(中国葛洲坝集团电力有限责任公司南宁设计分公司 530000）
[摘 要]伴随电网业务日益迅猛发展，输电线路的密集程度、复杂程度也日益增加。特别是架空输电线路，因其相对于电缆输电线路建设成本低、故障点容易排查、运行维护简单、施工周期短等优点，被广泛应用于电力系统中输送或交换电能。架空输电线路工程包含设计、施工、竣工交付及运行维护等阶段，其中设计阶段是控制输电线路工程造价的源头，针对架空输电线路设计的优化能从根本上降低项目建设成本。鉴于此，本文主要围绕着架空输电线路的若干优化设计实施措施开展深入研究及探讨，望能够为提高设计实践工作高效实施提供指导性的建议或者参考。
[关键词]架空；输电线路；优化设计；措施；
前言：
对于电力系统来说，架空输电线路属于核心构成，往往承担电力分配与输送等关键任务，它是否可以维持正常稳定的运行状态，直接影响着电力系统总体运行效果。对此，深入研究架空的输电线路若干优化设计实施措施，有着一定现实意义及价值。
1、架空的输电线路构成情况
1.1在线路走廊方面
高压架空电力线路边导线之间的范围，及其向两侧延伸规定宽度的线路下方带状区域，即为线路走廊。为能够维持输电线路稳定持续运行状态，针对线路走廊，务必合理设定净空走廊及地面宽度。线路走廊具体设计前期，需深入勘察整条线路经过区域的地形、地质及其自然环境状况，充分调查架空输电线路保护范围内的已建建筑物、经济作物、林木、矿产资源、文物、水文、地区规划、交叉跨越等信息，综合考虑线路走廊宽度，维持架空的输电线路正常电能输送运行状态。
1.2在杆塔方面
杆塔，它属于架空输电线路内部支撑结构部分，维持良好支撑状态，可为架空的输电线路维持稳定运行状态提供保证。架空输电线路杆塔的常用形式按其制造材料分为钢筋混凝土电杆、角钢铁塔、钢管杆、钢管塔。输电线路设计阶段，需要结合导地线型号规格、运行环境、线路转角等因素进行杆塔类型合理优选。输电线路杆塔的造价对工程造价的影响较大，同时因杆塔处于十分恶劣的运行环境，受日光暴晒与风吹等影响遭到侵蚀。故而，应当选用质量较高、具有较强耐腐蚀性的输电杆塔材料，积极采取监督措施，为安装质量提供保障。线路运行期间，需安排专人定期做好检查及维护工作，确保及时发现及处理各种问题，保证杆塔维持高效运行状态。
2、优化设计实施对策
2.1 优选输电线路具体路径
选定输电线路具体路径期间，要求设计者务必深入调查周边建筑物、经济作物、林木、矿产资源、文物、水文、地区规划、交叉跨越等实际情况，针对性开展架空的输电线路具体优化设计实践工作，保证能够适应于周边具体情况。输电线路优选路径期间，尽量避免较差水文、气候、地质等地段，防止输电线路受外部不良因素所影响，促使输电线路自身对于自然灾害抵御能力能够得到增强。务必高度重视有着较高危险系数的地段，保证输电线路导线与它维持安全距离范围，保证架空输电线路可维持安全运行状态。优化设计线路路径，避开所有会影响输电线路安全有效运行的障碍物的同时，降低线路路径长度及曲折系数，尽可能地减少输电线路施工机材器具的运输难度，将输电线路整体施工成本降低。在选择线路路径时，应充分考虑地形情况，借助地形高低走势，能在保证线路对地安全距离的同时有效降低杆塔平均呼高，从而降低建设成本。同时，由于转角塔的塔重通常较相同呼高的直线塔要大，减少线路转角、降低转角塔比例，也能有效降低工程造价。若条件允许，设计架空输电线路期间，应当尽量平行于拟建或现有电力线路，避免交叉跨越，促使建设成本的进一步降低。
2.2 优化设计杆塔
输电线路工程中，铁塔的造价约占本体投资的30％左右，所选杆塔的型式恰当与否，会直接影响着线路后期的运行状态及工程建设成本。选用最为适宜的杆塔型式，可为架空输电线路的导线、地线、绝缘子及其附属金具起到稳定支撑作用，促使杆塔运行期间维护费用减少，让企业经济效益能够有所增加。
输电线路工程设计阶段，需要优选最具代表性杆塔的型式。1968年，根据原水利电力部基建司、供应司统一安排，由原东北电业管理局组织相关单位编制的《输电线路铁塔产品型录》取得了不错的效果。1978年鞍山铁塔厂在此基础上编制了更加全面的《35～110千伏送电线路铁塔通用设计型录》。采用典型的铁塔型录以后，各地电力基础建设能力得到很好的提升，部分铁塔应用至今仍有应用。近年来，国家电网公司和中国南方电网公司也组织各大设计院及相关研究机构发布了铁塔的典型设计，并将其作为基建实施考核应用的重要指标。典型设计中的杆塔经较长时间运行，质量方面得到有效性检验，性能优良，适合绝大多数场合需求。
典型设计的应用为铁塔产品的应用提供方便度和统一性，但是在经济性方面却要做出一定的牺牲。考虑到各个项目建设地的实际应用，特别是国际项目中的应用中，标准化的杆塔仍然具有较大的优化设计空间。杆塔的优化设计应从杆塔荷载的计算和组合、铁塔构件材料的选取及结构布置的优化这几个方面入手。综合考虑导地线及其附属金具，在高温、年均温、大风、覆冰、断线、紧线安装等条件下对杆塔的作用力，结合大风、覆冰等条件对铁塔本身的影响，选择合理且符合规程规范要求的荷载进行组合，通过杆塔内部构件的受力分析，挑选满足强度要求的铁塔材料，同时调整各个构件的组合方式，合理布置铁塔主材、斜材及辅助材。经过高速电算软件的反复计算验真，以及可靠的铁塔真型试验，设计出性能优异同时经济性优良的杆塔，满足工程实际需求，减少施工难度，最大化降低建设成本。
埋设杆塔方式上，应当着重考虑地质环境、运行情况及经验等，实现埋设方式优选。并结合输电线路运行标准与电压等级优选合理的杆塔呼高。针对特殊无法立杆地段及需跨越地段，需优化组合铁塔和水泥杆，将杆塔总体稳定性提高，为该线路来起到良好支撑作用[3]。
2.3 优化设计防雷接地
防雷接地方面优化设计，属于架空输电线路维持安全运行状态的关键部分，可确保架空输电线路处于恶劣天气环境下持续运行。避雷线的合理架设，属于简单、经济且十分有效的一种防雷基础措施，操作原理即为：把雷引入至大地当中，防止输电线路导线被雷电击中，将电力系统中的雷电过电压降低，对流经杆塔电流大小予以有效把控，达到最佳保护效果。因输电线路的环境不同，所用防雷线路也会存在着差异性。故而，防雷接地具体优化设计，应当与具体情况相结合予以针对性优化设计，采用不同截面的地线以及不同形式的接地装置，更好地保护输电线路。伴随输电线路的电压持续提升，避雷线实际应用效果将会逐渐提生，针对高压架空的输电线路，则需采用悬式架空线路避雷器等措施，防止电力系统遭受雷电过电压冲击而产生经济损失。
3、结语
综上所述，通过以上分析我们对于架空输电线路的构成及其各组成部分的关键作用，有了更加深入地认识及了解。同时，也提出架空输电线路若干优化设计实施对策。在今后的架空输电线路设计实践中，还需广大输电线路专业设计者们能够积极投身于优化设计的探索当中，多积累相关的优化经验，不断提升自身专业化的设计水平，不仅要深入了解与把握架空输电线路构成，还需要通过优选输电线路具体路径、优化设计杆塔与线路走廊、优化设计防雷接地等各项措施，实现对于架空输电线路的总体优化设计，为电力系统安全稳定运行奠定良好基础的同时，采用更高效更经济的设计方案，从输电线路工程源头降低建设成本。
参考文献:
[1]朱鸿斌. 输电线路铁塔结构设计优化探讨[J]. 中国高新技术企业, 2017,18(03):139-140.
[2]金媛. 造价分析成果在220kV架空输电线路设计中的应用[J]. 中国战略新兴产业, 2017,22(48):233-234.
[3]于静. 某10kV架空输电线路方案设计优化[J]. 电工技术, 2019,39(12):505-506.