摘要：近几年，随着国民经济的快速增长，对电能的需求也逐渐增大，各地电网建设迅猛发展，随着电压的等级越来越高，网架的结构越来越繁琐，对高压架空线路设计的质量要求也提出了越来越高的要求。输电线路是电网的骨架，在城市电网的建设中，要充分考虑到各个方面的因素，避免出现关于输电线路的生态环境影响、智能化设计、在线监测等方面的问题。尽量做到能够合理施工、最大限度的降低工程的成本，并且能够保证工程的质量。因此，设计人员要不断地推陈出新，通过合理的设计方案使得高压架空输电线路的设计能够符合国情、达到工程技术性和经济性的平衡点。
关键词：高压架空；输电线路设计；优化措施
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。
1.1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。一般情况下，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。
1.2输电线路杆塔
高压架空输电线路杆塔是架空输电线路的主要支撑结构，大多数的高压架空输电线路杆塔是铁塔或者钢筋混凝土。高压架空输电线路杆塔根据自身的不同需求又可以分为转角塔、直线塔、换位塔、终端塔、轻重冰区分界塔、分支塔、特高压酒杯塔、大跨越塔、双柱塔、分体塔等等。架空输电线路杆塔的设计对高压输电线路杆塔来说是非常重要的，主要包括基础下压计算、地基计算、构件、基础上拔稳定计算、基础底板承载力计算等等。
1.3输电线路绝缘子
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
高压架空线路的占地面积较广、电压较高、工频电磁场会引起高频信号而且周围会存在较强的电晕现象和电场效应。而且最近几年，一些大城市的高压变电站因为城市空间的日益拥挤、用地走廊的逐渐压缩逐渐向市区靠近，这样一来，设计高压架空线路的要求方面也显著提高了。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据上述调查，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城市地区高压架空线路走廊的设计优化
目前，城市的使用空间越来越紧张，导致用地走廊的使用也受到限制。在社会高速发展的背景下为了要满足大量的用电需求，在新建高压架空线路时可运用同塔多回、双回的架设方式，在设计铁塔类型的过程中可以运用窄基钢管塔或者钢管杆等设计方案，以确保城市居民的用电需求。
2.3城市地区高压架空线路的环境影响限值优化
现如今，在设计超高压输电线路的过程中，对于工频电磁场的强度限值方面，我国还没有相关条文给予明确规定。但是从输电线路设计规定、我国环保总局制定的环境保护行业标准以及其它国家的相关规定来看，目前我国以工频磁场0.1mT为工频磁场的限值，以4kVm为居民区的工频电场评价标准。而对于架空线路的距离边导线投20m距离处以及噪声和电磁污染情况，以晴天的测试频率为0.5Hz为准，无线电干扰值为53dB。但是，目前我国采用的标准与国际导则和标准相比较还是存在一定的差距，具体表现在电磁污染以及噪声污染等方面，需要在这些方面做出改进，采取优化的措施拉近与国际标准的差距。
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。
2.5高压架空输电线路对城市的影响
在设计高压架空线路的过程中，需要考虑的因素有很多，以下是从高压架空输电线路给城市带来的不利影响来进行优化分析的：（1）电磁污染。周围的电视和广播信号在高压架空输电线路的电磁场强度超过限值的情况下会被干扰，并有电磁辐射的产生。（2）跨步电压。在高压接地网中会流过的大量直流和交流电流，行人在电流的入地点周围电位分布区行走的话，会在两脚之间形成电位差，而这种电位差就被称为跨步电压。行人在行走时两脚之间的距离通常为0.8m，当跨步电压大于定值达到40~50V时，就很有可能会被电击中。更加危险的是，一旦人们因为跨步电压而摔倒，就会使人的身体接触到这种电压，发生电击。（3）可听噪声。高压架空输电线路在设计时要考虑到噪声对人们的生活所产生的不便。因为电晕放电的缘故，高压输电线会产生频带很宽的噪音，尤其是特高压输电线路产生的宽频带噪声、无规则噪声、100Hz整数倍的纯音，会对人们的身心健康产生严重的影响。
3结束语
综上所述，在建设智能电网的过程中，对高压架空线路的设计、维护等方面的研究随着高压架空输电线路的不断增大而进一步加强。目前，我国的计算机网络技术、通信技术和传感技术不断发展，电网的发展方向也日益强大起来。然而，电网也因为大规模的区域联网而产生了各种各样的弊端，因此，要想保障电网安全稳定地运行，就必须要优化优化高压架空输电线路的设计，加强电网的自愈功能，对于电网应对冰灾、雨雪天气以及地震等自然灾害的能力也要相对提高。
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论文作者:赖传贵
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/12
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