作者：丁傲　曾峥　赵渐进

来源：《中国科技纵横》2013年第18期

        【摘 要】 近年来，我国经济飞速发展，人们的生活水平极大地改善，国民经济水平也从整体上得到了提高。在人们生活水平提升的同时，对电力的要求也随之提高，除了要求保障其性能以外，还对安全有了更高要求，所以对输电线路设计的要求也越来越高。如今，在我国城市电建的时候，主要采用110kv架空输电线路设计，此方式一定程度地满足了人们的需求。以此为基础，本文主要探讨了关于110kv架空输电线路的设计，仅供参考。

        【关键词】 110kv 架空输电线路 设计

        1 前言

        在人类进入了21世纪以后，各个行业都呈现一种繁荣的发展形势，在先进的科技的推动之下，得到了一定程度的发展和进步。我国的经济在不断地发展，我国的综合国力不断增强，经济水平在整体上得到了提高，与此同时，电力系统设计和运行所依靠的各基础设备和条件都产生了巨大改变。如今，国家城市建设步伐不断地加快，建筑密集程度不断加大，这样使得电网建设架空线路走廊愈发紧张，并且对环境互相协调的要求随之增高，纵观现有的线路设计手段，多回的输电线路设计是电网线路设计必然趋势。由于电网建设日趋紧张，必须要有偿地占用环境和土地等资源，在线路建设中，为获得走廊的使用权限通常需要额外开支搬迁赔偿或者征地赔偿，如此一来就增加了电网建设费用。但是，为满足人们对电网安全的需求，必须要对电网建设进行必要的改善，例如减小线路走廊占地面积，对单位面积上传输电量进行有效地利用和提高；在建设中，通过先进的科学技术对电网设施的安全可靠性进行提高，从而与电力发展新需求相适应。110kv输电线路是我国主要供配电网，主要任务就是输送电能，其供电的可靠性关系着电能输送的经济性与安全性。

        2 变电站的主接线方式

        在选择接线方式的时候，需要参考不同的功能来进行。这样可以确保电力系统在正式运行以后可以发挥理想功能。电气主接线乃电源与出线最为关键的部分，当进出线较多的时候，为了方便汇总与分配电能，一般设置母线为中间部分，让接线方便，运输简易，极大地帮助装置和扩建。

        110kv侧进线2回，要采取几种接线方式，包括：将单母线划分多段来接线；带有旁路母线单母线分段接线；双母线接线。采取单母线分段的接线具有多方面优势，不但成本投资比较少，而且操作的难度比较低，能够促进下一道工序操作。如果某个母线产生了故障问题，那么这组母线上进出线将失去电源。根据双母线的接线方法增加一组母线，此处理方法的成本投入很大；而根据单母线分段带有旁路母线的接线法，技术人员处理问题的时候就不需要采用其它的断电方法，可以保证回路正常用电，展现了更加良好的供电性能。所以，110kv最好根据单母线分段带有旁路母线的接线方式完成。

        10kv侧出线20回，多数属I类负荷，通常接线操作需采取的措施是：合理地划分单母线，降低线路连接成本投入。这种方法运用在10kv配电设置可以改善线路供电性能；单母线分段带有旁路母线，即使这种方法可以改善供电的性能，然而需要进行较大的成本资金投入。采取单母线的分段接线也能够满足供电可靠性要求，而且还节约了字迹。因此，10kv侧采取单母线的分段接线是最合适的。

        3 输电线的杆塔设计

        输电线路中重要支撑结构就是杆塔，在规划输电线路杆塔的同时，还需要重视相关因素，这样一来才可以确保项目的设计能够取得理想的效果。一般需要考虑的包括有：分段模式、传力面、横隔面的杆件分布、塔身坡度、塔身斜材、杆系传力。交叉斜材式为导线横担之下平面斜材经常用到的构造，与此同时，交叉斜材的分布要具有科学性，然后才可以把它和主结构连接，进行使用。为了避免外界各种因素的干扰，不让连接部分的主材出现变形的情况，这就要求施工的人员利用科学方法来处理，确保各项结构的布置都具有合理性。通常采用的措施是，在节点的位置上增加一根短角钢，来让结构的稳定性更好。为了确保设计方案具有科学性，符合杆系传力质量规范，一般要将横担之下平面交叉斜材的杆系分布到导线横担的根部，如此才可以让各个结构互相协调，很好地解决主材与节点板变形或者弯曲的问题。

        如今，许许多多的因素都会约束塔身斜材使用性能，它们都会对整个结构抗压程度造成影响。 斜材对于外荷载抵抗力矩大小就是斜材和水平面夹角大小对于主材分段和主材选材起着决定作用，通常最好选40度到50度。塔型的使用需要结合实际情况来确定，通常需要对主材长度、选材质量和节间分段等方面因素进行重点控制，以此满足结构优化需求。与此同时，也要慎重地对其它方面因素进行考虑，比如材料的截面、外荷载、塔身斜材布置和几何尺寸等等，它们都需要经过综合对比，然后再进行确定。

        在规划设计大坡度塔方面，也需要注意很多方面问题。第一是在节点板与塔身主材之间应该增加斜垫，如此一来可以确保结构的稳定性；第二是若塔身主材是单角钢，那么就要选择安装双排螺栓，依靠主材肢端上的螺栓对板材结构稳定性进行维持；第三是若四角钢组合成为十字断面需要使用制弯的节点板，采取这样的处理能够保持塔身斜材与节点板工作水平处在相同位置。

        4 关于绝缘子串设计

        对于高压电器连接、绝缘和加固等过程，要采取相应措施进行处理。在变电站中，它对各电压配电配置起着关键的作用。在通常的情况下，由金具、导电体和绝缘子等操作进行这些过程。这样一来，就应该确保绝缘子的绝缘强度与机械强度能够达到应有的标准，有助于后期施工安排。

        通过研究实际受力情况，能够构造相应悬垂串于直线型杆塔之上，构造耐张串于耐张杆塔之上。在计算各联悬垂绝缘子片数的时候，需要按照以下的标准公式计算：

        N≥aUN/h

        在这个公式里面，n代表联绝缘子片数；标称电压用UN表示；a代表爬电比距，而35到110kv的大气清洁区域要选1.6到2.0cm/kv；单绝缘子爬电间距由h表示，外界因素对于绝缘子产生的不利影响也应该在我们考虑的范围之内，如此才能确保它能够正常地发挥出自身的使用功能。一般情况下，都把穿墙套管用于母线链接之中，能够极大地帮助屋内贯穿墙壁由里面向外面做穿墙处理，110kv应该使用的是油浸纸绝缘的电容式。

        5 关于防雷结构设计

        在高压电网中，防雷结构设计十分重要，不可或缺，防雷结构设计主要是能够防止线路遭受外界因素的不良影响。通常情况下，在高压110kv的输电线路中，雷害情况比较严重。想要对高压线路进行防火设计，需要考虑一下几点：

        （1）花草树木和房屋建筑等外界因素都会对线路造成一定程度的干扰，所以有必要把它们全部考虑在防雷设计的范围之中，如此才可以避免线路受到不良因素的影响。有些地表凸出物会引起绕击雷害，针对它们，需要及时地对引雷特点进行调整。

        （2）如果双避雷线可以有效地保护导线的安全，那么就需要控制边相导线绕击区域。

        （3）避雷线要具有良好的性能，确保所用线材可以达到实际使用的标准，以避免在使用的时候发生意外事故。

        （4）如果在高压边相导线的38米之内产生雷害问题，那么就应该在产生雷害情况的高压线路的雷电方向侧面安装旁路防雷线，这样的话就可以有效地保护线路，避免遭到雷击而受损。

        （5）如果需要往边相导线的侧面向外移动避雷线，那么就应该把雷击避雷线造成的影响纳入考虑的范围之内，设计的时候，要把高压导线和避雷线之间的距离标准化，在垂直方向保持相对水平间距，水平间距最好在2米之间波动。

        6 关于导线的选用

        根据导线对于电网的重要作用，就需要选用和配置合理的材料，来确保导线能够发挥正常的功能。在材料使用方面，应该选用性价比高、导电效果好、放热能力强的一类材料。如今在市场上最广泛使用的材料是钢、铝和铜等等。因为铜的价格是比较高的，所以很少被应用在架空输电线之中。相比之下，铝材料的使用性能更加优越，同时能够持续使用的周期很长，可以达到输电线路长时间使用的要求。如今，国内110kv输电线路的导线大部分选用的都是钢芯铝绞线。

        7 结语

        输送电能、联系发电厂和变电所，这是高压输电线具有的重要作用。所以，高压输电线乃电力系统中的一个关键组成部分，也是电力工业的核心。目前国家对内需要求越来越高，必须要扩大，因此加大投入电网改造，怎么样更加合理地利用国家资金，设计好高压输电线路，确保能够发挥线路应有作用，是值得我们研究的问题。

        参考文献：

        [1]盛金马.浅谈110kv架空输电线路设计[J].北京电力高等专科学校学报，2012（7）.

        [2]卢文啟.110kv架空输电线路设计[J].城市建设理论研究，2012（1）.

        [3]沈强.谈城市密集型110kv架空输电线路设计[J].科技与企业，2013（1）.下载本文