【摘 要】文章首先闡述了35kV-110kV輸電線路設(shè)計(jì)分析，然后分析了35KV-110KV輸電線路設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，最后對(duì)35KV-110KV輸電線路設(shè)計(jì)措施進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】35KV-110KV；輸電線路；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一、前言

我國(guó)在35KV～110KV輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)上雖然取得了飛速發(fā)展，但依然存在一些問(wèn)題和不足需要改進(jìn)，在建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)的新時(shí)期，加強(qiáng)對(duì)35KV～110KV輸電線路設(shè)計(jì)及完善措施，對(duì)確保居民的切身利益有著重要意義。

二、35kV-110kV輸電線路設(shè)計(jì)分析

設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的外界因素

在設(shè)計(jì)輸電線路前，必須充分了解當(dāng)?shù)貧庀髼l件。主要把握兩點(diǎn)：一是該地的氣象資料，二是該地現(xiàn)有輸電線路的運(yùn)行狀況。需要考慮的氣象條件如下：最高溫度：在確定導(dǎo)線最大弧垂中用到，確保線路對(duì)地面及建筑物的安全距離；最低溫度：用于計(jì)算導(dǎo)線的最大應(yīng)力；最熱月份平均氣溫：進(jìn)行導(dǎo)線安全載流量計(jì)算；最大風(fēng)速：用來(lái)確定導(dǎo)線、電桿等部件的外負(fù)荷以及驗(yàn)算導(dǎo)線對(duì)建筑物的安全距離；導(dǎo)線覆冰：進(jìn)行導(dǎo)線、電桿等部件機(jī)械強(qiáng)度的計(jì)算；雷電日數(shù)：主要是為了做好防雷保護(hù)。

（一）、選擇正確的輸電線路走向

在選擇35kV輸電線路走向時(shí)，盡量避免出現(xiàn)“之”字形和大轉(zhuǎn)角路徑走向，還需注意如下幾個(gè)方面：路線盡量短；優(yōu)先沿公路布置，提高交通優(yōu)勢(shì)；盡量避開(kāi)林區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)、風(fēng)景區(qū)、建筑物等；不跨越通訊線、交通、河流等；避開(kāi)自然災(zāi)害頻發(fā)區(qū)及高污染、高危險(xiǎn)區(qū)域，避開(kāi)龍脈、廟宇等風(fēng)水迷信地帶；避開(kāi)國(guó)防通訊電纜及電氣化鐵路電線。

測(cè)量在設(shè)計(jì)工作中占據(jù)重要的地位。測(cè)量人員必須按規(guī)范操作，采用木樁標(biāo)記測(cè)量點(diǎn)，樁號(hào)高程和轉(zhuǎn)角采用紅漆標(biāo)示。測(cè)量中需注意如下方面：對(duì)通訊線距離控制在20m以上，對(duì)公路邊距離控制在15m以上，對(duì)建筑物距離控制在10m以上；避開(kāi)陡坡及如土質(zhì)松軟、河岸等地質(zhì)不良地帶；盡量避開(kāi)高賠償?shù)拈_(kāi)林區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)、風(fēng)景區(qū)等；穿越高電壓等級(jí)線路的定位樁高度不應(yīng)小于12m。交叉穿越高電壓等級(jí)線路的定位時(shí)，充分把握上下安全距離。若線路對(duì)地距離不能大于7m，為保證安全可靠，應(yīng)采用電纜。

（二）、合理設(shè)計(jì)定位樁

定位樁應(yīng)與通訊線等保持20米以上的距離；與公路邊緣保持15米以上的距離；與建筑物保持10米以上的距離；定位樁不宜設(shè)置在地質(zhì)不穩(wěn)定的區(qū)域。

（三）、塔桿排設(shè)的設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境選擇桿型；結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)的布設(shè)塔桿，不得局限于原測(cè)定的直線樁位；轉(zhuǎn)角樁應(yīng)均勻排桿，禁止跳過(guò)或移動(dòng)；經(jīng)過(guò)水田或耕地時(shí)應(yīng)盡量選擇無(wú)拉線的桿型；線路走廊較窄時(shí)，應(yīng)采用垂直或上字型的排列方式，確保足夠的距離。

三、35KV～110KV輸電線路設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1、設(shè)計(jì)方面問(wèn)題

修建于上個(gè)世紀(jì)80年代的35KV～110KV輸電線路，在設(shè)計(jì)輸電線路時(shí)，技術(shù)人員均未考慮土壤電阻率，且接地電阻設(shè)計(jì)值嚴(yán)謹(jǐn)度不夠。關(guān)于山區(qū)、高山等大檔距、大高差的地方，保護(hù)角過(guò)大為這些地方普遍存在的問(wèn)題，以至于出現(xiàn)避雷線屏蔽導(dǎo)線的效果不好等問(wèn)題。

2、運(yùn)行維護(hù)問(wèn)題

由于輸電線路老化現(xiàn)象嚴(yán)重，且已建輸電線路接地電阻均過(guò)高。在眾多受過(guò)嚴(yán)重雷電擊打損壞的輸電線路桿塔中，電阻值過(guò)高普遍存在。對(duì)這些輸電線路桿塔進(jìn)行分析研究，研究結(jié)果顯示，造成輸電線路桿塔受到雷害的因素包括：歷史因素——高山土壤電阻率過(guò)高等；設(shè)計(jì)參數(shù)不當(dāng)——輸電線路施工不當(dāng)；運(yùn)行過(guò)程中電阻逐漸升高——線路接地改造不合理等。

輸電線路桿塔接地施工質(zhì)量嚴(yán)重缺陷，及輸電線路接地裝置數(shù)量不夠，例如：降阻劑嚴(yán)重腐蝕接地體、接地電阻逐年增加、接地裝置殘缺不全、接地裝置年久失修等，接地裝置存在上述損壞現(xiàn)象便會(huì)造成輸電線路防雷能力大幅度下降，甚至造成雷擊跳閘概率飛速上升。

3、接地改造質(zhì)量未達(dá)到預(yù)期效果

接地裝置改造屬于隱蔽性極強(qiáng)的工程，若未嚴(yán)格檢查監(jiān)督接地改造施工質(zhì)量，或僅做工程施工后期驗(yàn)收，其很難發(fā)現(xiàn)接地改造施工中遺留下來(lái)的安全隱患，例如：因投機(jī)取巧、偷工減料等因素造成輸電線路防雷水平不達(dá)標(biāo)等隱患。

四、35KV～110KV輸電線路設(shè)計(jì)措施

1、避雷器設(shè)計(jì)

避雷器是電力系統(tǒng)重要的電氣設(shè)備之一，它對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著十分重要的作用。為了切實(shí)保證電力設(shè)備運(yùn)行的良好運(yùn)行，我們必須加強(qiáng)電力設(shè)備中避雷器的試驗(yàn)，深入了解電力設(shè)備中避雷器試驗(yàn)中常見(jiàn)的故障，從實(shí)際情況出發(fā)，采用合適的方式解決各項(xiàng)故障，深入推進(jìn)避雷器的科學(xué)化應(yīng)用。避雷器，又叫做過(guò)電壓限制器，它的作用是把已侵入電力線、信號(hào)傳輸線的雷電高電壓限制在一定范圍之內(nèi)，保證用電設(shè)備不被高電壓沖擊擊穿。電力系統(tǒng)運(yùn)行的電氣設(shè)備除了承受正常運(yùn)行電壓下的工頻電壓外，有時(shí)還會(huì)遭受到暫時(shí)過(guò)電壓、操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓的作用。由于雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓的幅值均會(huì)超過(guò)電力設(shè)備的絕緣耐受水平，在過(guò)電壓的沖擊下，會(huì)使設(shè)備絕緣損壞而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生事故。因此必須采取綜合措施來(lái)限制電力系統(tǒng)中的過(guò)電壓。避雷器就是電力系統(tǒng)防雷保護(hù)措施之一。

2、安裝避雷針

安裝避雷針也是架空輸電線路常用的一種設(shè)計(jì)措施。國(guó)內(nèi)外不少設(shè)計(jì)專家，對(duì)避雷針能向保護(hù)物有多大的保護(hù)距離做了系統(tǒng)的研究得出的結(jié)論是：對(duì)一根垂直避雷針無(wú)法獲得十分肯定的保護(hù)區(qū)域。英國(guó)的BS6511法規(guī)曾指出：經(jīng)驗(yàn)顯示不能依賴避雷針提供任何保護(hù)區(qū)的完整保護(hù)。

由于避雷針的引雷作用，所以累計(jì)次數(shù)就會(huì)提高，當(dāng)雷電被吸引到針上，在強(qiáng)大的雷電流沿針而流入大地過(guò)程中，雷電流周圍形成的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生接應(yīng)過(guò)電壓，它與雷電流的大小及變化速度成正比，與雷擊的距離成反比。而被保護(hù)物的自然屏蔽裝置對(duì)電磁感應(yīng)或電磁干擾的屏蔽作用，不能達(dá)到有效屏蔽，是保護(hù)區(qū)的弱電設(shè)備因感應(yīng)電壓而損壞。

3、接地裝置的處理

高壓輸電線路耐雷水平隨桿塔接地電阻的增加而降低。電壓等級(jí)越高，降低桿塔接地電阻的作用將變得更加重要。對(duì)土壤電阻率較高地區(qū)，應(yīng)選擇更換接地網(wǎng)形式和置換土壤的方法，達(dá)到降阻。在雷擊多發(fā)區(qū)域，主網(wǎng)線路桿塔接地電阻應(yīng)保證小于10Ω，山區(qū)也應(yīng)小于15Ω。在雷雨季節(jié)前，對(duì)雷擊多發(fā)區(qū)域線路應(yīng)按規(guī)程要求的方法，進(jìn)行桿塔接地電阻測(cè)量。

接地裝置埋深，要求大干0.6 m，采用增大截面的接地引下線，引下線（熱鍍鋅）表面要進(jìn)行防腐處理。嚴(yán)格按照規(guī)程執(zhí)行接地裝置的開(kāi)挖檢查制度。重點(diǎn)檢查接地裝置的埋深、接頭和截面的測(cè)量，對(duì)不合格的及時(shí)進(jìn)行處理。降低桿塔接地電阻，還需要確保架空地線、接地引下線、地網(wǎng)相互之間的良好連接。

4、采用差絕方式

此措施適宜于中性地點(diǎn)不接地或經(jīng)小弧線的接地的系統(tǒng)，并且導(dǎo)線為三角形排列的情況。所謂差絕緣，是指同一桿塔上三相絕緣有差異，下面兩相交之最上面一相各增加一片絕緣子，當(dāng)雷擊桿塔上或者導(dǎo)線上，由于導(dǎo)線上相對(duì)較弱的先擊穿，雷電流經(jīng)桿塔大地，避免兩相閃絡(luò)。

5、采用不平衡方式

在現(xiàn)在35KV～110KV及超35KV～110KV線路上，同桿架設(shè)的雙回線路日益增多，對(duì)此線路在采用通常的設(shè)計(jì)措施尚不能滿足要求，可以采用不平衡方式來(lái)降低雙回路雷擊時(shí)跳閘率，以保障線路的連續(xù)供電。不平衡絕緣的原則是使雙回路的絕緣子串?dāng)?shù)有差異，這樣，雷擊時(shí)絕緣子片數(shù)少的回路先閃絡(luò)，閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當(dāng)于地線，增加了另一回路的耦合作用，提高了線路的耐雷水平使之不發(fā)生閃絡(luò)，保障另一回路的的連續(xù)供電。

6、預(yù)放電棒與負(fù)角保護(hù)針

預(yù)放電棒的作用機(jī)理是減小導(dǎo)線、地線的間距，增大耦合系數(shù)，降低桿塔分流系數(shù)，加大導(dǎo)線、絕緣子片數(shù)對(duì)敵整容，改善電壓分布；負(fù)角保護(hù)針可看成裝在線路邊導(dǎo)線的外側(cè)的避雷針，其目的是改善屏蔽，降低雷擊距。

7、裝設(shè)消雷器

消雷器是一種新型的直擊設(shè)計(jì)保護(hù)裝置，消雷器對(duì)接地電阻的要求不嚴(yán)，其保護(hù)范圍也比避雷針的較大，目前架設(shè)輸電線路裝設(shè)消雷器具有上千萬(wàn)套。

8、降低桿塔接地電阻和改善雷電泄流通道

桿塔接地電阻是影響塔頂電位的重要參數(shù)，對(duì)一般高度的桿塔，當(dāng)桿塔型號(hào)、尺寸與絕緣子型號(hào)和數(shù)量確定后，降低桿塔接地電阻對(duì)提高架空送電線路耐雷水平、減少反擊概率是非常有效的。

9、改善雷電泄流通道

雷電泄流通道因接觸不良形成的電阻，會(huì)增加桿塔接地系統(tǒng)的電阻值，使良好的接地體難以發(fā)揮作用。在運(yùn)行維護(hù)中發(fā)現(xiàn)從避雷線到接地體之間的中間環(huán)節(jié)會(huì)存在接觸不良甚至斷開(kāi)的現(xiàn)象。在測(cè)量中，往往只關(guān)心接地體本身的電阻，而經(jīng)常忽略接地體與桿塔的連接情況，造成雷電泄流通道不暢，難以很好地將雷電流引入大地，削弱設(shè)計(jì)效果。

10、安裝線路避雷器

在易受雷擊且較為重要的區(qū)段及修復(fù)較為困難的桿塔如大跨越或高塔桿塔等安裝線路避雷器，設(shè)置雷電快速釋放通道，是一項(xiàng)較為有效的設(shè)計(jì)措施。線路型避雷器與絕緣子串并聯(lián)，其沖擊放電電壓和殘壓均低于絕緣子串的放電電壓。

當(dāng)雷擊桿塔或繞擊導(dǎo)線在絕緣子串兩端產(chǎn)生的過(guò)電壓超過(guò)避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器首先動(dòng)作導(dǎo)通，釋放雷電流，之后在工頻電壓下呈現(xiàn)高阻，工頻續(xù)流截?cái)啵瑥亩_(dá)到保護(hù)絕緣子的目的。目前的氧化鋅線路避雷器性能穩(wěn)定可靠，能較好地發(fā)揮釋放雷電過(guò)電壓的作用，有效地保護(hù)線路絕緣子和導(dǎo)線不被雷電電弧損壞。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)新時(shí)期下，35KV～110KV輸電線路設(shè)計(jì)的分析，進(jìn)一步明確了35KV～110KV輸電線路設(shè)計(jì)及完善措施的方向，有助于提高35KV～110KV輸電線路設(shè)計(jì)的水平。

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