架空輸電線路設計的優化措施

張勇剛

【摘 要】電力是我國經濟強勁增長的動力，而為了保證電力的暢通，電網的建設就顯得格外重要。隨著人們生活水平的提高，對于電能質量，尤其是對電網的穩定性提出了更高的要求，架設城市電網的技術含量也越來越高。本文將根據作者的實際工作經驗簡要闡述架空輸電線路面臨的問題，并提出若干的優化方案，希望對架空輸電線路的發展有所裨益。

【關鍵詞】架空輸電；線路設計；電磁環境；優化措施

隨著改革開放之后我國經濟的迅速發展，我國的城鎮化進程不斷加快，在城市建筑物越來越高，越來越密集，城市規模不斷擴大的同時，城市電網架設的架空線路可用的空間也就變得越來越窄。而隨著土地資源的開發利用，可用的土地資源將會越來越少，電網的架設就不得不面臨有償使用土地的問題。為了滿足人們對電力使用的需要，同時降低輸電線路架設的成本，架空輸電線路的優化勢在必行。

1.架空輸電線路設計優化面臨的問題

科技和經濟的增長讓人們對于各種電器的保有量驟增，對于電能的使用量也驟增，同時對輸電線路的架設也提出了一定的要求。目前架空輸電線路面臨的問題主要有兩個：電磁環境污染問題和安全性問題。隨著城鎮化的進程加快，大量的人口涌入城市，由此帶來的最直觀的影響就是人口密度增大，出現更多的住房，而越來越多的人口和住房就意味著越來越大的電力消耗，原先人口稀疏的地方現在人口眾多，原有的輸電線路已經難以滿足群眾的正常生活需求，由此就需要對線路進行改造。目前對于線路改造主要的方式是增加變電站，想要避免在多人同時用電時電壓降低的情況只能升高電壓，但是從發電站升高電壓已經不太可能，因此只能從用戶這邊建立變電站升高電壓。在市區人口稠密的地方建設高壓變電站，能夠有效提高電網負荷輸送電力的能力，讓群眾不再忍受低電壓之苦，但是也帶來了用地問題和電磁環境污染問題。用地問題現在并不突出，為了生活的便利，群眾大都愿意犧牲一些公共空間，因此在這里用地不做過多的詳述。電磁環境污染問題是架空輸電線路設計面臨的最大問題，素質教育已經推行多年，人們大都認識到了輸電線路會帶來電磁輻射，但是對于具體的情況并不清楚，對于法規限定的最低輻射的量也不知道，只是知道變電站建在自己家旁邊就會有輻射，就會影響家人的健康，這樣錯誤的思想是目前架空輸電線路設計的最大障礙。

安全問題是架空輸電線路設計面臨的另一個挑戰，人口密集直接導致輸電線路規模過大，而這些線路都是橫亙于民房之間，復雜的線路設計增加了故障發生的幾率。2014年12月12日江西一高壓線掉落，從高壓線下騎摩托經過的男子當場被電身亡，摩托燒毀。這例慘劇為我們敲響了警鐘。為了保障人民的健康和安全，降低意外事故發生的幾率，架空輸電線路的優化設計是將來電力架設發展的必然趨勢。

2.架空輸電線路設計的優化措施

2.1智能監控系統的架設

城市架空輸電線路的高度和復雜程度決定了其進行檢查時的難度是很大的，尤其是在人口密集地域狹小的區域，人工進行線路的檢查既費時又費力，現代科技已經能夠應用自動化的技術在城市架空輸電線路中，實現電網的實時監測，既避免了人工檢查時人力物力的消耗，又避免了人工檢查時工作人員可能遇到的危險。相較于傳統的人力檢測，智能監控系統對于線路信息的反饋更加及時，也更加精確，使得線路管理單位能夠及時了解線路運行的狀態，加快了故障的維修速度，能夠對群眾提供更大的便利。

2.2桿型的優化選擇

目前城市中大部分的電線桿都是水泥的，這是城市在建設之初土地資源充裕，因而使用價格低廉卻占用土地資源的水泥電線桿 。現在各大城市的土地資源寶貴，想再架設電線水泥桿既不美觀也難以實現，因此對于城市中的架空輸電線路的架設，盡量能夠選用鋼管桿，鋼管桿既美觀又便于安裝，占用的面積也較小，在滿足輸電線路的相關需求的同時價格也更加優惠。

2.3絕緣子的優化安裝

絕緣子的作用是對導線起支撐和懸掛作用，并且保證導線和電線桿之間的絕緣，對于傳統的水泥電線桿，只是對于絕緣子的機械強度有要求，而現在廣泛使用的鐵質電線桿則對于絕緣子的絕緣強度和機械強度都有要求。當然，絕緣子在正常工作的同時還要能夠抵抗環境對其的影響，保證在高溫或者低溫條件下其絕緣強度和機械強度不會發生變化。

城市中常用的絕緣子是懸式絕緣子，因為其更加經濟，也能夠較好地適用于各種天氣情況，懸掛式絕緣子的電壓等級與絕緣子的片數關系如表1：

在城市中架設不同承載電壓的電線，選擇對應的絕緣子片數，能夠降低架空輸電線路的架設成本。

2.4防震錘的優化選擇

架空輸電線路在空中受空氣的影響難免產生振動，而長期的振動能夠對電力設施造成損害，最終導致輸電線路的故障。因此對于振動，要想辦法降低或者消除，以降低對于相關電力設備的磨損。目前國內常用的減弱振動的方式是安裝防震錘，由多年的使用經驗來看，防震錘降低振動的效果十分理想，是目前技術較為成熟，價格較為低廉的防震措施。

防震錘的工作原理是當架空輸電線路發生振動時，由于防震錘自身的質量較大，其運動狀態不宜改變，這就是我們常說的慣性。防震錘的慣性大，因此難以與架空輸電線路一起振動，而正是利用防震錘的這種特性，防震錘吸收了架空輸電線路振動時的能量，能夠有效減弱導線的振動。

防震錘的個數與設置距離的關系如圖2：

科學合理地設置防震錘，能夠有效減小相關電力設施的損耗，降低電力事故的發生幾率，這是對群眾安全的保護。

3.小結

架空輸電線路的設計是一門較為復雜的學科，此項工作需要設計人員有很強的專業理論基礎，還要能夠熟悉各種實際中出現的問題。筆者由于掌握的知識有限，在這里難以對所有的架空輸電線路的優化措施進行詳述，但是相信只要能夠做到上述幾點，架空輸電線路的設計質量一定會有所提高，相信對于我國電力事業的發展是非常有利的。

參考文獻：

[1]朱明接.淺談高壓架空輸電線路設計的優化措施[J].通訊世界，2014，（2）：110- 111.

[2]林清龍.淺談高壓架空輸電線路設計的優化措施[J].無線互聯科技，2013，（4）：80- 81.

[3]黃小慶.淺談城市密集型110kV架空輸電線路設計[J].中華民居，2011，（10）：474.

[4]秦海峰.城市緊湊型架空輸電線路設計的分析與研究[J].科技資訊，2014，（2）：114，127.