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【摘要】高压输电线路是电网系统的重要组成部分，送电线路的设计必须贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做到可靠、经济适用、符合国情。针对其具有专业性强、施工难度大、建设周期短等特点，本文对送电线路导线和杆塔的设计以及输电线路的防雷措施做出了简要分析，以供参考。
【关键词】高压输电；设计；技术
1、引言
电力工程施工与设计管理是一门科学，而送电线路的特点决定了其典型设计工作内容。送电线路是一条线，其担负着输送和分配电能的任务，并联络各发电厂、变电站使之有效运行。外部环境对其的影响较大。需要根据工程所经过地区的实际气象、地形、地质条件进行杆塔、基础设计，这就决定了送电线路典型设计内容与变电站不同。送电线路的本体造价主要由基础部分、杆塔和导线构成。基础设计受地形、地貌和地质条件的影响很大，应根据具体塔位的实际条件进行设计，送电线路杆塔的设计基本是由导线截面、地形条件和气象条件决定，只要各工程的设计条件基本相当，杆塔是可以通用的。根据上述特点，这次设计的主要内容定位在对应一定的导线截面、地形条件和气象条件的组合，设计出一套标准化、系列化的典型设计杆塔，以便在将来同类工程中统一采用。
2、送电线路的绝缘防雷和接地
（1）防雷设计，应根据线路的电压、负荷的性质和系统运行方式。对于平原地带的杆塔来说，任何一根杆塔都要配备接地装置，并且要与避雷线连接，来提高输电线路防雷的可靠性和实用性。送电线路的绝缘配合，应使线路能在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数，不应少于8片。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在8的基础上增加。雷电过电压最小间隙也应相应增大，并结合当地已有线路的运行经验，地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况，计算耐雷水平，通过技术经济比较，采用合理的防雷方式。
（2）送电线路应沿全线架设地线。在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区，送电线路可不架设地线，但应在变电所或发电厂的进线段架设1～2km地线。杆塔上地线对边导线的保护角，山区单地线送电线路应采用20°左右。杆塔上两根地线之间的距离，不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。在一般档距的档距中央，导线与地线间的距离，应按下式校验（计算条件为：气温+15℃，无风）
S≥0.012L+1 (1)
式中：S——导线与地线间的垂直距离，m；L——档距，m。
（3）对绝缘地线长期通电的接地引线和接地装置，应限制地线上的电磁感应电压和电流，并选用可靠的地线间隙，校验其热稳定和人身安全的防护措施，以保证绝缘地线的安全运行。有地线的杆塔应接地，在雷季干燥时，每基杆塔不连地线的工频接地电阻，不宜大于15Ω。中性点非直接接地系统在居民区的无地线钢筋混凝土杆和铁塔应接地，其接地电阻不宜超过30Ω。通过耕地的送电线路，其接地体应埋设在耕作深度以下；位于居民区和水田的接地体应敷设成环形。采用绝缘地线时，利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆，其钢筋与接地螺母、铁横担或地线支架之间应有可靠的电气连接。外敷的接地引下线可采用镀锌园钢或镀锌扁铁，其截面应按热稳定要求选取，且不应小于Φ12或40×40mm，引出线表面应进行有效的防腐处理，如热镀锌。
3、杆塔设计
（1）随着送电线路电压等级的提高，杆塔越来越重，也越来越高，相应的施工难度加大。杆塔组立方法主要有整体起吊和分片吊装。分片吊装目前常用的是悬浮抱杆和落地冲天抱杆两种方法。杆塔结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，结构的极限状态是指结构或构件在规定的各种荷载组合作用下或在各种变形或裂缝的限值条件下，满足线路安全运行的临界状态。不论采用哪种方法组立杆塔，都必须首先考虑安全问题。遵循“安全第一，预防为主”的方针。安全管理的重点是控制、预防，按照客观规律办事，才能使各种立塔方法在安全的前提下发挥作用。
（2）杆塔组立是高压输电线路施工中一个重要的环节。高压输电线路在长期的运行中，杆塔作为导线和避雷线的支持物，必须能承受一定的荷载，且其变形必须在一定允许的范围之内，即杆塔必须满足一定的强度和刚度要求。在已经选好的线路路径上，进行定线、断面测绘，在纵断面图上确定杆塔的位置，称之为定位。它是线路设计的一个重要环节，其质量关系到线路的造价和施工、运行与维护的方便及安全。平地、丘陵及便于运输和施工的地区，应优先采用钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆。考虑运输和施工的实际困难，出线走廊受限制的地区、大跨越或重直档距大时，可采用铁塔。
（3）钢材材质为现行国家标准Q235系列和Q345系列。按实际使用条件确定钢材级别，L63×5及以上角钢规格可以采用Q345钢材。螺栓和螺母的材质及其特性应分别符合现行规范《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》和《紧固件机械性能螺母》的规定。关于导线型号。常规330kV线路采用2XLGJ-300/40导线，相应每相总铝截面面积为600.18mm2，330kV线路杆塔与基础的连接采用地脚螺栓方式。
4、导线选择
（1）送电线路的导线截面，除根据经济电流密度选择外，还要按电晕及无线电干扰等条件进行校验。大跨越的导线截面宜按允许载流量选择，并应通过技术经济比较确定。海拔不超过1000m地区，采用现行钢芯铝绞线国标时，如导线外径不小于9.6mm，可不验算电晕。
（2）验算导线允许载流量时，导线的允许温度：钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+70℃（大跨越可采用+90℃）；钢芯铝包钢绞线（包括铝包钢绞线）可采用+80℃（大跨越可采用+100℃），或经试验决定；镀锌钢绞线可采用+125℃。环境气温应采用最高气温月的最高平均气温；风速应采用0.5m/s（大跨越采用0.6m/s）；太阳辐射功率密度应采用0.1W/cm2。
（3）导线和地线（以下简称导、地线）的设计安全系数不应小于2.5。地线的设计安全系数，宜大于导线的设计安全系数。地线应满足电气和机械使用条件要求，可选用镀锌钢绞线或复合型绞线。架设在滑轮上的导、地线，还应计算悬挂点局部弯曲引起的附加张力。在稀有风速或稀有覆冰气象条件时，弧垂最低点的最大张力不应超过拉断力的60%。悬挂点的最大张力不应超过拉断力的66%。验算短路热稳定时，导、地线的允许温度：钢芯铝绞线和铝合金绞线可采用+200℃；鋼芯铝包钢绞线（包括铝包钢绞线）可采用+300℃；镀锌钢绞线可采用+400℃。计算时间和相应的短路电流值应根据系统情况决定。
5、结语
高压输电线路工程的技术要点对整个电力系统的安全运行起到至关重要的作用。综合考虑线路工程的经济造价、施工条件及日后的运行维护等因素，结合实际工作经验，慎重对待的同时选出最佳路径方案。因此，我们要不断地探索管理的新思路和实际方案，探寻更为先进科学的管理措施与技术，对一些特殊问题提出相关的解决措施，以实现工程整体质量的保证。从实际出发，在确保线路设计安全可靠的前提下，结合地区特点，积极慎重地推广采用成熟的新材料、新结构等先进技术。还要认真研究安全管理的科学方法，做到事前预防，动员全体施工人员抓安全。
【关键词】高压输电；设计；技术
1、引言
电力工程施工与设计管理是一门科学，而送电线路的特点决定了其典型设计工作内容。送电线路是一条线，其担负着输送和分配电能的任务，并联络各发电厂、变电站使之有效运行。外部环境对其的影响较大。需要根据工程所经过地区的实际气象、地形、地质条件进行杆塔、基础设计，这就决定了送电线路典型设计内容与变电站不同。送电线路的本体造价主要由基础部分、杆塔和导线构成。基础设计受地形、地貌和地质条件的影响很大，应根据具体塔位的实际条件进行设计，送电线路杆塔的设计基本是由导线截面、地形条件和气象条件决定，只要各工程的设计条件基本相当，杆塔是可以通用的。根据上述特点，这次设计的主要内容定位在对应一定的导线截面、地形条件和气象条件的组合，设计出一套标准化、系列化的典型设计杆塔，以便在将来同类工程中统一采用。
2、送电线路的绝缘防雷和接地
（1）防雷设计，应根据线路的电压、负荷的性质和系统运行方式。对于平原地带的杆塔来说，任何一根杆塔都要配备接地装置，并且要与避雷线连接，来提高输电线路防雷的可靠性和实用性。送电线路的绝缘配合，应使线路能在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数，不应少于8片。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在8的基础上增加。雷电过电压最小间隙也应相应增大，并结合当地已有线路的运行经验，地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况，计算耐雷水平，通过技术经济比较，采用合理的防雷方式。
（2）送电线路应沿全线架设地线。在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区，送电线路可不架设地线，但应在变电所或发电厂的进线段架设1～2km地线。杆塔上地线对边导线的保护角，山区单地线送电线路应采用20°左右。杆塔上两根地线之间的距离，不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。在一般档距的档距中央，导线与地线间的距离，应按下式校验（计算条件为：气温+15℃，无风）
S≥0.012L+1 (1)
式中：S——导线与地线间的垂直距离，m；L——档距，m。
（3）对绝缘地线长期通电的接地引线和接地装置，应限制地线上的电磁感应电压和电流，并选用可靠的地线间隙，校验其热稳定和人身安全的防护措施，以保证绝缘地线的安全运行。有地线的杆塔应接地，在雷季干燥时，每基杆塔不连地线的工频接地电阻，不宜大于15Ω。中性点非直接接地系统在居民区的无地线钢筋混凝土杆和铁塔应接地，其接地电阻不宜超过30Ω。通过耕地的送电线路，其接地体应埋设在耕作深度以下；位于居民区和水田的接地体应敷设成环形。采用绝缘地线时，利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆，其钢筋与接地螺母、铁横担或地线支架之间应有可靠的电气连接。外敷的接地引下线可采用镀锌园钢或镀锌扁铁，其截面应按热稳定要求选取，且不应小于Φ12或40×40mm，引出线表面应进行有效的防腐处理，如热镀锌。
3、杆塔设计
（1）随着送电线路电压等级的提高，杆塔越来越重，也越来越高，相应的施工难度加大。杆塔组立方法主要有整体起吊和分片吊装。分片吊装目前常用的是悬浮抱杆和落地冲天抱杆两种方法。杆塔结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，结构的极限状态是指结构或构件在规定的各种荷载组合作用下或在各种变形或裂缝的限值条件下，满足线路安全运行的临界状态。不论采用哪种方法组立杆塔，都必须首先考虑安全问题。遵循“安全第一，预防为主”的方针。安全管理的重点是控制、预防，按照客观规律办事，才能使各种立塔方法在安全的前提下发挥作用。
（2）杆塔组立是高压输电线路施工中一个重要的环节。高压输电线路在长期的运行中，杆塔作为导线和避雷线的支持物，必须能承受一定的荷载，且其变形必须在一定允许的范围之内，即杆塔必须满足一定的强度和刚度要求。在已经选好的线路路径上，进行定线、断面测绘，在纵断面图上确定杆塔的位置，称之为定位。它是线路设计的一个重要环节，其质量关系到线路的造价和施工、运行与维护的方便及安全。平地、丘陵及便于运输和施工的地区，应优先采用钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆。考虑运输和施工的实际困难，出线走廊受限制的地区、大跨越或重直档距大时，可采用铁塔。
（3）钢材材质为现行国家标准Q235系列和Q345系列。按实际使用条件确定钢材级别，L63×5及以上角钢规格可以采用Q345钢材。螺栓和螺母的材质及其特性应分别符合现行规范《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》和《紧固件机械性能螺母》的规定。关于导线型号。常规330kV线路采用2XLGJ-300/40导线，相应每相总铝截面面积为600.18mm2，330kV线路杆塔与基础的连接采用地脚螺栓方式。
4、导线选择
（1）送电线路的导线截面，除根据经济电流密度选择外，还要按电晕及无线电干扰等条件进行校验。大跨越的导线截面宜按允许载流量选择，并应通过技术经济比较确定。海拔不超过1000m地区，采用现行钢芯铝绞线国标时，如导线外径不小于9.6mm，可不验算电晕。
（2）验算导线允许载流量时，导线的允许温度：钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+70℃（大跨越可采用+90℃）；钢芯铝包钢绞线（包括铝包钢绞线）可采用+80℃（大跨越可采用+100℃），或经试验决定；镀锌钢绞线可采用+125℃。环境气温应采用最高气温月的最高平均气温；风速应采用0.5m/s（大跨越采用0.6m/s）；太阳辐射功率密度应采用0.1W/cm2。
（3）导线和地线（以下简称导、地线）的设计安全系数不应小于2.5。地线的设计安全系数，宜大于导线的设计安全系数。地线应满足电气和机械使用条件要求，可选用镀锌钢绞线或复合型绞线。架设在滑轮上的导、地线，还应计算悬挂点局部弯曲引起的附加张力。在稀有风速或稀有覆冰气象条件时，弧垂最低点的最大张力不应超过拉断力的60%。悬挂点的最大张力不应超过拉断力的66%。验算短路热稳定时，导、地线的允许温度：钢芯铝绞线和铝合金绞线可采用+200℃；鋼芯铝包钢绞线（包括铝包钢绞线）可采用+300℃；镀锌钢绞线可采用+400℃。计算时间和相应的短路电流值应根据系统情况决定。
5、结语
高压输电线路工程的技术要点对整个电力系统的安全运行起到至关重要的作用。综合考虑线路工程的经济造价、施工条件及日后的运行维护等因素，结合实际工作经验，慎重对待的同时选出最佳路径方案。因此，我们要不断地探索管理的新思路和实际方案，探寻更为先进科学的管理措施与技术，对一些特殊问题提出相关的解决措施，以实现工程整体质量的保证。从实际出发，在确保线路设计安全可靠的前提下，结合地区特点，积极慎重地推广采用成熟的新材料、新结构等先进技术。还要认真研究安全管理的科学方法，做到事前预防，动员全体施工人员抓安全。