摘要：目前我国人们对于供电的需求越来越多，不仅对其供应量提出了要求，更对供电的稳定性更加关注，架空输电线路的投入可以很好的满足这些要求。紧凑型输电线路相较于传统的线路铺设方法而言具有许多优点，既能降低成本，又能缩短工期，还可以优化后期的维修工作。本文将针对城市紧凑型架空输电线路与其他正常线路布置方法的不同之处进行研究，分析城市电网发展的趋势。
关键词：紧凑型输电；几何结构；架空输电线
随着近20年我国经济的不断发展，我国的国民经济水平有了质的飞跃，人们的生活水平也越来越高。因此，电力系统运行和设计的基础条件也随之改变。在人口密度大、重工业发展好的城市，负荷水平、负荷密度的发展很宽，要求电能以220KV或者110KV输送到负荷中心，而为了考虑城市的环境风貌，必须加入环保理念，加强对架空线走廊的限制。在以往的施工项目中，因为征地破坏环境景观等资源所产生的赔偿金额越来越高，为了获得走廊使用权，往往大幅度提高了项目的建设成本。随着人们对于生活水平的要求越来越多，大家对电能的输送质量提出了更高的要求。为了满足这些要求，要提高单位走廊面积传输的电力容量，减少因征地搬迁获得走廊使用权的投资，使用新型设备提高工作效率，适应社会形式，跟随电力系统领域的发展方向。
1.架空输电线路
1.1架空输电路线路的基本介绍
架空输电线路是利用绝缘子和空气绝缘的电力线路，将输电导线固定在地面的杆塔上，用以传输电能。在多数情况下，架空线路由导线、架空地线、绝缘子串、杆塔、接地装置等部分组成，在它们的相互作用下，架空输电线路的传输效率大大增强。
1.2架空输电线路的优点
架空输电线路相比于传统地下输电线路来说，其优势有三点：第一，可以减少土地征用的赔偿金额，施工成本低；第二，使用新型设备，建设工时短；第三，由于架空输电线路是直立于地面之上，所以易于检修和维护。综上三点，架空线路输电在电力系统中得到了广泛的使用，目前，架空输电线路在生活中的普及已经十分广泛，在生活中大部分的输电线路都是架空输电线路，用这种线路将不同地区的变电站和发电站进行连接后输送电能，最终组成了等级划分明确的供电系统。
1.3影响架空输电线路的因素
架空输电线路建立在直立于地表之上的杆塔中，不仅能够增加电能的传输效率，还能减小占地面积，节约成本，但是也使其直接暴露在空气中，会因冷热交替、潮湿干燥等自然环境的影响而腐蚀，所以必须根据施工城市的环境情况选用高强度材料，使其能够抵抗风雨和温度变化所带来的副作用。除自然环境因素影响外，人工引起的化学物质腐蚀、工业污染等因素也会影响架空线路的绝缘强度。最重要的是在电路传输过程中，电磁本身的作用是相互性的，所以在之后的工作中需要根据这些注意事项进行定期检查，避免出现安全事故。
2.输电线路设计的分析与研究
2.1路径与杆型的设计
在人口密集的大城市中，架在空中的走廊面积也是有限的，目前的建设成果中大部分都采用多回路或者双回路，几乎没有采用单回路，为此采用单侧三星垂直杆型单回线路，可以使两侧的走廊宽度相同，增加树木和道路两旁走廊的使用面积，提高整体的输电能力。而在国家规定的的架空输电线路设计规范中，要求在路径不具备架设输电线路的地方，路基到塔杆的举例必须大于5米，可是实际施工中很难达到这个数值，为了保证输电的整体效率和避免发生交通事故，施工单位可以在钢管杆或者角钢塔靠近人行道路的一边设置钢管护墩，为了保证护墩的有效性，电力设计单位需要在与城市规划单位进行协商后，统一护墩的规格，设置为高1米，管径0.1米。
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2.2走廊宽度的设计
走廊宽度的设计一般分为三个部分，分别是塔头的尺寸设计、风偏控制设计、安全距离设计。把控走廊宽度的最好措施是设计耐张塔固定条线和直线杆塔的固定挂点，按照国家相关规定，必须满足三个要求。第一，严格控制杆塔组成部件中可导电部分的最小间隙。第二，针对导线的间隙要根据悬垂绝缘子串的长度、导线最大弧度和电压决定，0.4×悬垂绝缘子串长度数值+电压数值/110+0.65×导线最大弧度数值=最佳导线间距。第三，控制好空中杆塔传输电路是与地面的最小安全距离，一般由横担宽度、导线自重荷载和水平荷载决定。
2.3预防自然灾害的研究
随着全球工业化的发展，地球的大气层已经被污染的十分严重，大型城市已经多次发生污染事故。自然环境对绝缘体的抗腐蚀性给予了很大的影响，随着科技的进步，为了延长输电线路的使用寿命和减小维护检修的成本费用，必须对绝缘体的防污性和耐磨性进行增强，从而控制绝缘子检修的时间间隔，减少检修成本。关于减少质量问题和维修频率方面，还要针对在城市密度较小施工地点，根据架空线路塔杆位置和地下管线的位置冲突进行合理优化。首先要划分地下管线的填埋层次，使其不会相互重叠、交叉。但是这种方式带来的弊端是，最底部的地下管线发生问题时，需要将其之上部分的所有管线停止工作后才可以进行维修。所以最底部的管线一定要用高质量、耐用性强的材料，降低问题发生的概率，减少检修次数。
2.4塔杆的设计
塔杆的设计之前需要对电压等级、架空地线、导线材质、最大使用张力、水平间距、塔杆总重量、自然环境条件、垂直间距、架空高度、呼称高度等技术参数进行分析。特别是要对呼称高度进行严格的设计，必须满足呼称高度=绝缘子串长度+导线最大弧垂长度+塔杆对地距离的最小允许距离+其他因素导致的预留长度。
2.5其它部件的设计
关于架空输电线路的其他部件，多数是以导线为主，导线负责电流的传输速度和质量。所以要设计好导线的横截面积以及自身材质，因为横截面积和材料都会影响电阻大小。同时，导线所处的点位很高，可能会因电晕放电引起部分电能的损耗，为了避免这类情况发生，必须设计一些曲率半径较大的导线。架空输电线路大部分都是高压电路，不仅输送量很大而且工作电压也高。为了避免因高电压造成的意外事故，可以采用分裂导线的方式来分担电压。除了导线之外，其他部件还包括绝缘子串，绝缘子串是由单个绝缘子连接而成，必须保证每个绝缘子的绝缘强度和物理强度，绝缘子串的个数要由所处的电压等级来决定。在一些自然环境较恶劣的地区，必须使用特定型号的绝缘子串。
结束语：
随着人们生活的现代化发展，城市中高楼林立，建桥铺路，园林绿化市容也都在同步进行，随之对电能的需求量也越来越大，而对于城市紧凑型架空输电线路的设计，要根据施工人员的专业知识与经验进行。根据自然环境条件、材料质量、具体施工地区的特点等因素，结合我国颁布的《110 KV～750 KV架空输电线路设计规范》进行，只有克服了已存在的紧凑条件并科学合理地完成电路设计，才能增加城市的建设效率，为未来我国电力系统的发展奠定基础。
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论文作者:郑振武
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/16
标签：线路论文; 导线论文; 绝缘子论文; 三星论文; 杆塔论文; 走廊论文; 电能论文; 《基层建设》2018年第19期论文;