高压输变电线路的设计与维护浅析李进中

高压输变电线路的设计与维护浅析李进中

李进中

（国网盐城市大丰区供电公司江苏盐城224100）

摘要：高压输变电系统的主要作用是在电力运输过程中对电压进行转换并对输送电系统进行保护，实现电力的安全传输和和合理化分配，高压输变电线路的施工质量是国家电网可以正常、安全运行的基础保障。在进行线路的设计和维护时，工作人员需要根据线路施工区域的实际情况，结合线路的施工特点，提高其设计和维护工作的质量。

关键词：高压输变电线路；设计维护；巡查维护

1高压输变电线路施工特点

1.1高压输变电线路施工环境的特殊性

高压输变电线路的作用是为了进行远距离的电力输送，因此，在进行线路施工时需要穿过不同地形地貌的区域。其中经常会出现许多具有危险或特殊环境的地域，这些地域对施工材料和施工设备的要求较高，增加了施工材料和设备的运输以及后续安装施工操作的难度。由于线路施工环境的特殊性，因此与正常电网施工相比较，高压输变电线路的施工和运行环境更为复杂、困难。

1.2铺设输送时间长

高压输变电线路由于其运行特性导致施工铺设路程较长，增加了输电线路后期的施工和维护难度。因此，在进行线路施工时，要保证线路所需材料满足施工建设的标准，保证建立的输变电线路施工结构的稳定性，避免由于建筑材料的不合格或建筑结构的不稳定导致的坍塌现象。

1.3施工过程较危险

高压输变电线路在施工过程中其运输电流和电压都处于最大值，导致施工人员的操作具有极大的危险，极易造成施工安全事故或者人员伤亡事故。因此，设计人员应当保证电力系统运输的安全性，对电力输送过程中的设备和线路的安全稳定性应高度重视。

1.4外在因素对线路施工造成威胁

高压输变电线路在建设过程中要穿越不同的地域，而不同的地域其自然环境也是不一样的。在线路施工过程中，急剧变化或者恶劣的自然环境对线路建设施工造成极其严重的影响。因此，在进行线路施工时需要充分考虑自然环境对于线路施工的影响，要注意温度变化对线路施工建设造成的影响，在线路设计时考虑到冰块和雷击的防治工作。

2当前输变电线路运行中存在的主要问题

2.1雷电损坏，在夏季是雷电多发季，对输电线路来说雷电是一种很严重的自然灾害，雷电会引起巨大的热效应、电效应和机械力，从而具有极大的破坏力。雷击是造成输电线路损坏的主要原因之一，在我国跳闸率较高的地区，高压线路运行的总跳闸次数中由雷击引起的次数约占一半以上，在地形复杂、多雷、土壤电阻率高的地区，雷击输电线路而引起的事故率则更高。遭受雷击后的输变电线路，会产生雷电过电压，使设备的介电强度下降，甚至会损坏敏感设备中的电子器件，而且沿输电线传入的侵入波会威胁着变电站的电气设备安全，因此要保证电力系统稳定运行必须加强输变电线路的防雷措施。

2.2冬季覆冰，在天气温度降到零下以后，天气寒冷雨雪天气里，由于湿度高，大量水气凝聚在导线表面可能造成覆冰，容易造成电力系统的冰冻灾害。这个在我国南北方地区都有发生，覆冰时线杆两侧的张力不平衡，会出现导线断落引发冲击荷载造成倒杆；电线结冰时遇冷会收缩，风吹引起震荡，电线有时会因不胜重荷而断裂，有时不断舞动时间过长，也会使导线、塔杆、绝缘子和金具等受到不平衡冲击而出现疲劳损伤。由覆冰、舞动引起的输电线路倒杆、断线及跳闸事故会给电力系统的输变电线路造成重大的损害，更会威胁到电网的安全稳定运行和供电系统运行的可靠性。

2.3人为因素的影响，电力线路遭到人为破坏的故障越来越多，情况也较复杂。例如在山区，开山炸石很容易炸伤绝缘子、炸断导线；在线路保护区内施工的大型吊车、挖掘机有时会碰断导线，撞坏塔杆等现象；在线路经过的下方燃烧农作物，火焰和浓烟易导致线路跳闸；还有些不发分子受到经济利益的驱使盗窃塔材、拉线等电力设施；以及在输变电线路下钓鱼、违章施工等都可能破坏输电线路。

3线路设计

3.1材料和设备的选择

在进行线路材料的选择时需要注意其是否结实耐用，应保证其能够在复杂的环境中长时间使用。线路能否正常发挥其性能是由电线的导线结构决定的，目前采用的电线基本是由铝线、铜线以及复合型材料构成的。在进行导线选择时应当尽可能选择纯度较高的导线材料。另外，为了保证线路的安全，在选择线路材料时还应当考虑到电线材料的绝缘性和其防护层性能的优劣。

3.2架设和杆塔位置的设计

线路设计是否合理对于工程投入资金的多少和电力传输的距离有着直接的影响，因此在进行设计时要对输电线路进行精准定位，通过精确的地理区域选择合适的地理位置进行施工，缩减线路长度，减少工程成本的投入，提高工程效率。根据不同的施工环境选择合适的杆塔施工材料，当线路环境较为恶劣并且施工距离较长时，可以选择大型的铁塔作为线路架设用的杆塔[2]。由于高压输变电线路的建设受自然环境的影响较大，因此施工时，在符合相关标准的同时，还要考虑杆塔材料质量的耐用性和坚实性。

3.3增加绝缘设计

由于高压输变电线路存在许多危险性因素，因此在设计时需要加入绝缘设计，确保电力运输安全。常见的影响线路运行安全的因素是雷击造成的安全事故或电闸跳闸等，因此，在一些容易遭到雷击或杆塔高度过高的区域，需要安装避雷装置和自动断电系统，在线路受到雷击时对高压线路起到一定的保护作用。另外，在进行地线安装时要达到埋深要求，避免长时间使用导致地线出现裸露。

4线路维护

4.1线杆护理

线杆护理包括杆塔的基础和塔杆拉线两方面。杆塔是支撑线路进行长距离电力输送的基础，在长时间的使用过程中杆塔的基础会出现倾斜、冻裂以及下陷等情况。因此，在对线杆进行检查维护时，需要根据气温变化着重对杆塔的基础进行检查。例如，春冬季气温变化十分明显，在冬季维护施工时，对杆塔基础发生下陷的部分可以采用将周围土体夯实的方法固定。塔杆拉线受力是否均匀是影响整个杆塔固定性的重要因素，因此需要保证杆塔周围的拉线受力均匀，确定整个杆塔是稳定的。工作人员可以不定期地对塔杆周围的拉线进行检查，保证每条拉线都处于紧固无破损状态，对个别受力不均匀的杆塔，必要时可以采取增加拉线的方式。

4.2线路检修

高压输变电线路是长期暴露在空气中的，受气温和自然环境的影响较大，因此电力企业应当不定期地组织人员对线路进行检修，对已经遭到破坏的线路及时地进行更换和维修。

4.3固定杆塔检查

对杆塔进行检查的过程中，还要对杆塔周围进行固定的零部件进行检查，避免杆塔在长时间受损状态下运行造成倾斜或者倒塌事件。在对杆塔周围的零部件进行检查的过程中，对于丢失的线夹以及受到损害的杆塔斜树等金属件要及时进行替换和修补，保证杆塔受力均衡。

4.4确保绝缘线路的安全

在进行绝缘线路的带电维护工作之前，工作人员要对使用的工具进行检查，保证绝缘工具的完好无损并达到检查所需的相关标准，才可以进行带电检查。同时电力企业应当对进行绝缘线路带电检查的工作人员进行专业的培训，确保每个工作人员都可以规范地按照各种操作标准对线路进行检查。在进行绝缘线路的带电维修护理工作时，工作人员应当与带电体之间保持一定的距离，避免由于操作不当而引起安全事故发生。在进行同杆近距离、交叉穿越等存在着防护困难的作业时，工作人员应当与当地的供电部门进行协商停止对检查段路线的供电，防止碰触电线而造成人员损伤案件发生。另外，在进行绝缘线路的检查维护时，必须确认线路供电已经停止，防止在检查过程中有的工作人员误碰到带电的绝缘线路造成安全事故。工作人员需要按照严格的操作步骤进行操作，要将线路的名称、标号核实准确无误后方可挂地线，作业人员必须做好安全防护措施才可进行挂设地线等操作。

4.5加强巡查

高压输变电线路除了不定期对其线路进行检修，对受损电线进行修理维护之外，还需要加强对线路的巡查护理，对可能造成线路故障的地方进行仔细检查，对已经存在的问题进行及时处理。例如，在特殊天气要加强对线路的巡查工作，对出现问题的线路进行及时修护。为了检查导线连接器的发热或绝缘子污秽放电情况，在用电高峰期或者每年的梅雨季节的夜间20：00～23：00点要对线路进行夜间巡查，保证电路的正常运行。

5结语

综上所述，随着我国社会经济的飞速发展，人们生活水平在不断提高，对于电力的需求也在急剧增加，为了保证电力长距离运输的安全稳定性，对高压输变电线路的设计和维护工作提出了更高的要求。在进行高压输变电线路建设的过程中，需要根据线路建设经过的地理区域的实际情况，针对电力运输的稳定性和安全性，制定科学合理的输电线路设计方案，为电力企业提供持续稳定的电力供应奠定基础。

参考文献：

[1]温海巍.高压输变电线路的设计与维护探析[J].科技与企业，2014，15：216.

[2]勾彦铭.浅析高压输变电线路的设计与维护[J].科技创新与应用，2014，27：166.

[3]李丹.特高压输变电工程输电线路设计[D].南京理工大学，2010.