，也有的高压输电工程线路设计者在设计线路时没有根据当地实际的地理环境和天气状况来设计，就会导致寒冷地方的线路结冰，然后线路上的冰块太大导致电线断裂。为了后期高压输电线路不出现错误的地方，在设计线路时要考虑到材料成本和线路走向，不能为了节省材料而忽略了线路设计的质量。

2.2 防雷和抗冰设计不合理

每年在我国发生的线路故障，大多是天气寒冷或电线结冰对线路造成的破坏，我国每年都会发生电线上结冰过厚而导致线路断裂的现象，每一次对线路的维修都极其困难，工人们要爬上距地面几百米的高空中维修，非常困难，如果对高压输电线路进行合理的规划，就会避免这种情况的出现。武汉曾因下冰雹造成很多电路跳闸的现象。在2013年成都遭受雷暴导致58高压线严重受损，不仅对政府工作人员带来极大压力，也对人们造成很大不便。如果高压输电线合理安排就不会出现这种情况。有些地方的高压输电线路因没有做好防雷措施引发触电事故造成人员伤亡，可见高压输电线路防雷措施的重要性。

3 高压输电线路电气设计改进措施研究

3.1 高压输电线路路径优化

高压输电线路路径优化对电力发展有重要作用，只有选择好路径才能避免线路发生许多问题。在选择路径的工作基础上要提前选择好施工人员，确保施工人员工作的高效率，了解施工场地的详细信息，熟悉施工流程的每一个步骤，施工任务精确到每一位参与者，确保施工的顺利进行。

我国高压电线路基本都在地面，依靠杆塔彼此链接，塔杆的大小粗细对高压线路的稳定性有很大影响。每根塔杆间的电线基本都经过空旷的地区，也有经过深山密林。这样的安排方式可能会节省材料，但没有考虑到施工和维修问题，在森林中各种动物可能会破坏线路表面的绝缘体，没有绝缘体的线路在下雨时很容易发生事故，而且对后期的维修也造成了困难。电路设计要避免曲曲折折、不方便施工和维修，对于塔杆的大小也要适中，要让它有足够承受重力的能力。

3.2 对防雷抗冰进行有效的设计

我国四季气候变化明显，在实行高压电线路设计时要根据地理位置和气候的变化，尽量避免一些高寒地区，选择较短的路线设计，进行线路走向时要做好线路的防潮和防寒。为避免漏电问题的发生可采取以下的措施预防：首先在塔杆上安装好防雷装置或安装避雷针，连接地线埋入地下。定期对高压输电线路进行检查防患于未然，对于地下线路要做好防潮措施，在线路表面做好绝缘措施。下降接地电阻、架设避雷线、安装避雷器、设置接地装配等都是非常有用的防雷措施。对于高寒地区线路问题，就是要对线路进行抗冰设计，研发抗冰的线路设备，减小冰冻对线路的压力，增加线路的使用年限。如：在绝缘子冰闪表面涂放高质量的防水材料可避免电线漏电问题；保持电线较高的机械强度可在出现雷电冰雹时保持良好状态，减少线路问题。

3.3 提高高压输电线路电气设计人员的专业素质

高压输电线路电气设计人员的专业素质对高压输电工程的发展有很大影响，他们熟知高压输电相关知识，有很好的专业能力，是国家电力发展的动力。高压输电线路工程是我国电力发展的重要工程，参与人员要有丰富的专业知识和强大的工作能力，这样才能保证高压输电工程的进步。有些设计人员在设计时不认真，没有及时发现不合理的地方并及时改正，这不仅浪费了其他人的劳动成果，也让自己的工作变得毫无意义。在电气设计的过程中，设计图纸要做到绝对的精确，过程要严格按照合理的要求来实施，监督者要严格把控好施工质量的关卡，及时指出并纠正施工时的错误之处。要彻底的改善这个问题，要加大对施工人员的要求，对每一个步骤都要做到完美，及时解决施工时存在的问题。

综上，虽然现在高压输电工程还存在图纸设计的不合理、高压线路的规划不合理、防雷和抗冰不到位等问题，但我国的技术人员已投身于高压输电工程中，推动着祖国的电力发展。