220kV架空输电线路设计探析

220kV架空输电线路设计探析

发表时间：2017-11-29T12:03:48.847Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：李炜

[导读] 摘要：随着时代的不断发展，智能电网已经成为一种趋势，在其建设过程中，我们需要考虑其对城市的不利影响，并对220kV架空输电线路进行优化设计，提高应对各种不利天气的能力，保障电网的安全稳定运行。

（江苏泽宇电力设计有限公司江苏南通 226000）

摘要：随着时代的不断发展，智能电网已经成为一种趋势，在其建设过程中，我们需要考虑其对城市的不利影响，并对220kV架空输电线路进行优化设计，提高应对各种不利天气的能力，保障电网的安全稳定运行。在进行架空输电线路设计时，设计人员必须要准确把握输电线路设计要点，结合实际情况，因地制宜地合理优化设计方案，从而才能有效地保障输电线路运行的安全性和稳定性，为我国电力行业的可持续发展提供基本保障。基于此本文分析了220kV架空输电线路设计。

关键词：220kV；架空输电线路；设计

1 220kV架空输电线路对城市的不利影响

220kv输电线路的优缺点众所周知，电路的设计不能离开人们的生活环境，也就是说工作人员对于输电线路的制定需要结合人们的生活习惯，科学严谨的制定设计方案。制定方案的原理就在于需要从220kv输电线路的不足出发，结合周围的环境，尽最大可能避免出现隐患。高压输电线路都暴露在大自然之中，受环境、气象的影响，会出现很多故障，220KV线路也不例外。输电线路的故障分为瞬时性故障与永久性故障，输电线路常见故障分类有下列：1）断线倒塔；2）污闪；3）覆冰；4）风偏；5）雷害；6）外力破坏等。

对于220kv输电线路来说，最常见的故障有污闪，局部恶劣气象导致的断线、倒塔，导线舞动引起的导线损伤，雷击等。不仅如此，220V电分为双火和一零一火，双火的意思是用380/220变压器变的，稳定性好，而一零一火是有缺点的，当上端380V电出现三相不平衡时，零线就会出现便宜，造成220V电压波动，容易烧坏用电器，220V是平衡的没有相位差，如果电机没有启动器是无法启动的，而380V 是有相位差120°的，所以这也是要考虑的。众所周知的是，目前输电线路中最常用的就是220kv输电线路，所以220kv输电线路的优点自然就比较突出，比如输电线路电压越高，相同截面积下输送的电能相对较多，损耗小；理论上输送线路越高输电成本就越小，适合远距离输送。220kv的最大优点就是可实现大跨度输送。

2 220kV架空输电线路设计的具体要求

架空线路和电缆线路为高压架空输电线路的两种最为普遍形式。其中，架空线路应用更为广泛。架空线路以无绝缘性作为裸导线，依靠绝缘子送电。因此，简单来说，架空输电线路是由输电线路杆塔、绝缘子和输电线路导地线组成的。

2.1 输电线路杆塔

输电线路为架空输电线路的主要支撑结构，根据其材质，可以分为钢筋混凝土杆塔和铁塔。输电线路杆塔按照其结构特点可以分为直线塔、终端塔、换位塔、分体塔等。

2.2 输电线路导地线

一般来说，在对高压架空输电线路的导地线进行选择时，导电性能良好的金属为其首选材料。曲率半径较大的导地线可以产生电晕放电现象。分裂导线是高压架空输电线路最为常用的导线，这是分裂导线可以提高其输送的容量。此外，增设避雷线也是必须的，这是由于架空输电线路中的感应和雷击过电压会对导地线产生不利的影响。在对高压架空输电线路进行设计时，相关工作人员应该综合考虑架空输电线路的具体途径以及外界不良因素对它产生的影响。

2.3 绝缘子

绝缘子是高压架空输电线路中最重要的元件。在荷电负载以及过度电压的条件下，绝缘子可以起支撑导线的作用，它还可以在存在电的部分元件与大地之间起绝缘作用。绝缘子的性能特征很大程度上与绝缘材料的质量的好坏相关。按照其材料，绝缘子可以分为玻璃绝缘子、悬式盘型绝缘子和有机复合材料绝缘子等。在对高压架空输电线路进行设计中，相关工作人员尤其应该考虑绝缘子的性能，因为高压架空输电线路的设计会受绝缘子电气强度、荷载能力的影响。

3 220kV架空输电线路设计

3.1 220kV架空输电线路的导线选型

目前，钢芯铝绞线导线在我国应用最为广泛。钢芯铝绞线是指内部为钢线而外部为铝线，2种材质绞制而成的一种导线。这种导线的特点是机械强度好，能满足220kV电能输送的要求。但是在实际中，由于导线部分通常需要在电杆上架设，直接在外部环境中暴露，需要长期承受来自外部环境的日照、温度和恶劣天气的侵蚀和破坏，加上导线自身挥发气体的侵蚀，更为重要的是，其自身质量也会随着时间的推移而发生相应变化，因此对导线进行选择的过程中，不仅需要对电气性能和导线的机械强度加以考虑，还需要依据输电线路四周环境加以选择。

3.2 220kV架空输电线路的杆塔设计

杆塔在输电线路中起着重要的结构支撑作用，在保证符合电磁场与绝缘安全限制条件的要求下支撑架空输电线路的地线与导线。在杆塔的基础选型以及施工的过程中，不仅应该确保其相关设计符合一系列科学性标准和技术性要求，还应该具体结合施工现场的地质情况与施工外部环境情况来予以选择，并最终计算出工程的整体造价。

3.3 基础设计

在220 kV输电线路当中塔杆基础是其重要的组成部分之一。塔杆基础所消耗的劳动量和工期造价占了整个工程的很大一部分。同时建设塔杆基础会消耗将近一半以上的工期，其运输量达到整个工程的2/3，总花销占了整个工程总支出的1/3。就目前而言，我国大部分的220 kV输电线路都是采用以浅基础最为建设基础的类型，主要包含了两大类：回填土、原状土。它们分别按照土重法以及剪切法计算。在220 kV输电线路的塔杆基础设计中，其中受力方面的设计与其他的建筑有着非常大的区别，最大的区别是输电线路除了会受到一个向下的外力外，还会受到一个上拔力的作用，并且还会受到相应的水平力作用。而且许多的建筑物拥有着较大的体型，一般情况下只会受到一个向下的作用力，很少会受到一个向上的作用力。

在设计220 kV输电线路的时候应该考虑到下压力以及上拔力两种情况进行设计。不仅可将将自身的重力与向上的作用力持平，还能够利用土壤自身的耐力来承受相应的压力。杆塔基础还存在一个非常明显的特点，其内径较为分散，同时周围的地质条件和力学性质存在着