架空输电线路设计的优化

架空输电线路设计的优化

张光能

（云南红河电力设计有限公司云南红河661400）

摘要：改革开发以来，我国国民经济发展稳定，城市建设也在如火如荼的进行，各地区的经济合作和练习日益紧密，这都离不开电力系统的支持。随着科学技术的不断进步，人们对于电力的需求越来越高，所以电力系统的安全受到了人们的广泛关注，我国也在进行智能电网的建设。不过，现阶段我国架空输电线路由于比较复杂，所以在设计方面还存在一定的问题。对此，本文对架空输电线路常见的问题，尤其是高压架空输电线路问题做了分析，进而提出了几点改善措施，仅供参考。

关键词：架空输电线路；架空输电线路问题；优化方法

引言

近几年，随着我国社会的不断进步，各地的电网的建设也发展得越来越迅猛。由于电压的等级越来越高，网架的结构越来越复杂，这也就要求高压架空线路设计的质量达到一定的标准。电网的骨架为输电线路，因此，在对城市电网进行建设的过程中，要综合考虑各方面的影响，避免发生一系列的问题，如出现输电线路对生态环境造成一定的影响、在线监测、智能化设计等问题。同时，尽可能的做到合理施工、减小工程成本，保证工程质量。因此，相关的设计人员需要与时俱进、推陈出新，设计出合理的高压架空输电线路方案。

1架空输电线路常见的问题

1.1架空线路短路故障

一是非金属性短路。若不同电位的两点不是直接相接，而是进过一定的电阻相接，则称为非金属性短路。非金属发生短路故障时故障点的电阻不为零，因而短路电流不及金属性短路大，但持续时间比金属短路故障的更长，在某些情况下，它也可能引起更大的危害。二是金属短路，当位于不同位置的金属导体因为直接连接亦或者导线接触的时候就会出现短路现象，即为所谓的金属短路。此类故障的发生，将会让短路区域的电阻为零，因为短路电流的变化较大，继而整个电路自动断开。一旦出现相间短路，则端线与端线之间未经过负载而相连接所造成的电源短路。当出现两相短路亦或者三相短路的时候，短路的危害将难以预期，不仅仅会造成设备的损坏，更有甚者出现人员的伤亡。

1.2架空线路单相接地故障

在架空线路的系统故障是时常发生的，特别是在潮湿的空气中出现故障的时候，其往往是单相接地所导致的。因为单相线路的接触故障所带来的间歇性电压超值，将会使得线路被击穿，进而造成更为严重的短路破坏，导致变压器、避雷器以及绝缘体被损坏，甚至于出现火灾，带来更为严重的财产损失。

2高压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。

（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、跨越塔等。

（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。曲率半径较小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，能够抑制电晕放电，并减少线路电抗。

（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。

3架空输电线路设计的优化方法

3.1正确处理架空输电线路与环境的关系虽然高压架空输电线路对社会的发展有一定的促进作用，但其带来的环境问题也不容小觑，因此，我们需要正确的处理高压架空输电线路与环境的关系，谋求高压架空输电线路中经济发展、环境保护和社会和谐，实现共赢的局面，这就需要从以下几点来做：

（1）努力提高环境保护意识。国家主席习近平曾提出：生态环境保护是功在当代、利在千秋的事业。要清醒认识保护生态环境、治理环境污染的紧迫性和艰巨性，清醒认识加强生态文明建设的重要性和必要性。因此，环境保护不仅对于高压架空输电线路的长远发展具有重要意义，更对于全社会、全人类的发展具有积极的作用。在高压架空输电线路的设计过程中，不仅要考虑经济问题，更要考虑生态、环境问题，这就需要相关工作人员具备环境保护意识，充分考虑输电线路设计的每一个方面对环境的影响，努力做到环境保护第一，经济利益第二。

（2）完善相关法律法规。各行各业都存在着相关法律。无论哪一种行业，法律法规都是保证其合理运行的基本准则。所以，完善相关法律法规很有必要。且目前在高压架空输电线路中，我国关于环境评估问题的标准和准则还不是很完善，需要进一步的修改与制定。因此，有关部门应该对高压架空输电线路的环境进行评估并提供相应的标准，同时与高压架空输电线路的环境因素相关的参考数据也需要进一步完善。

（3）程序先行。相关工作人员在对高压架空的输电线路进行设计的过程中，首先对其环境进行评估，这个过程称为程序先行。程序先行可以在高压架空输电线路运行之前，为它提供科学的参考资料。一般来说，高压架空输电线路的使用寿命大约为15年，因此，相关的工作人员需要准确、科学的对高压架空输电线路进行环境评估，避免高压架空输电线路过程中出现重复、差错等问题。

3.2使城市的架空线路的设计变得标准优化

一般来说，新建的高压架空输电线路由于导线的最低点对地高度控制在12m以上，导线按照逆相序进行排列，那么在距离地面1.5m处的工频磁场会小于0.05mT，其工频电场会小于2kVm，而距离导线的投影20m处的0.5MHz的无线电干扰值会小于43dB，但是，2.5kVm是国家规定的限度值。上述的这些数据都与国家的规定值都不相符合。研究发现，一般来说，在正常的城市高压架空输电线路的施工过程中，不会有过度的工频电磁场现象问题的出现，但是如果架空线下存在着建筑物，则可能会出现过量的电磁问题。在城市里，居民生活的屋顶上也会有电磁场失真现象出现的可能性，这完全不符合要求，因为其远远超过了国家的规定值。因此，相关工作人员在对城市的高压架空输电线路进行设计的时候，需要考虑这个问题，改得标准优化。

3.3使高压架空输电线路设计的变得智能化优化

电网中重要组成部分之一为输电网，伴随着社会的不断进步，科学技术也发展迅猛，输电网也变得越来越智能化，为了顺应时代的发展需求，相关工作人员很有必要建立起一个网络安全信息的共享平台。举个例子，秋天和夏天台风较多的地区容易发生断电、线塔倒塌事故等问题，针对这些地区，可以采取先进的传感器技术和高速通信技术，实时检测和监视绝缘子以及导线的具体情况，把实际的状况及时传送到信号监控中心，并采取必要的解决措施。这种方法不仅可以使线路故障等问题的机率减小，也能使高压架空输电线路设计的变得智能化优化。

4结束语:综上所述，我国目前经济发展正处于高速稳定阶段，对于电力的需求量很大，而输电线路对整个电网的安全、稳定运行起着极为重要的作用。因此，探讨架空输电线路设计要点有着相当大的价值，是保障电力系统能够正常运作的根本。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。此外，还需注意线路走廊宽度的设计、电磁辐射对线路的影响以及环境影响等事项。只有这样，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。

参考文献:

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