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【摘 要】随着社会经济的发展，输电工程越来越成为国家建设的重点。输电工程中所注重的是输电线路的节能措施，输电线路的节能措施体现了科学发展观和可持续发展的理念，对促进社会经济的发展具有重要的意义。本文首先简单做了导线节能措施分析，然后进一步对工程中采用的新型号导线应用网提出了节能设计的方案，并且进行讨论，得到的结论可为今后电网的节能设计提供参考。
【关键词】输电线路 路径 杆塔 安全
中图分类号：TM726文献标识码： A
一、引言
目前，国内各地在选择土地开发线路路径上遇到困难，施工占地问题难以协调，线路改造时停电时间过短，工程款项短缺等问题是电网建设中遇到的新难题。本文立足设计角度，围绕方便施工、压缩造价和便于运行等方面，对输电线路设计过程应该注意的问题进行研讨。
转变经济发展方式，推进经济结构调整的重点是节能减排。加强节能减排工作可以减少生产活动中资源浪费的行为，有利于整个经济的发展和经济结构的优化，为经济的增长也提供了更可靠的依据。从电网本身的特点来看，由于电网设施排放的污染物少，节能减排的重点在于节能，即减少电能损耗。采用线损率较小的新型导线只要合理的确定导线的根数和分布的间距，能够减少电晕放电并且还能帮助导线提高输电的能力。
二、设计过程中应关注的问题
线路施工中常常出现线路的设计问题主要路径选择、杆塔选型、基础设计、安全设计等；下图为每种问题的出现的比例：
（一）路径选择、路径选择、勘测是整个线路设计的关键，方案合理性对线路经济、技术指标、施工和运行条件起到重要作用。因而线路勘测工作是设计人员业务能力、耐心和责任心的综合素质高低的体现。
在项目选线阶段，设计人员要根据工程项目的实际情况，必须要对工程线路沿线地上、地下、在建工程和拟建工程设施进行充分调研和论证，进行多条路径方案比对，以选择长度最短、转角最少、交叉跨少，地形条件好的路径为最优选择方案[1]。在勘测工作中要做将杆位的经济合理性、关键杆位设立的可能性（如转角处等必须设立杆塔的特殊地点）两者统筹兼顾，个别特殊地段更是要反复地进行测量比较，为杆塔和紧线的施工创造良好的外部条件。
（二）杆塔选型
不相同的杆塔型式在造价上、占地上、施工上、运输和运行安全上等方面均存在不相同，杆塔工程费用约占到整个项目的30%～40%，所以合理选择杆塔型式是控制造价的关键所在。
对于新建工程，如果投资允许大多会选用1～2种直线水泥杆，跨越型、耐张型和转角型则尽量选择角钢塔，材料准备简单、施工作业方便而且极大提高了线路的安全系数。直线塔采取钢管塔，转角塔采取角钢塔的方案较为合理，既能够能够满足环境要求，又能满足投资和安全要求。
针对纵多老线路长时间运行十几年而出现对地面距离不够所造成的安全隐患，在新建线路设计过程中适当选用较高的杆塔，减小水平档距可以提高导线对地面距离。在线路加高设计中，采用占地面积小、安装简便的酒杯型（Y型）钢管塔，施工工期可以由传统杆塔的3～5天减缩为1天，可以减少施工停电的时间。
（三）基础设计
作为基础输电线路结构的主要组成部分，杆塔的工期、造价和劳动消耗量在线路工程中占有极大比重。其费用大约占到整个工程资金的20%～35%，工期时长大约占到整个工期的一半，运输量大约占到整个工程的60%，基础选型和设计施工的优劣将直接影响到线路工程的建设情况。
对于中原地区等，属于黄河冲积平原，土质大都为粉质粘土，地下水位高，大多为±0.0～1.0m，地基承载力较低，大多为70～90kN/m2。一般来说基础越深受力就会越好、体积就越小。但因受地下水影响，基础深埋后出现泥水和流砂的几率就就会加大，这给施工带来极大的困难，不但影响工期还增加了投资。
依据工程实际地质地貌情况，每基塔的受力应要逐地段逐基进行优化设计较为重要，尤其是对于极大影响造价的承力塔，应由四腿等大细化做两拉两压或三拉一压方是最经济合理的。
（四）安全设计
在沿海地区，尤其是亚热带，空气的相对湿度大，雾气重，污秽严重，一年中的夏季、秋季常有台风袭击，雷雨天气时间较长。近些年来不少城市电网发生了在特殊气候条件下的事故。输配电线路在特殊气候条件下的安全运行显得十分重要，特别是要做好绝缘子的防污闪、线路防雷及防风工作。有时会使绝缘子在工频和操作冲击电压下的闪络电压（污闪电压）显著降低，甚至有可能使绝缘子在工作电压下发生闪络[2]。绿化树与线路的线矛盾一直是让供电部门最头痛的问题。随着城市绿化工程的开展，电力线路下栽种的树木量呈逐年上升趋势，这些树木长高后，将对电网的安全运行构成严重威胁。当电力高压线和树木之间的距离超过规定的安全距离，高压线就会对树木放电[3]。如果雨天或空气湿度过大，在高压电作用下，树木会成为导电体，对树木周围的建筑、设备、人员和地下管线构成危害，并可能造成电网事故和人身伤亡事故。
三、输电线路地线节能技术研究和应用
尽管地线损耗只占系统损耗的一小部分，但减小它也能带来可观的收益。最常用减小地线损耗的技术是分段和换位。
3.1光纤复合架空地线分段绝缘接地方式
光纤复合架空地线（OPGW）一般采用逐塔接地的运行方式。以一条长为115km的500kV超高压同塔双回线路为例，经理论计算，4種不同接地方式下OPGW和分流地线单位长度所消耗的电能如表四所示。
分流地线和OPGW均采用分段绝缘单点接地或全线绝缘方式，可大大降低电能损耗，是输电线路节能降损的优选技术之一。
3.2开环地线新技术
美国电力公司（AEP）开发了一种开环地线技术，每个开环由2个相邻的换位铁塔和它们之间的地线构成，如表4所示
3.3输电导线的光纤温度、应力监测技术
利用光纤技术实现输电导线温度、应力等运行状态监测是一种先进技术。通过光纤在线测温，可提高线路的输电能力；可起到预警作用；可作为实施融冰的基础。
3.3.1基于光纤光栅的OPPC在线温度监测。从原理上而言，电网线路的输送能力取决于线路听三种状况，这三种状况就是线热稳定状况、线路的暂态稳定状况、线路的动态稳定状况。我国的输电线路输电能力目前尚低于西方发达国家的线路输送水平，但是，对于我国电力系统而言，基于我国的线路质量等方面的原因，绝对不能盲目追求西方发达国家的输电能力，否则将给我国的电网造成线路不可恢复性损坏。因为持续的过热并保持相当长的时间就必然引起导线的永久变形。利用各档距中不同波长的光栅对各个温度监测点温度变化的灵敏性感知信息。
3.3.2基于光纤光栅的OPPC在线应力监测。应力监测系统采用光纤光栅应力传感器以及相应软件，可实现对架空线的弧垂和覆冰的监测。
结论
放眼近年的输电建设工程，每一项工程都各自有特点，但如果在设计中偏离工程实际，一味生搬硬套，那样的设计质量无法满足电网发展需要。只有将方案结合实际和因地制宜，通过不断的方案优化，科技攻关，探索与创新，方能满足建设优质电网要求，才能打造工程设计的“技术先进、安全合理”新局面。
参考文献：
[1] 何建.输电线路设计应注意的问题[C].2010年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）. 2010.11.02.
[2] 熊恒昌，何建刚.对500kV紧凑型输电线路工程设计及应用的一些看法[C].2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）.2011.11.15.
[3] 侯建国，徐彬，董黛，肖龙国.内外架空输电线路设计规范安全度设置水平的比较[J].武汉大学学报（工学版）.2011.10.20.
【关键词】输电线路 路径 杆塔 安全
中图分类号：TM726文献标识码： A
一、引言
目前，国内各地在选择土地开发线路路径上遇到困难，施工占地问题难以协调，线路改造时停电时间过短，工程款项短缺等问题是电网建设中遇到的新难题。本文立足设计角度，围绕方便施工、压缩造价和便于运行等方面，对输电线路设计过程应该注意的问题进行研讨。
转变经济发展方式，推进经济结构调整的重点是节能减排。加强节能减排工作可以减少生产活动中资源浪费的行为，有利于整个经济的发展和经济结构的优化，为经济的增长也提供了更可靠的依据。从电网本身的特点来看，由于电网设施排放的污染物少，节能减排的重点在于节能，即减少电能损耗。采用线损率较小的新型导线只要合理的确定导线的根数和分布的间距，能够减少电晕放电并且还能帮助导线提高输电的能力。
二、设计过程中应关注的问题
线路施工中常常出现线路的设计问题主要路径选择、杆塔选型、基础设计、安全设计等；下图为每种问题的出现的比例：
（一）路径选择、路径选择、勘测是整个线路设计的关键，方案合理性对线路经济、技术指标、施工和运行条件起到重要作用。因而线路勘测工作是设计人员业务能力、耐心和责任心的综合素质高低的体现。
在项目选线阶段，设计人员要根据工程项目的实际情况，必须要对工程线路沿线地上、地下、在建工程和拟建工程设施进行充分调研和论证，进行多条路径方案比对，以选择长度最短、转角最少、交叉跨少，地形条件好的路径为最优选择方案[1]。在勘测工作中要做将杆位的经济合理性、关键杆位设立的可能性（如转角处等必须设立杆塔的特殊地点）两者统筹兼顾，个别特殊地段更是要反复地进行测量比较，为杆塔和紧线的施工创造良好的外部条件。
（二）杆塔选型
不相同的杆塔型式在造价上、占地上、施工上、运输和运行安全上等方面均存在不相同，杆塔工程费用约占到整个项目的30%～40%，所以合理选择杆塔型式是控制造价的关键所在。
对于新建工程，如果投资允许大多会选用1～2种直线水泥杆，跨越型、耐张型和转角型则尽量选择角钢塔，材料准备简单、施工作业方便而且极大提高了线路的安全系数。直线塔采取钢管塔，转角塔采取角钢塔的方案较为合理，既能够能够满足环境要求，又能满足投资和安全要求。
针对纵多老线路长时间运行十几年而出现对地面距离不够所造成的安全隐患，在新建线路设计过程中适当选用较高的杆塔，减小水平档距可以提高导线对地面距离。在线路加高设计中，采用占地面积小、安装简便的酒杯型（Y型）钢管塔，施工工期可以由传统杆塔的3～5天减缩为1天，可以减少施工停电的时间。
（三）基础设计
作为基础输电线路结构的主要组成部分，杆塔的工期、造价和劳动消耗量在线路工程中占有极大比重。其费用大约占到整个工程资金的20%～35%，工期时长大约占到整个工期的一半，运输量大约占到整个工程的60%，基础选型和设计施工的优劣将直接影响到线路工程的建设情况。
对于中原地区等，属于黄河冲积平原，土质大都为粉质粘土，地下水位高，大多为±0.0～1.0m，地基承载力较低，大多为70～90kN/m2。一般来说基础越深受力就会越好、体积就越小。但因受地下水影响，基础深埋后出现泥水和流砂的几率就就会加大，这给施工带来极大的困难，不但影响工期还增加了投资。
依据工程实际地质地貌情况，每基塔的受力应要逐地段逐基进行优化设计较为重要，尤其是对于极大影响造价的承力塔，应由四腿等大细化做两拉两压或三拉一压方是最经济合理的。
（四）安全设计
在沿海地区，尤其是亚热带，空气的相对湿度大，雾气重，污秽严重，一年中的夏季、秋季常有台风袭击，雷雨天气时间较长。近些年来不少城市电网发生了在特殊气候条件下的事故。输配电线路在特殊气候条件下的安全运行显得十分重要，特别是要做好绝缘子的防污闪、线路防雷及防风工作。有时会使绝缘子在工频和操作冲击电压下的闪络电压（污闪电压）显著降低，甚至有可能使绝缘子在工作电压下发生闪络[2]。绿化树与线路的线矛盾一直是让供电部门最头痛的问题。随着城市绿化工程的开展，电力线路下栽种的树木量呈逐年上升趋势，这些树木长高后，将对电网的安全运行构成严重威胁。当电力高压线和树木之间的距离超过规定的安全距离，高压线就会对树木放电[3]。如果雨天或空气湿度过大，在高压电作用下，树木会成为导电体，对树木周围的建筑、设备、人员和地下管线构成危害，并可能造成电网事故和人身伤亡事故。
三、输电线路地线节能技术研究和应用
尽管地线损耗只占系统损耗的一小部分，但减小它也能带来可观的收益。最常用减小地线损耗的技术是分段和换位。
3.1光纤复合架空地线分段绝缘接地方式
光纤复合架空地线（OPGW）一般采用逐塔接地的运行方式。以一条长为115km的500kV超高压同塔双回线路为例，经理论计算，4種不同接地方式下OPGW和分流地线单位长度所消耗的电能如表四所示。
分流地线和OPGW均采用分段绝缘单点接地或全线绝缘方式，可大大降低电能损耗，是输电线路节能降损的优选技术之一。
3.2开环地线新技术
美国电力公司（AEP）开发了一种开环地线技术，每个开环由2个相邻的换位铁塔和它们之间的地线构成，如表4所示
3.3输电导线的光纤温度、应力监测技术
利用光纤技术实现输电导线温度、应力等运行状态监测是一种先进技术。通过光纤在线测温，可提高线路的输电能力；可起到预警作用；可作为实施融冰的基础。
3.3.1基于光纤光栅的OPPC在线温度监测。从原理上而言，电网线路的输送能力取决于线路听三种状况，这三种状况就是线热稳定状况、线路的暂态稳定状况、线路的动态稳定状况。我国的输电线路输电能力目前尚低于西方发达国家的线路输送水平，但是，对于我国电力系统而言，基于我国的线路质量等方面的原因，绝对不能盲目追求西方发达国家的输电能力，否则将给我国的电网造成线路不可恢复性损坏。因为持续的过热并保持相当长的时间就必然引起导线的永久变形。利用各档距中不同波长的光栅对各个温度监测点温度变化的灵敏性感知信息。
3.3.2基于光纤光栅的OPPC在线应力监测。应力监测系统采用光纤光栅应力传感器以及相应软件，可实现对架空线的弧垂和覆冰的监测。
结论
放眼近年的输电建设工程，每一项工程都各自有特点，但如果在设计中偏离工程实际，一味生搬硬套，那样的设计质量无法满足电网发展需要。只有将方案结合实际和因地制宜，通过不断的方案优化，科技攻关，探索与创新，方能满足建设优质电网要求，才能打造工程设计的“技术先进、安全合理”新局面。
参考文献：
[1] 何建.输电线路设计应注意的问题[C].2010年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）. 2010.11.02.
[2] 熊恒昌，何建刚.对500kV紧凑型输电线路工程设计及应用的一些看法[C].2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）.2011.11.15.
[3] 侯建国，徐彬，董黛，肖龙国.内外架空输电线路设计规范安全度设置水平的比较[J].武汉大学学报（工学版）.2011.10.20.