探讨架空输电线路走廊的优化设计
摘要：在电网建设中，输电线路走廊的合理选择对于供电企业来说起到至关重要的作用，合理设计好输电线路，除了要节约它的成本外，还要让它达到可靠、适用的原则，而提高线路输电可靠性显得至关重要。
关键词：输电线路 路径选择 现场踏勘 优化
一、架空输电线路设计面临的问题
目前，输电线路建设走廊和路径选取一再与国家城市建设、土地资源开发利用发生激烈碰撞，两方面的建设发展都互相造成了较严重的影响和制约，电网是社会经济建设和城市发展的能源动脉，是必须要发展的，但是城市经济圈的拓展和延伸也是事关国家社会发展大计，输电线路覆盖的地区，城乡建设规划势必受到严重制约影响，而早期的城乡建设规划又未预留出充足的电网线路通道，使得区域电网无法进一步完善健全，区域内优质、安全、可靠供电受到极大影响，这就是摆在我们面前的严峻现状。城市的使用空间越来越紧张，各地电网建设迅猛发展，输电线路建设的内部环境和外部空间却越来越小。各地进行土地开发线路、路径选择困难，施工占地的民事工作难以协调，线路改造停电时间短，工程建设资金短缺等是电网建设中遇到的新问题。如何在新形势下，做到合理的设计，从而最大限度地满足电网建设需要已成为技术部门不断研究的课题。
二、架空输电线路设计中路径选择的原则
1、节约成本的原则
按照国家有关规定，输电线路路径的选择需要遵守相关的法律法规，根据实际交通情况、经济发展、资源开发等，进行国家法律法规和当地具体乡镇政策针对性的综合考虑；同时输电线路的全盘设计应建立在交通便利且经济适用的理念上，以方便机械设备的施工和保证资费的合理；同时还需尽可能满足少线路、短程路径，对输电线路的转角、倾斜度等加以适当控制，以满足施工、运行、维护等的要求。
2、安全运行的原则
输电线路路径，要充分考虑安全性的运行要求，防止安全事故的发生，具体措施可根据细节，按照安全的标准来实施。如：输电线路与建筑的交叉方式、输电线路穿越农村市镇密集区方式、热源对输电线路的影响、污染对输电线路的影响等等。
3、可实施性的原则
在路径选择上要充分运用与公路、铁路以及电力线等的交叉跨越点；尽量减小线路路径，选择交通运输条件好，便于施工运行的路径；制定好线路路径后要上报给有关部门审核；施工过程中要注意测量的准确，与实际的地理情况相结合，减少曲折路径。设计人员应该对地形图进行认真仔细的分析，切实保证方案的可行。
4、环境保护的原则
输电线路设计中路径选择应尽量避开森林、绿化区、农田等，减少为铺设线路而造成的森林砍伐以及对沿路的建筑物的拆迁，以免对自然环境以及人民生活造成较大影响。地质地貌要求全面了解，有必要时，需采集相关所架设地详尽的地质资料，同时进行土壤、温湿度、水质的考察，避免土质因素对混凝土的物理和化学反应的影响；注意避免自然地质和人为矿区地质塌陷的隐患。
三、架空输电线路设计中路径选择的方法
1、室内选线
该阶段主要任务是做好先期准备工作，包括取得各种所需资料并在地形图上设计线路方案。室内选线是将输电线路的架设路径通过地形图（当地规划部门提供的千分之一地形图）的方式将实际的建设土地缩小到图纸上来，方便设计人员比较宏观的选择线路路径，这是设计输电线路程序的第一步，也是对输电线路初步规划。这样做能够保证输电线路路径符合当地城市发展规划要求，与矿产及保护区等不发生冲突。
2、现场踏勘
现场踏勘是线路设计中相当重要的一步， 一条线路设计得合理与否，关键看此阶段的工作。 此时，须对室内选线所定几个方案进行比较，并选定一个合理的方案。一般要对沿线地形地质情况、线路通过拥挤地段及与各种物件的接近情况、交叉跨越处的情况进行了解及核对。路径的踏勘是线路设计的关键，路径方案设计是否合理性，严重影响着线路的经济、技术指标和施工、运行条件。要准确获得最短短路径长度、最低线路投资和最安全可靠方便的运行的最佳方案，一条线路经常需要徒步往返3～5趟，所以线路踏勘工作需要设计人员具备很高业务水平、足够的耐心和责任心。在工程选线阶段，设计人员需从每项工程的实际情况入手，首先根据该地区电网网架结构、用户需求及供电可靠性选择2～5个路径方案进行比较。同时对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施及地区规划进行足够的调研与分析，由线路工程造价控制，选择出转角少、长度短、交叉跨越少，协调难度低，地形条件有利，运行维护便利的方案。并需准确评估赔偿费用高低和民事调节工作的难易，尽可能避开林区、经济作物区和居民集中区域。
在杆塔定位上，要尽量少占耕地、林地，这也符合国家的政策方向。
3、实地定测
实地踏勘已将各线路方案比选完毕，此时工作的重点应放在各控制点的定位、沿线交叉跨越物的高度及相邻物体的测量上。针对个别特殊地段（如转角点和必须设立杆塔的特殊地点等）更要进行多次测量比较，使杆塔位置尽量选择交通便利地区，为组立杆塔和紧线创造较好和较经济的施工条件。线路勘测中应尽量采用新技术，近年来采用的全球定位系统（GPS）有效的加快了勘测速度，最重要的是采用GPS技术后，有利的规避了村庄和障碍物，线路转角大大减少。线路长度减短，这对提高勘测质量，降低线路造价极为重要。
交叉跨越物的高度一定要准确测量，特别是遇上好几条线路立体交叉的情况更要仔细。某一平原地区35千伏线路穿越一回110千伏线路时，就遇到了此类情况。某段110千伏线路下线高估计约
4、杆塔定位
杆塔位置排定的是否适当，直接影响线路建设的经济合理性和运行的安全可靠性。杆塔定位的主要要求是导线的任一点在各种气象情况下均须保证对地面的安全距离（即限距）。终端、转角、跨越、耐张等特种杆塔先行定位后，再分段用最大模板沿平断面图排定各耐张段的直线杆塔的位置，根据所排出的直线杆塔位置，计算出该耐张段的代表档距，用以计算或查取导线应力，再算出km值，看此km值是否与所用模板的km值相符（相等或相近），如果相符，则表明该段杆位排得正确。排完一个耐张段以后，再排下一个耐张段，直到排完线路的全部杆塔为止。杆塔室内的定位工作结束后，全线杆塔形式、杆塔位置基本上都已确定。
受计算工具的限制，以往在此阶段制作定位模板及计算杆塔受力情况是比较困难的一件事。
现在已大多使用计算机辅助设计，且有专门的线路设计程序，此阶段的工作已变得较为容易了。 笔者所在单位就有一套由设计人员开发的线路设计程序，由于开发人员有一定的线路设计经验，故此程序相当适用：计算机可制作各种模板，用此模板可直接排杆定位并生成最终的线路断面图，计算校验杆塔受力并绘制出受力图。各交叉跨越物与设计之线路的距离亦可在剖面图中准确测量出来，极大地提高设计精确程度。
四、结语
总之，在架空输电线路的工程建设中，线路路径选择是重要环节之一，路径选择的优良与否关系到整个输电线路施工过程的经济性、科学性，对后续输电线路的运行以及安全性均有较大的影响。因此，有必要对输电线路路径选择进行深入地分析。
