微气象对大跨越线路设计的影响

微气象对大跨越线路设计的影响

施振妹

江阴市锡能实业有限公司

摘要：微气象对输电线路设计具有重要影响，尤其是对大跨越线路的设计影响更大。如果设计时没有充分考虑防御措施，根据当地气候实际情况针对微气象条件对大跨越线路的潜在影响进行分析研判，线路应用后可能会出现输电不稳定的现象，甚至影响输电安全。因此，本文对分析微气象对大跨越线路设计的影响及防御措施进行了细致深入的探讨，以期能够为大跨越线路设计提供参考建议，减少因微气象对大跨越线路的影响。

关键字：微气象；大跨越线路；线路设计

引言：输电线路架设在室外，架设地点各不相同，尤其大跨越线路架设地点多为野外，因此，面临更加严峻的自然环境及气候条件，尤其微气象条件对大跨越线路输电影响更大，如果设计不合理，或设计之初没有充分考虑微气象的影响，很可能造成线路倒塌，对电网造成不可估量的损失，同时也可能直接影响人们的用电需求，甚至用电安全。因此，国家对大跨越线路的设计安全越来越重视，也越来越注重微气象对大跨越线路设计的影响。因此本文对微气象对大跨越线路设计的影响进行研究具有一定的现实意义。

一、微气象的概念

与气象学所研究的微气象不同，电力系统中的微气象关注的是小范围内、短期气象特征，微气象往往会受到所处地形、地势等微地形情况的影响。微气象是指一条大跨越输电线路中的某一小段乃至更小范围，因受所处地形条件影响，如风、雪、雨、霜、温度等气象因子表现出特别增强的特征，远超临近地区的气象因子，微气象具有随机性、随时性等特点，虽然破坏范围较小，但由于供电单位无法做到对整条大跨越线路进行实时检测，如果在大跨越线路设计时未充分考虑微气象因素，后期运行后对其变化进行掌握将比较困难，并且对大跨越线路安全存在潜在威胁，因此如何在大跨越线路设计时规避微气象可能带来的潜在损害，保证大跨越线路投入使用后能够正常输电是供电单位亟待解决的难题。

二、微气象对大跨越线路设计的影响

（一）垭口、低温、高湿叠加型对大跨越线路设计的影响

相较临近区域，垭口气流流速较高、气压较大，如果将大跨越线路设置于垭口地形处，那么线路极易收到较高强度的侧向风影响，当气流通过垭口时会使导向发生位移，倾向于塔身，导致放电间隙减小，一旦遇到风暴或雷电暴雨天气，气流会使线路上的水滴形成水柱，增加线路闪络的风险，甚至发生断线事故，造成不可估量的损失。

（二）地势抬升、水源叠加型微气象对大跨越线路设计的影响

当大跨越线路处于突峰或陡崖处，附近雾气、水源一旦遭遇冷空气，变成气流，顺山脉而上，形成云雾，遇冷形成覆冰区，导致大跨越线路出现严重的覆冰现象。这极有可能会导致杆塔倾斜甚至倒塌，对附近区域供电产生负面影响，严重影响所属区域生产生活，造成重大经济财产损失。

（三）水汽增大、低温叠加型微气象对大跨越线路的影响

水汽增大，遇湿冷脉动气流，极易导致大跨越输电线路舞动，造成螺栓松动、配电设施受损，引起电路跳闸、闪络等事故，严重影响所属地区用电及日常生活，甚至可能会造成火灾等重大灾难。

（四）微气象对大跨越线路成本设计的影响

各类微气象对大跨越线路的设计均有重大影响，尤其是对大跨越线路设计中的成本部分。为避免微气象对大跨越线路的消极影响，设计者应通过绕过微气象地点或选取能过抵抗微气象损害的材料进行大跨越线路设计。绕过微气象地点意味着大跨越线路铺设里程的增加，而能够抵抗微气象损害的材料成本也远高于普通材料，这都致使大跨越线路铺设成本的增加。由于工程项目的设计施工需要进行总成本控制，为规避微气象影响所造成的成本提升，需要在其他部分进行调整，缩减成本支出。所以，从整体来看、微气象对大跨越线路设计中的成本设计具有极为重要的影响。

三、微气象对大跨越线路设计影响对策建议

（一）实地调研，做好预防措施

应对微气象对大跨越线路设计的影响，应在设计前做好资料准备，供电单位可以从以下两个方面着手：

首先，由于微气象发生范围较小，且多地处荒野，与周边城市气候环境存在极大不同，甚至与线路设置周边气候环境存在较大差异，因此，在进行大跨越线路设计时，应对线路设置地点进行实地调研，调研时要充分考虑气候变化周期性，在不同季节及时间节点进行气候监测、考察，获取一手微气象资料。同时，还应通过网络、图书馆等渠道查阅有记载以来本地区微气象相关的各类资料，对近年来不同气候条件下该地点微气象变化情况及与该地气候条件相似地区大跨越线路设计资料进行系统比对分析。结合考察资料及文献资料进行召集专家召开专项研讨会议，对大跨越线路设计工作进行研讨。

其次，针对大跨越线路所经地区气候条件及地形变化，在国内外范围内搜集微气象相关资料文献，并从以下两个方面着手研究。一是对与本地气候、地形相似地区大跨域线路设计、施工、及通电以来存在的问题、难点及受微气象影响发生的系列事故相关资料进行搜集，并召开会议，分析研判发生事故原因，讨论解决对策，在本地大跨越线路设计时做好相应预防工作。二是对国内外关于微气象对大跨越线路设计影响的相关先进经验进行学习，结合本地实际情况，因地制宜的将先进的设计理念、施工工序、及工程管理经验运用到线路设计之中。

防患于未然的意义远大于亡羊补牢，大跨越线路设计是整体工程的首要阶段，也是最重要的阶段，能够为后续线路的施工提供重要的指导，也是后续线路使用效用情况的重要影响因素，因此，在进行大跨越线路设计时，要充分通过现场实地勘察以及文献资料搜集，做到对线路所经区域微气象的充分了解。

（二）做好选址工作，减少微气象对大跨越线路的影响

在大跨越线路设计时，要做好选址工作，仔细调查研究输电走廊的微气候，尽量避免地势抬升、垭口及气候温度变化较大的地区，以减少微气象对大跨越线路的影响。一是做好选址调查工作，对各预备线路进行充分比对分析，选取最优线路进行设计。二是在考虑全程线路搭设成本的同时，更应考虑后期线路运行及维护费用，不能存在短视行为，仅考虑当前利益，而忽视长远利益。这就要求设计单位对预选线路中各地点可能存在的微气象进行统计分析，并对可能出现的潜在风险进行研究研判，以此为依据选择恰当的地点进行选址，设计出符合成本要求且微气象发生概率低的大跨越线路。

（三）各部门通力合作，提升合力

由于微气象发生范围较小、时间较短，且多远离市区，城市气象部门无法提供精准的微气象相关数据，而通过勘察队伍进行短期勘察研究很难完全掌握微气象的发生情况，因此，需要当地气象部门配合协作进行微气象踏勘。一是由当地气象部门委派专业人员同设计单位人员组成微气象踏勘专家组，到现场进行踏勘，同时，向设计单位共同探讨、分析当地特殊气象对大跨越线路建设及使用的影响，并提供历年微气象资料以供参考。二是在当地具有代表性的地点设立观测站，并由气象部门和设计部门人员共同承担责任，委派专人，专门进行微气象观测工作，记录各周期的微气象观测结果，为新建大跨越线路设计提供有价值的参考资料。

（四）充分考虑材料因素

由于大跨越线路多设立在野外，跨度较长，线路设计完全避免微气象的可能性较低，因此，在进行大跨越线路设计时，可以将材料的运用考虑到其中。针对大跨越线路中部分不可避免的微气象，可以针对微气象特征及其可能对线路造成的危害进行分析研判，选取能够抵御环境侵蚀或承重能力强、防风、防霜、防暴雨等微气象损害的材料，并将该材料质量标准、用量、使用方式等作为重要事项纳入到大跨越线路设计方案中，并对各细节进行详细说明，以指导施工队伍及后期维修养护人员进行施工作业。

（五）完善设计方案，制定应急预案

制定大跨越线路设计方案，不仅需要考虑如何调整线路，绕过微气象地点，或调整施工材料，还应制定应急预案以应对大跨越线路设计中不可避免的微气象影响。应急预案应充分考虑微气象可能对大跨越线路造成的影响，以及运行后出现问题，应如何解决等内容。方案中关于微气象影响下大跨越线路损害解决办法的内容，应涵盖遇突发状况各部门职责范围及处理流程、处理方式等。同时，要做到责任到人，按照损害发生原由划分责任部门，设计单位、施工单位、气象部门等主要领导均应对各自管辖范围内的事故承担主要责任。只有制定完善的应急预案，以及严格的追责标准，才能够在面对微气象危害及应对紧急情况时，将微气象造成的危害降到最低。

总结：大跨越线路大多远离市区，经过地区环境复杂，且与市区气候环境存在较大差异，因此，单纯依靠城市气象站发布的相关气象信息，很难监测到微气象的发生与变化，而在进行大跨越线路设计时，如果没有对微气象信息考虑在内，可能会对大跨越线路施工、建设成本及后期运行产生负面影响。可见，微气象对大跨越线路设计具有重要影响。因此，本文针对各类典型微气象对大跨越线路设计的影响进行分析，且从整体出发，分析了微气象对大跨越线路设计中的成本影响，并以此为基础，提出解决对策。

参考文献

1. 赵付湘. 对架空输电线路在微地形微气象点风速影响的控制[C]//第四届全国架空输电线路技术交流研讨会论文集.[出版者不详],2013:604-609.

2. 王守礼,张弦.微地形微气象对输电线路的影响及应对措施[J].云南电业,2005(06):36-37.

3. 赵付湘. 对架空输电线路在微地形微气象点风速影响的控制[C]//2011年云南电力技术论坛论文集（优秀论文部分）.[出版者不详],2011:60-63.