（1国网宁夏电力设计有限公司；2宁夏回族自治区电力设计院宁夏银川750002）
摘要：随着我国国民经济发展和社会进步，建设智能电网提出建立以特高压工程为网架、各级电网同步发展的战略，高压架空输电线路日益增多，本文结合笔者自身经验，从高压架空输电线路的设计需求、高压架空输电线路对城市的影响等分析入手，从环境影响限值优化、设计标准优化和智能化优化等三方面，浅谈了高压架空输电线路设计的优化措施。
关键词：架空输电线路；设计；优化措施
一、高压架空输电线路设计原则
1.1安全可靠
架空索道运输施工方案的设计，必须将安全性和可靠性放在首位。设计的允许使用荷载应能满足最重单件运输的需要，一般以钢管塔材最大单件重量为控制条件。
1.2运输效率
山区施工时，施工场地有限，一般是边运输边施工，所以必须保证运输效率，确保物料运输能够满足连续性施工要求。
1.3因地制宜
输电线路工程路径长、区域跨度大，各个塔位的地形条件、运输距离、高差以及施工环境等往往相差较大，设计参数（如基础混凝土量、塔材最大单件重量等）也不尽相同，不能以一个通用施工方案应用于所有塔位，必须因地制宜进行设计，考虑各个塔位的特性。
1.4运输成本
索道运输贯穿于施工全过程，包括基础原材料、铁塔材料、架线材料和相应施工阶段的设工机具，运输总量大，持续时间长，需要耗费较大的施工成本。所以，必须进行科学合理的施工方案设计，将运输成本控制在预期目标之内，并积极探索降低成本的措施。
1.5环境保护
施工过程中应尽量避免或减少树木砍伐和植被破坏，防止水土流失。正确选择架空索道路径，优化施工方案，是减少树木砍伐、植被破坏的重要技术措施。
二、高压架空输电线路的设计需求
2.1输电线路杆塔
高压架空输电线路杆塔多为钢筋混凝土杆塔或铁塔，是架空输电线路的主要支撑结构，高压架空输电线路杆塔根据需求不同又分为直线塔、转角塔、终端塔、换位塔、分支塔、轻重冰区分界塔、大跨越塔、特高压酒杯塔、分体塔、双柱塔等。
架空输电线路杆塔的设计包括基础上拔稳定计算、基础下压和地基计算、构件和基础底板承载力计算等，这对于高压输电线路杆塔来说尤为重要。
2.2输电线路导线
高压架空输电线路多采用分裂导线来提高输送容量，为防止架空输电线路的感应过电压和雷击过电压带来的伤害，多在输电线路导线的上方采用避雷线，对于重要的输电线路，通常设置两根防雷线且增大地线架保护角。在设计架空输电线路时，应考虑到线路沿线的气候环境、自然条件（雷闪、雨淋、结冰、洪水、湿雾）等的影响。此外，架空输电线路的路径还应具备充裕的地面宽度和净空走廊。
2.3输电线路绝缘子
作为高压架空线路的重要构件之一，绝缘子主要作用是在一定的荷载和过电压条件下，支撑导线，并使得导线的带电部分与大地绝缘。高压架空线路因其电压水平高，对绝缘的要求相应提高。绝缘子的性能主要取决于绝缘材料的质量，目前在高压架空线路上常用的绝缘子有：悬式盘型绝缘子、玻璃绝缘子、有机复合材料绝缘子等。在高压架空线路的设计中，应当注意绝缘子的机械荷载、电气强度、抗腐蚀、抗劣化的性能满足要求，以保证电网的安全性能，如图1～2。
三、高压架空输电线路设计优化方法
3.1强化架空输电线路铁塔基础
输电线路杆塔基础常见类型包括钢管杆、水泥杆和直立式铁塔系列基础三类。其中，钢管杆基础可见非原状混凝土、非原状土台阶式和非原状土直柱式柔性这三类；水泥杆基础则可见非原状土无拉线盘和非原状土有拉线盘这两类；直立式铁塔系列基础在基础类型方面划分更细，共有16种类型。在杆塔基础的选型中，如果混凝土浇筑难度较大，则可以优先选择金属式基础或预制装配式基础。如果涉及到电杆及拉线，则建议选择预制装配式基础。在基础设计过程中，以安全为前提，对架空输电线路铁塔基础受力性能进行分析。新基础计算的基本前提是铁塔基础所处区域地基基础承载力符合设计要求。但是，如果地基基础为淤泥质土或淤泥，则应当重新设计。在对架空输电线路铁塔基础进行优化设计的过程中，必须充分评价工程实践中的施工条件、杆塔形式以及沿线地质条件对铁塔结构稳定性的影响，在最大程度上确保架空输电线路铁塔结构的基础稳定性和位移允许性。
3.2优化线路路径设计
设计人员在设计输电线路时，应尽量降低工程造价，并确保线路运行的可靠性和稳定性。在架空输电线路设计中，线路路径设计分为图上选线和现场选线两个步骤。在图上选线中，设计人员需先收集施工地地质、气象、通信、水文、林业和交通等方面的资料，在此基础上根据以往的经验在输电线路图纸中标出线路的起点、终点和必经点，并选择最合理的设计方案；在现场选线中，设计人员要提前徒步考察线路，需要投入较多的时间和人力，现场线路选线要以少占、不占森林、农田和果园等为原则，为了方便维修和施工，应选择交通方便的路径。
3.3加强防雷设计
电力系统的正常运行需要有效的防雷设计，设计人员应根据电力系统的结构选择相应的防雷结构设计。架空输电线路采用雷装置防止雷电干扰和破坏整个线路。防雷设计包括以下4个方面：设备保护。当避雷器、计算机等相关设备遭到损坏时，相关人员应及时更换；屏蔽保护。在确保线路有效连接的条件下，尽量屏蔽外部干扰信息；接地保护。其原理是通过接地的方法，将输电线路中被施加的强电流、强电压导出线路，并导入地下，进而防止雷电对系统的干扰和破坏；装置保护。设计人员应对相关防雷装置进行全面保护，并在一定条件下改进防雷装置。
3.4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。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。
3.5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。
结语
总而言之，伴随着国民经济的持续增长，我国社会生产与居民生活对电能的需求进一步扩大。输电线路是整个电力系统构成的重要一环，是沟通供电与用电的枢纽，起着输送分配电能的作用。这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步重视研究，切实优化其线路设计，进而保证其工作效益。
参考文献：
[1]薛伟华，崔岩.架空线路对绝缘子的基本要求[J].灯与照明，2014.
作者简介：
1.卢佳，女，汉族，助理工程师职位，本科学历，研究方向：高压输电线路
2.梁金录，男，汉族，工程师职位，本科学历，研究方向：高压输电线路