曾健

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，社會(huì)民眾對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)的要求也越來(lái)越高。高壓架空輸電線路對(duì)人民日常生活的影響在城市中表現(xiàn)得尤為突出，如線路走廊對(duì)城市規(guī)劃的影響、導(dǎo)線電流的噪聲污染、電磁幅射干擾影響和線路施工引起的停電和交通問(wèn)題等，本文從環(huán)境保護(hù)方面提出了對(duì)城市高壓架空輸電線路設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路；城市；環(huán)保；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TM751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0091-02

引 言

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，社會(huì)對(duì)電力的需求也逐漸增加，在城市電網(wǎng)的快速發(fā)展中，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，同時(shí)對(duì)輸電線路的設(shè)計(jì)也提出了更高的環(huán)境保護(hù)要求。相比農(nóng)村地區(qū)，城市的架空輸電線路對(duì)社會(huì)的影響更明顯，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①架空輸電線路走廊占用城市用地，影響城市規(guī)劃和城市美觀；②架空輸電線路在施工過(guò)程中引起過(guò)渡性停電、道路封閉，影響民區(qū)生活和城市交通；③架空輸電線路產(chǎn)生的不規(guī)則噪聲、寬帶噪聲對(duì)周邊居民有一定影響；④架空輸電線路的接地網(wǎng)存在泄地電流，極限情況下會(huì)有電擊可能；⑤周圍電視和廣播信號(hào)在高壓架空輸電線路電磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)極限的情況下會(huì)受到干擾。

針對(duì)以上幾方面，架空輸電線路在設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分考慮環(huán)境因素，盡可能減少對(duì)周邊環(huán)境的破壞，減少在施工過(guò)程中及運(yùn)行階段對(duì)城市居民生活的影響。本文引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，通過(guò)合理優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使高壓架空輸電線路對(duì)城市環(huán)境的影響減小到較小水準(zhǔn)，滿足人民群眾對(duì)生活環(huán)境越來(lái)越高的要求。

1 架空輸電線路簡(jiǎn)介

本文所指高壓輸電線路是特指110kV電壓等級(jí)及以上的輸電線路，這類型輸電線路受造價(jià)控制，入地的代價(jià)較大，現(xiàn)階段仍主要采用架空型式。架空輸電線路主要由導(dǎo)地線、絕緣子、桿塔、基礎(chǔ)和接地裝置五部分構(gòu)成：

（1）導(dǎo)地線：導(dǎo)地線通常采用鋁、鋁合金等良導(dǎo)體絞制而成。導(dǎo)線承擔(dān)傳導(dǎo)電流的功能，一般根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面大??；地線用于防止導(dǎo)線遭受雷擊所引發(fā)的事故，一般架設(shè)在導(dǎo)線上方，與接地裝置聯(lián)通，共同起到防雷作用。

（2）絕緣子：通常采用鋼化玻璃材料或有機(jī)復(fù)合材料，能將導(dǎo)線與桿塔絕緣，既要承受導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度，又要承受導(dǎo)線的高壓電氣強(qiáng)度。

（3）桿塔：導(dǎo)地線的支撐結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)地線抬升到足夠高度，以保證對(duì)地安全，城市常用的型類有角鋼塔、鋼管桿、鋼管塔。

（4）基礎(chǔ)：桿塔的根基，一般深入地下，在城市多數(shù)采用樁式基礎(chǔ)。

（5）接地裝置：一般采用鋼筋網(wǎng)，埋設(shè)于地下淺層，用于導(dǎo)引雷電流泄入大地。

2 架空輸電線路對(duì)城市的影響

相比農(nóng)村地區(qū)，城市的架空輸電線路對(duì)社會(huì)的影響更明顯，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）架空輸電線路走廊占用城市用地，影響城市規(guī)劃和城市美觀；

（2）架空輸電線路在施工過(guò)程中引起過(guò)渡性停電、道路封閉，影響民區(qū)生活和城市交通；

（3）高壓架空輸電線路由于電暈放電，將產(chǎn)生頻帶很寬的噪聲，特別是特高壓輸電線路產(chǎn)生的不規(guī)則噪聲、寬帶噪聲，100Hz整數(shù)倍的純凈的聲音，會(huì)對(duì)人的身心健康造成嚴(yán)重影響，在設(shè)計(jì)中要充分考慮；

（4）高壓輸電線路的接地網(wǎng)中會(huì)有大量的直流和交流電流，行人在電流進(jìn)入電勢(shì)分布區(qū)域周圍的位置，則兩者之間的間隙將形成電位差，即跨步電壓。行人行走的兩腳之間的距離通常是0.8m，當(dāng)步進(jìn)電壓大于40～50V時(shí)，就可能造成電擊，會(huì)造成人生；

（5）周圍電視和廣播信號(hào)在高壓架空輸電線路電磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)極限的情況下會(huì)受到干擾，并出現(xiàn)電磁輻射。我國(guó)的環(huán)境保護(hù)有關(guān)規(guī)定，住宅區(qū)的電場(chǎng)限值頻率為4kVm，然而，我國(guó)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相比還有一定的差距，需要在這些方面做出改進(jìn)，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)差距縮小。

3 城市架空輸電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)

針對(duì)上述架空輸電線路對(duì)城市的影響，本文引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，通過(guò)以下設(shè)計(jì)優(yōu)化措施，使高壓架空輸電線路對(duì)城市環(huán)境的影響降低到較低水平。

3.1 城市架空輸電線路走廊的設(shè)計(jì)優(yōu)化

目前，城市空間的擴(kuò)展的速度越來(lái)越快，輸電線路走廊用地受到的限制也越來(lái)越苛刻，為適應(yīng)這樣的形勢(shì)，在選擇走廊時(shí)建議采取以下優(yōu)化措施：

（1）采用雙回共塔或多回共塔，將兩回或兩回以上走向相同或相近的輸電線路架設(shè)在同一系列桿塔上，減少輸電線路絕對(duì)用地量。新建輸變電工程在前期工作時(shí)，考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，充分預(yù)留輸電線路走廊的數(shù)量。

（2）采用緊湊型桿塔，減少輸電線路走廊寬度。緊湊型桿塔的橫擔(dān)長(zhǎng)度較常規(guī)桿塔短約20%，可減少走廊占地面積約20%；

（3）采用窄基鐵塔或鋼管桿，減少桿塔占地面積；

（4）美化桿塔造型，使輸電線路桿塔融入城市景觀，成為“風(fēng)景線”，如采用海鷗展翅型、巨人型、魚(yú)型等。

3.2 城市架空輸電線路施工過(guò)渡方案設(shè)計(jì)優(yōu)化

針對(duì)架空輸電線路在城區(qū)施工引的停電、交通堵塞等影響，可以采取以下措施減小影響。

（1）位于道路旁邊的輸電線路工程，選取車流量較小的時(shí)段進(jìn)行施工，如上下班高峰期；

（2）盡量選擇春秋季停電檢修時(shí)段進(jìn)行施工，避開(kāi)用電高峰時(shí)段及敏感期，如用餐時(shí)段和冬夏季。

3.3 城市架空輸電線路的環(huán)境影響限值優(yōu)化

新建高壓架空線路導(dǎo)線對(duì)地最低點(diǎn)大于12m時(shí)，如果導(dǎo)線按逆相序排列，則工頻磁場(chǎng)為0.05mt，線高20m的邊導(dǎo)線投影線旁側(cè)1.5m處的無(wú)線電干擾值<43dB，工頻電場(chǎng)<2kVm，而國(guó)家限值為2.5kVm，以上數(shù)據(jù)均都符合國(guó)家規(guī)定。根據(jù)有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在市區(qū)的高壓架空線下，一般不會(huì)出現(xiàn)在電磁干擾現(xiàn)象，但線路下方的建筑，有可能存在電磁干擾問(wèn)題，如城市居民生活的屋頂和陽(yáng)臺(tái)，會(huì)出現(xiàn)電視、廣播信號(hào)失真現(xiàn)象。從上面的調(diào)查結(jié)果來(lái)看，城市高壓架空線路的設(shè)計(jì)，應(yīng)盡量提高線路導(dǎo)線的高度，如高度受限，則建議采取以下優(yōu)化措施：

（1）在桿塔旁側(cè)加裝屏蔽盾；

（2）單獨(dú)加裝屏蔽線。

3.4 城市架空輸電線路智能化設(shè)計(jì)

電力傳輸網(wǎng)是電網(wǎng)的重要組成部分，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)也變得越來(lái)越智能化，為順應(yīng)這一趨勢(shì)，建立輸電線路防災(zāi)安全信息共享平臺(tái)是有必要的。多臺(tái)風(fēng)地區(qū)在夏季和秋季，臺(tái)風(fēng)易造成輸電線路斷線，進(jìn)而造成倒塔等重大安全事故，如果輸電線路位于城市，這種事故帶來(lái)的后果會(huì)非常嚴(yán)重，因此建議采取先進(jìn)的傳感技術(shù)和高速通信技術(shù)，監(jiān)測(cè)絕緣子和導(dǎo)線的實(shí)時(shí)狀況，收到監(jiān)測(cè)信號(hào)的監(jiān)測(cè)中心根據(jù)傳輸來(lái)的圖像采取及時(shí)的應(yīng)對(duì)措施，解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)輸電線路的智能化。智能化線路能及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障，減少事故發(fā)生的概率，減少事故造成的損失。

4 城市架空輸電線路的發(fā)展趨勢(shì)

在發(fā)展城市中，輸電線路的傳輸作用與占用走廊之間的矛盾不可避免的，城市架空線路的設(shè)計(jì)，要充分考慮環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性。在規(guī)劃階段，設(shè)計(jì)者要在滿足可靠性的前提下，找到控制架空輸電線路影響范圍的方法，自行限制走廊的寬度，挖掘走廊的潛力。

走廊越來(lái)越緊張，架空輸電線路的發(fā)展趨勢(shì)將是多回路、大截面。在國(guó)內(nèi)外同塔多回架空輸電線路建設(shè)中有許多成功的實(shí)例，積累了豐富的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)階段我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，城市高負(fù)荷密度、高負(fù)荷的增長(zhǎng)，促成了大截面輸電線路的出現(xiàn)。

在一個(gè)狹窄的城市電力走廊條件下，線路建設(shè)的成本結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化。計(jì)算“經(jīng)濟(jì)電流密度表”的基本條件已經(jīng)改變。多回路、大截面必然要求免維護(hù)或少維修、高可靠性。復(fù)合絕緣子在維護(hù)這一點(diǎn)上的優(yōu)越性得到了人們的共識(shí)，并且已經(jīng)大面積推廣使用。高可靠性在城市中的意義更為重大，因此，架空線路的部件，如導(dǎo)線、地線、絕緣子、金具、桿塔、基礎(chǔ)、接地裝置的安全系數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。

5 結(jié)束語(yǔ)

城市高壓架空輸電線路對(duì)社會(huì)生活影響較大，本文從優(yōu)化輸電線路走廊、抑制電流噪聲、降低導(dǎo)線電磁幅射干擾影響和減少線路施工引起的停電和交通問(wèn)題四個(gè)方面，論述了架空輸電線路的具體影響并提出了有效的優(yōu)化措施。最后展望架空輸電線路在城市中的發(fā)展趨勢(shì)，提出了城市輸電線路工程應(yīng)向智能化方向發(fā)展。

收稿日期：2018-10-10

作者簡(jiǎn)介：曾 ?。?978-），男，高級(jí)工程師，本科，主要從事輸電線路設(shè)計(jì)等工作。