（陕西省地方电力设计有限公司 陕西西安 710075）
摘要：本文结合中国地理地形与气候的有关特征，浅谈地理环境对输电线路设计运行维护的影响。分析地形与气候环境与人文地理环境对输电线路的影响及防护措施，确保输电线路安全稳定可靠运行。
关键词：地理环境；地形；气候；输电线路运行
引言
输电线路是输送电能的大通道，是电力工业的大动脉，是电力系统的重要组成部分。输电线路因输电路径长、电压等级高、输电功率高，技术工艺复杂而具有许多特殊要求，一条高压输电线路需要经过不同的地理区域。
架空输电线路设备长期露置在自然环境中，易受各种气象条件（如大风、覆冰雪、气温变化、雷击等）的侵袭，化学气体的腐蚀以及外力的破坏，出现故障。
架空输电线路设计运行均会受到地形、地貌、气象条件、河流等地理环境影响。
此外，由于人类的活动，输电线路的设计运行还受到行政、人口分布、工业布局、经济发展状况、交通建设、用电负荷等一些人文地理因素影响。
输电线路的设计与运行是在不同的地理环境中不断探索进行，应在各种不同的环境下加强对输电线路防护。
1 我国及陕西输电线路地理环境
地理环境一般包括自然地理环境与人文地理环境。自然地理环境主要指地形、气候、河流、自然资源等。人文地理环境主要指行政区划、人口分布、工业、农业、社会经济以及交通情况。
我国幅员辽阔、面积广大，南纬跨纬度大，东西跨经度多；自然资源与人口分布存在明显的地区特征差异。
我国地形总体特征是西高东低，地势起伏大，呈阶梯状分布；我国众多河流一般是从西往东流。地形的类型主要有平原、丘陵、高原、盆地、山地。这些特点决定输电线路在我国不同海拔高度地区运行，在特殊地带须跨江跨河。
我国地势阶梯分界处地势起伏明显，河流落差大，适宜建造大型水力发电站。我国北方矿产资源丰富，许多火电基地集中在北方，我国东部和南部工业经济发达，人口密度大。这些特点决定我国电能资源主要集中在西部，用电负荷主要集中在东部。“西电东送、南北互供”形成我国电能分配与输送的主要地理特征。
“气候复杂多样、季风气候显著”是我国气候的主要特点；降水分配存在时间和空间差异。我国四季分明，夏季全国气温差别不大；冬季全国气温差别大。输电线路势必受到风、气温、湿度等气象因素影响。
陕西位于我国中部偏东内陆、南部是比较高的秦巴山地、中部是关中平原、北部是沟壑交错的高原。南部湿润、北部干旱、南北地形与气候差异较明显。
2 自然地理环境对输电线路的影响
自然地理环境对输电线路的影响主要是地形和气候两个方面。
2.1 地形地貌
地形、水文、地质条件直接决定输电线路路径的选择，应在地形图帮助下，尽量选取长度短、转角少且角度小，跨越小，拆迁少、交通运输和施工方便的地方。
山区线路容易出现大档距、大高差地段，设计时尽量避免以便有效地利用杆塔、线路穿过山脊时，保证有足够的施工条件，以减少开土石方量，应选在低凹处，且山脊较宽的地方通过。
平原线路通过河网地带，应避免斜平行接近交叉，以保证安全距离，并结合档距分布，尽量少用加高杆塔。
在平原开阔地区因线路靠近湖泊等水源地时，会出现覆冰现象。线路经过覆冰区时，应要注意地形对覆冰的影响，避免通过重冰区。
2.2 气候气象
反映气候特征的两个标志是气温和降水。影响气候的主要因素有：纬度位置、海陆位置、地形、洋流。陕西气候受纬度位置与地形影响明显，形成明显气候差异。
输电线路运行通常受到气温、覆冰厚度、风速影响，称为“气象条件三要素”。
1.气温
气温的变化引起导线热膨胀，从而影响输电线路的弧垂和应力。历年来最高与最低气温是最主要参考值，气温越高，导线热胀引起的伸长量越大，弧垂增加越多，应力增加越大，设计时，需考虑导线机械强度应满足要求。
2.覆冰厚度
覆冰对输电线路的影响主要有：增加导线载荷，引起导线断线，甚至会发生倒杆。严重覆冰增大导线弧垂，导线与被跨越物距离变小，会引起放电闪烙事故等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不同时的脱冰使导线跳跃，易引起导线间以及导线与避雷线间闪烙、烧坏导线或避雷线。
覆冰形成一般因周围空气温度在-2℃—-10℃，空气湿度在90%左右，风速在5-15m/s范围内。覆冰的形成与空气湿度有关，我国南方属于湿润地区，降水虽比北方多，覆冰现象反而比北方严重。
其次，覆冰形成与地形、地势及输电线路地带的高度也有关系。平原上突出的高地、暴露的丘陵、高海拔地区以及迎风山坡等地，覆冰情况相对比较严重。
3.风速
风对输电线路的影响主要有：增加作用在导线杆塔上的载荷。改变带电导线与横担、杆塔等接地距离，第三，导线在稳定的微风作用下将引起振动；在稳定的中风作用相爱将引起舞动，导线的振动和舞动都会引起输电线路安全运行。
综上所述，必须结合实际对风速、覆冰厚度和气温进行合理组合。有效促进输电线路的设计与安全运行。
3 输电线路的防护措施
架空输电线路由导线、地线、绝缘子（串）、线路金具、杆塔和拉线、基础以及接地装置等部分组成。
受地形与气象因素影响，架空输电线路及许多组成部件受到一定的损坏。
导线常年在大气中运行，长期受风冰雪和温度变化等气象条件影响，承受着变化拉力的作用，同时还受到空气中污物的侵蚀。导线应具有良好的导电性能并且有足够的机械强度和防腐性能。
绝缘子长期暴露在自然环境中，经受风冰霜及气温突变等恶劣气候的考验，有时还受到有害气体的污染，因此，绝缘子必须有足够的电气绝缘强度和机械强度，并定期检修。
此外，为了确保输电线路在各种地理环境中安全稳定可靠运行，需采取一系列防护措施。
1.防振
架空输电线路在风、冰等因素作用下具有不同特征的运动现象，产生各种类型振动，风雪作用引起架空线微风振动、舞动、次档柜振动，覆冰跳跃和摆动等。微风振动是在微风作用下产生的高频低幅的振动。微风舞动绝大多数发生在覆冰气象，风和冰都是舞动的重要因素。舞动会对输电线路产生多方面危害。通常，应加强输电线路的防冰除冰。山区与平原地区注意输电线路防损现象。
架空线覆冰脱冰时容易发生跳跃引起导线上下振动，覆冰区导线的排列方式应在垂直方向等够距离。
为防止微风振动与舞动造成的危害，必须采取防振措施。安装防震锤是目前防振的有效措施；安装阻尼线或将阻尼线与防震锤配合使用可用于输电线路大跨越防振；此外，结合实际安装护线条。
2.防雷
气象条件对输电线路造成影响的还有雷电，输电线路的防雷措施主要是选择使用合理的避雷线，变电站使用避雷器和避雷针；降低输电线路接地电阻；增加耦合地线；装设线路型避雷器；装设自动重合闸装置等保护措施。
此外，采取防冰除冰技术减少覆冰对输电线路安全运行造成的危害。设计时应考虑防止洪涝、沙尘、泥石流、山体滑坡等破坏性灾害对输电线路的危害。
4 人文地理环境对输电线路的影响
人文地理因素包括行政区划、人口分布、工业布局，经济发展状况、交通建设等。
人口与工业集中地区，用电负荷急剧增大，势必影响输电线路负载情况，促使变电站主变压器增容、增大输电线路截面；由于城市扩建，道路改造，会造成输电线路路径改建。
矿区开挖、房屋建造在输电线路附近影响输电线路正常安全运行。导线在城区部分交通地段，车辆拥挤，交通道路情况复杂，交叉跨越物繁多或公园人文景观等地，造成架空输电线路无法通过，需改建为电缆输电线路。
高速公路、铁路等重要交通要道成为输电线路重要交叉跨越项目。
5 结束语
输电线路在电力系统中发挥着极其重要的作用，不同的地理环境影响不同的输电线路设计与运行。结合实际适时维护输电线路的安全运行，给输电线路输送电能营造有效环境，保障电力系统安全稳定可靠运行。
参考文献：
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[2]《35-110kV输电线路设计》，水利水电出版社，许建安，2007年。
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[4]《国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）》，北京：国家电网公司，2013年。
[5]《中国地理》，中国地图出版社，北京师范大学国家基础教育课程标准实验教材编委会，王民，2007年。
作者简介：
王鹏（1976-），男，大学本科学历，主要从事35—110kV输电线路勘察设计等工作.电子邮箱——研究方向：电网规划及输电线路勘察设计。
论文作者:王鹏
论文发表刊物:《河南电力》2018年9期
论文发表时间:2018/10/19
标签：线路论文; 导线论文; 地形论文; 地理环境论文; 气候论文; 气温论文; 我国论文; 《河南电力》2018年9期论文;