輸電線路設計中路徑選擇探究

焦俊洲

【摘 ?要】路線選擇是指在一條路線的起點和終點之間選擇一條最優路線，使之符合國家建設的各項指標。它是高壓架空輸電線路設計中的一個重要環節。輸電線路的線路選擇與其經濟成本密切相關。從投資角度看，不僅線路長度會影響投資，而且沿線的地質條件和特征分布與投資密切相關。此外，植物的砍伐或恢復以及拆除都與經濟利益相關，因此在路徑規劃中選擇最優路徑是非常重要的，這也是線路設計中非常必要的環節，也是線路設計中最關鍵的環節。

【關鍵詞】輸電線路;設計;路徑選擇;

輸電線路設計工作開展的科學化、規范化可以有效滿足經濟社會發展對電能需求量增長的需求，有效緩解輸電線路施工用地緊張的局面，同時還可以降低輸電線路各類施工成本，提高輸電線路運行的經濟效益。輸電線路設計工作并不是一向簡單的工作，而是一項綜合而又復雜的工作，具體工作中需要考慮到線路的路徑選擇、桿塔的選擇、基礎設計、地形條件等多方面因素，其中輸電線路設計中的線路路徑選擇工作是重中之重，隨著我國城市化發展進程速度的不斷加快，土地規劃區域不斷擴大，這就導致輸電線路架線空間越來越小，線路路徑選擇難度加大。

一、輸電線路設計中路徑選擇的原則

（1）政策和經濟性原則。按照國家有關規定，輸電線路路徑的選擇需要遵守相關的法律法規及行業標準，必須與當地的建設總體規劃相結合。（2）準確評估環境影響。隨著國民經濟的不斷發展，對輸電線路的要求越來越高，對涉及外部條件的環境影響評價、壓覆礦產評估、地質災害評估、文物調查及評估、河勢分析及防洪影響評估、地震安全性評價等工程前期工作都需得到相關行政管理部門的許可批準后，工程才能實施。（3）盡量采取避讓措施。實際上就是對路徑的優化選擇，采用另行選線、增加轉角塔等方法避讓一些環境敏感區，盡量避開城鎮規劃區、開發區、居民區、軍事設施、大型采石場、機場、火車站等重要區域及復雜地質帶和微氣象區。（4）安全運行原則。輸電線路路徑，要充分考慮運行安全的要求，防止安全事故的發生，選線階段需根據沿線經過區域，進行實地調查。如：輸電線路的重要跨越點的選擇、熱源對輸電線路的影響、污染對輸電線路的影響等等。

二、影響路徑選擇的因素

1.不良的地勢環境。在進行有關輸電線路的過程當中，有時候會遇到湖泊、鹽堿地、河流、高山、礦藏、洼地等方面的地勢條件，這樣變化多樣化的地勢條件會對電路路線輸電線路的路勁產生影響。因為好的或是壞的地質條件將會決定了輸電線路工程所需要投資的經費預算和輸電安全問題有關，同時也會影響到施工的技術和進度。惡劣的地質條件會增加施工的成本，但經過合理的設計去避免在復雜的地勢條件上面施工，以此減少不必要的困難。

2.輸電線路的跨越度。在進行輸電線路的建設中，其中花費的成本較高、工期較大的部分是進行供電設施和塔桿的搭建，如果可以進行有效的設計就可以減少有關塔桿位置降低和塔桿的投資成本，在跨度比較大的地物、地質和地勢進行跨度的時候需要避開轉折點，進行直塔設計。但是無法避免房屋，需要進行弧垂的設計來確定建筑物與輸電線之間的垂直距離，架設好輸電線。

3.輸電線路的安置。輸電線路的安置問題會影響路徑的選擇，使路徑的構建避開人們生活中的日常方面，減少隱患。在城鎮的地方，標準電壓必須要低于35kv再進行架空線路，需要結合當地的城鎮規劃以及不影響人們的出行以及車輛;當處于農村的時候需要和機耕道和公路等線路進行合并的有機結合，在不影響農田的耕種時，進行有關的安全檢查。

4.交通運輸。在設計輸電線路的時候，需要考慮到有關運行成本、安全和搭建的難度問題。在一些復雜多變的死刑條件當中，例如洼地、礦藏、高山、鹽堿地和河流等惡劣地勢條件，需要盡量選擇兩邊的道路。如果沒有暢通的交通則會增加搭建電線路的成本、運行和安全難度。而供電設備和塔桿在其中搭建的過程當中至關重要，經研究表明，所有的設備運輸時間會超過搭建工程運輸的60%，其中使用的費用占用整個工程費用的45%。如果解決了有關交通運輸地方的問題，及減少降低了工程所使用的成本和工作期間。

5.設計人員個人的素質。在進行輸電線路的路徑選擇，設計人員的設計最為關鍵。如果設計人員設計出的路線合理有效就可以減少施工的困難，即對設計人員的能力和耐心以及責任心息息相關，也是對他們的一個考驗挑戰。設計人員既要有很高的業務素質，也需要有很強的職業道德，具備良好的素質才可以完成好的輸電線路徑。

三、改進輸電線路設計中的線路選擇

1.做好相應的勘探工作。勘探工作是電力輸電線路施工的重要步驟，可以為線路施工提供準確的數據資料，可以說，勘探工作關乎著線路整體施工的質量。勘工作的內容主要包括平斷面以及定線的測量工作，平斷面的測量內容是將距離測量線路中心位置十米內的地理情況做一個詳細的分析并制作成詳細的平面圖，這種平面圖可以為電線桿的定位提供詳細的施工依據;定線測量是根據設計出的路徑，用標樁將線路中的起點、方向點以及轉角點等重點位置固定與實際的施工地，利用測量工具統計出實際的施工長度，在定線測量實施中，要注意各個交點之間的方向、距離是否與圖紙相符，護樁是否牢固等等。

2.運用桿塔定位方法。桿塔定位分為室內定位和室外定位兩種，在桿塔定位中，室外定位和室內定位一般是結合在一起使用的。桿塔的室內定位是指在平斷面圖上通過大弧垂模板選擇桿塔位置，并排定桿塔位置。室外定位則是指在室外對已經定位的桿塔位置進行校對，并對桿塔位置進行調整，使其更加合理可靠。桿塔的室內定位能夠方便工作人員更加理性的做好轉角、終端和跨越等技術處理，并選擇最佳的桿塔建設點。但室內定位畢竟脫離了實際施工，因此在室內定位完成后，還要組織室外定位工作小組，根據室外桿塔定位點的地質、環境等情況，對室內桿塔定位點進行技術性調整，以確保桿塔的定位即滿足桿塔定位的技術標準，也符合桿塔施工、保養、維護的現實要求。

3.線路路徑方案自動生成。自動生成路徑的主要思路：首先進行數據的收集，并且將數字地形圖輸入計算機。對地物進行分類，通過觀察地物在地圖上的分布和地形的影響。這一步是為了提高生成方案的效率。接著在路徑的起點開始進行延伸，當遇到地物障礙時自動改變延伸方向，如果遇到無法繼續延伸的情況，系統將自動返回到上一個延伸點，并改變延伸方向繼續進行，直到延伸至終點。這種線路走廊得搜索會為我們生成一條路徑方案。反復進行回溯便可生成多條存在的路徑。搜索完成后會生成多條路徑，再用純經濟的原則，找出幾條最經濟的路徑。

4.使用目標規劃技術選出最優路徑。得到上述的幾條最經濟路徑后，還需要與環境社會因素相結合綜合考慮，這便要求我們確定優先級，及同優先級內的權重系數。這兩者代表著認為哪些因素更為重要的價值觀問題，收到不同文化、社會、地區的影響，無法設定一個統一的標準。所以該技術采用了經濟社會環境技術的標準來進行決策，這種情況下，最優便是相對的，由決策者的價值觀來決定。

總之，電力輸電線路是電力事業發展的推動力，所以對電力輸電線路的設計要有一個統一的規劃，根據當地的實際情況引進工業新技術以及生產建設新材料，這樣才能保證電力的正常性輸送，才能使整個電力工程正常運行，滿足人們對供電系統的要求以及安全性運行。

參考文獻：

[1]王浩宇.淺談輸電線路設計中路徑選擇探究.2017.

[2]劉曉南.張鑫，淺談輸電線路設計中的路徑選擇.2017.

（作者單位：國網山西省電力公司長治電力經濟技術研究所）