高壓送電線路在優化設計中的分析

摘要：高壓送電線路是電力長距離高效率運輸系統的重要組成部分，其技術的優化設計與整個社會的電力輸送成本息息相關，甚至關乎整個社會的發展。本文以送電線路為研究對象，探討高壓送電線路的優化設計，如何提高運輸電力的效率，為電力輸送效益提高做出有益的探討。

關鍵詞：高壓送電線路；線路優化設計；電力輸送

一、我國高壓送電線路的現狀

我國的高壓送電線路有著在野外穿行的距離和時間都較長的獨特特點，所以要求其對環境適應性的要求很高，如在山區由于地形和風力等原因要注重穩定性，在雷雨多發的地區，對送電線路的絕緣性要求很高，在水位埋深較淺的的地區地表水和地下水對線路的影響也很大，這些都是自然因素給我國的高壓送電線路提出的嚴峻挑戰。另外，當代科學技術飛速發展，使得高壓送電線路的鋪設與信息化時代有著密切的關系，在高壓送電線路的設計中需注重使用信息化手段，合理鋪設高壓送電線路與其它線路。

二、送電線路優化的主要方向

（一）對送電線路路徑的優化

送電線路中最為基礎也是設計需要考慮最多的部分就是送電線路的路徑優化設計，它在整個送電線路的優化設計中占據著最重要的地位。一般情況下，送電線路的路徑應該合理規劃與電力分線、鐵路軌道或者公路、通信線路等線路的整體布局與交叉方案，從而能夠保障送電線路的施工便捷性和安全性，也有利于后期的維護。在實際的施工過程中，也要通過對實際情況計算和測量來對設計出來的初期線路路徑規劃進行一定的調整，減少一些不必要的線路曲折，以降低建設成本和送電成本。

（二）送電線路中主力桿塔的優化

送電線路中主力桿塔是線路在各種地形和條件下穿行的重要支撐設備，所以主力桿塔的優化和實際的地形有很大的關系。舉例來說，如果在平地和丘陵地區進行主力桿塔選擇，那么就應該選用拉線桿塔或者是鋼筋混凝土材質的桿塔，如果施工區域處于山谷或者其它較窄地區，那么線路設計中的主力桿塔應該采用垂直關系或者三角排列的導線桿塔，在城市地區進行選擇的話，就應該選用鋼管桿塔。主力桿塔的優化要充分體現因地制宜的原則，配合當地的氣候、地形等因素進行實際情況的選擇。

（三）送電線路的交叉跨越優化

高壓送電線路的設計把交叉跨越作為一個正常且基礎的工序來對待，那么它必然會涉及到很多交叉跨越優化的問題，在這個過程中，優化方面主要分為跨越式桿塔的固定線交叉設置優化、送電線路和弱電線路的交叉配置優化、多地區跨越交叉時和當地部門的溝通與協議流程優化、有利于交叉跨越設計的測量方式如幾何法和高穿架線法的測量方式優化等問題。

（四）針對天氣、地形等因素進行的各種優化

送電線路的優化設計除了人為因素能干涉的計算和測量優化外，還有并不能干涉的自然因素在優化中起著重要的作用，高壓送電線路的優化設計必然要考慮到大量的自然環境可能引發的問題。在設計階段，必須對周邊的環境、氣象等因素進行一定的考察，采用靜力觸探等方式實際測量地形因素，對水質、土質進行現場取樣等，圍繞各種因素對將來的線路設計設定不同路段的不同優化措施，例如在雷雨多發的地區要采取一定的防雷防護措施，地區的氣象條件如果長時間處于比較惡劣的狀態，就可以考慮進行繞過。

三、高壓送電線路優化的具體措施淺析

（一）防雷技術優化措施

由于高壓送電線路多穿行在氣象條件不可控的野外，所以對于防雷的技術優化十分重要，要從送電線路設置地域的地形、地貌等角度進行分析，配合高壓送電線路的接地電阻水平來進行實際的防雷優化計算，除了利用高技術性的防雷優化措施之外，一些傳統有效的防雷措施也能得到較好的利用。重要的是要做到因地制宜，通過如下表所列的具體情況來采取防雷的具體措施。

編號對照項目繞擊反擊

1雷電電流電流較小電流較大

2接地電阻小大

3閃絡相數或基數相鄰兩基同相或單基單向多基相或一基多相

4塔身高度較低較高

5地形特點山頂及山坡易繞擊處一般，不易繞擊

6閃絡相別易繞擊的相耐雷水平低相

另外還有一些基礎的防雷安全措施，如注意防止跨步電壓以及遠離人群建設等都需要引起一定的注意。

（二）鐵塔基礎的優化措施

鐵塔基礎的優化在高壓送電線路中也是不能缺少的一部分，如果這方面做不好，說不定會直接導致基礎失穩，從而引發嚴重的安全隱患。鐵塔基礎的優化要根據送電線路的設計進行具體分析，從而決定選用預制裝配鐵塔基礎或者是金屬鐵塔基礎。另外還要注意對鐵塔基礎進行受力分析計算，在確保鐵塔基礎整體安全的情況下，參考軸心的受拉力（受壓力）基礎參數來選取相關的k值，即鐵塔基礎受力參數，如果鐵塔基礎設計的基礎地址情況較為復雜，那么應該進行多次計算以獲得準確值。

（三）送電線路絕緣優化措施

送電線路的絕緣措施非常重要，一方面這關系到施工檢修以及輸電線路周邊的人身財產安全，另一方面也會送電線路所承擔的送電成本。進行線路絕緣優化要同時考慮到防雷絕緣優化與防水絕緣優化，一般情況下，高壓送電線路的耐雷水平很大程度上取決于線路整體的絕緣程度，所以，線路絕緣優化設計中的重點就是高壓送電線路絕緣子的質量及選用，在絕緣子的選用過程中，要參考絕緣子的各種參數，盡量選用質量較好的玻璃絕緣子。進行線路絕緣優化還應合理選擇污區，根據資料和實際調查，確定送電線路經過地區的污穢等級，根據不同污穢等級選擇不同爬電比距的絕緣子。這樣才能充分保證線路的絕緣強度，并減少線路投運后的維護工作。

（四）送電線路的趨避設計優化

送電線路在設計過程和具體的執行過程中，要對某些地區進行一定的趨避，如避開人群密集地區，但是要和各種線路進行交叉才比較方便施工管理等。針對這種情況要對送電線路的設計進行一定優化，如在城市地區采用安裝較為便利、占地少的鋼管桿設計方案，在需要繞行的地區進行一定的備選預案設計等。

參考文獻：

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