浅谈高压架空输电线路设计的优化方法
随着社会经济的进步和科学技术水平的提高，对建设高压架空输电线路有着越来越高的要求，随着高压架空输电线路的增多，也显现出其设计上的问题。近年来，国家电网建设在不断发展，输电线路不断地增多，在很多地方，线路问题成为了电网建设的主要因素。因此文章结合具体实践经验，分析高压架空输电线路设计中应该注意的问题及其影响，并提出一些相应的优化措施。
标签：高压架空；输电线路；优化措施
我国国民经济迅速发展，百姓对于电能的需求量也日益增大。电压等级越高，网架的结构就越复杂繁琐，因此对高压架空输电线路设计的要求也比较高，尤其是线路设计质量问题。输电线路是电网的骨架，在城市电网的健身中尤为重要，要严格考虑到每个方面，避免出现一些问题，比如监测方面。在高压架空输电线路中应做到合理施工，降低工程的成本，保证质量。所以在输电线路设计中要推陈出新。
1 高压架空输电线路设计的具体要求
一般情况下，高压架空输电线路分为架空线路、电缆线路两种。就现在情况而言，常常采用架空线路来输电。架空线路通常使用无绝缘性的裸导线，通过绝缘子来送电，所以可以这么认为，是输电线路杆塔、输电线路导地线、绝缘子三者构成架空输电线路。
（1）输电线路杆塔。架空输电线路的主要支撑结构是输电线路杆塔，它多半为钢筋混凝土杆塔或者铁塔，高压架空输电线路杆塔根据自身的特点可分为直线塔、换位塔、终端塔、分体塔等。输电线路杆塔的设计最为重要，其设计包括基础下压计算、基础上拔稳定计算，基础底板承载力等。
（2）输电线路导地线。高压架空输电线路导线一般选用导电性能良好的金属，导地线最好选用较大的曲率半径，能够出现电晕放电的现象；选择截面能够使导线保持通流密度；高压架空输电线路通常用分裂导线，这样能够提高输送容量。因为架空输电线路中的感应和雷击过电压会对导地线产生不利的影响，因此应该使用避雷线。
一般情況下，重要的输电线路需要采用有效的保护措施，例如多增设避雷线；高压架空输电线路设计时，应该注重架空输电线路的路径，来抵御输电导线带来的不利影响，还有外界的自然条件、线路周围的气候环境等。
（3）绝缘子。高压架空输电线路中重要的构件是绝缘子，它不仅仅能在荷载和过电压下支撑导线，还能够使带电部分与大地有绝缘效果。通常情况下，如果高压架空线路的电压水平较高，那么对其绝缘的要求也会随之增高。绝缘材料的质量情况会对绝缘子的性能有极大的影响。绝缘子分为玻璃绝缘子、有机复合
材料绝缘子和悬式盘型绝缘子等；另外在高压架空输电线路设计中应该注意绝缘子的性能问题，它的电气强度、荷载能力都有可能影响高压架空输电线路的设计。
2 高压架空输电线路设计的优化措施
高压架空线路设计占地面积广，加上电压过高可能会出现电晕现象和电场效应。尤其是最近两年，由于城市空间的拥挤导致高压变电站向市区靠近，因此更应该注重高压架空输电线路设计的优化措施。
2.1 高压架空输电线路对城市的影响
高压架空输电线路设计中要考虑很多因素，应该从高压架空输电线路对城市造成的影响来分析：（1）电磁污染。如果电视和广播信号的电磁场强度超过一定的限制，会产生电磁辐射现象，对人造成或大或小的危害。（2）跨步电压。高压接地网中有直流、交流电流。当行人在电位分布区走动的话，在两脚间形成的电位是跨步电压。行人行走时两脚间的距离一般为0.8M，如果跨步电压达到40～50V，极有可能会遭到电击。如果行人摔倒会更加的危险。（3）可听噪声。高压架空线路设计时应当考虑到噪声的不便，如果电晕放电，会产生很大的噪声，尤其是特高压输电线路产生的宽频带噪音会给行人造成严重的损伤。
2.2 高压架空输电线路设计的优化措施
2.2.1 城市地区的高压架空线路设计的标准化优化
如果新建的高压架空输电线路导线的最低点大于12M时，导线呈逆相序排列；此时地面1.5M地方的工频磁场小于0.05mT、低频电场小于2KVM，投影20M处的0.5MHz的无线电干扰值小于43DB，但是国家规定的限量值为2.5KVM，因此这些数值均不符合规定。经调查研究，城市地区的高压架空输电线路工频电磁通常不会超标，但如果存在建筑物，就有电磁超标的情况。在城市居民的阳台和屋顶上，电磁场有可能会出现畸变的问题。如果有此类现象发生，就超过国家规定的限值，因此不符合国家的规定。根据上述调查，在高压架空输电线路设计时，应该改善高压架空输电线路下畸变的电磁场，对其进行优化。
2.2.2 对城市地区的高压架空输电线路走廊的设计进行优化
城市的使用空间紧张，进而导致限制用地走廊的使用情况，随着经济社会的快速发展，用电需求不断地增高，因此在高压架空线路中可以使用多种架设方式，如同塔多回双回。为了确保城市居民的用电需求，在设计铁塔类型时采用多种设计方案。
2.2.3 城市地区高压架空输电线路的坏境影响优化
关于工频电磁场的强度限值，并没有给予明确规定，尤其是在设计超高压架空输电线路中。我国目前采用的标准和国际标准有差距，主要表现在电磁污染、
噪声污染等方面，因此需要做出些许的改进，采取坏境限值优化措施来减少与国际标准化的差距。
2.2.4 高压架空线路的智能化
电网的重要组成部分就是输电网，随着经济的发展和科学技术不断提升，输电网也越来越智能化。为了顺应发展潮流，应当树立输电线路的防灾意识和建立安全信息共享平台。如果春夏季节台风频繁，通常会发生输电线路断电、断线现象，和杆塔倒塌等危害事故。如果在运用先进的技术，进行智能化的操作，将情况及时传达到信号监控中心，有利于及时采取措施去解决此类问题。对其智能化不但能降低线路故障的发生几率，还能提高其智能化水平。
3 结束语
智能电网的建设日益增多，再加上高压架空输电线路的不断增设，因此对其设计研究也进一步增强。如今，我国的计算机网络技术、信息化技术等不断的发展，同时智能电网也日益强大起来，但有利亦有弊，因为大规模的电网建立，会有各种不同的问题接踵而来。如果想要保障电网安全稳定地运行下去，就要对高压架空输电线路设计进行优化，增加电网系统的自愈项，从而提高其应对地震，冰雪灾害等自然灾害的保护能力，有效地保障电网的安全运行。
因此设计人员要学会创新，吸收好的方法，通过合理有效的设计方案，使高压架空输电线路设计更加符合中国国情，适应经济发展潮流，达到技术和经济的互平衡。
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