基于可持續(xù)發(fā)展的輸電線路環(huán)保設(shè)計(jì)的研究

李勇

摘要：近年來我國關(guān)于輸電線路環(huán)保投訴的事件不斷增多，導(dǎo)致此種現(xiàn)象發(fā)生的原因，一方面是建設(shè)單位與市民缺乏必要的溝通，另一方面是部分輸電線路的設(shè)計(jì)方案不夠科學(xué)，造成居民周圍活動(dòng)范圍的電磁環(huán)境超標(biāo)。電磁環(huán)境的超標(biāo)會(huì)對居民的身體健康（如中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)等）造成極大的威脅，因此研究輸電線路環(huán)保設(shè)計(jì)，對于促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和居民的身體健康，就具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：可持續(xù)發(fā)展;輸電線路;環(huán)保設(shè)計(jì)

1.輸電線路環(huán)保設(shè)計(jì)的原則

1.1將電磁輻射影響控制在人體可以接受的范圍內(nèi)。輸電線路電磁輻射影響包括可聽噪聲、無線電干擾、電場效應(yīng)及電視干擾，為了將電磁輻射影響控制在人體可以接受的范圍內(nèi)，在輸電線路規(guī)劃建設(shè)時(shí)，要對輸電線路的地面場強(qiáng)和地面處的感應(yīng)電壓進(jìn)行控制。

1.2全方位對輸電線路的路徑進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)輸電線路穿越環(huán)境敏感區(qū)時(shí)可以采取避讓的措施。在輸電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要充分利用諸如海拉瓦等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，對輸電線路的路徑方案進(jìn)行綜合比對，在最大限度降低對環(huán)境影響的基礎(chǔ)上選出最優(yōu)方案，并在一些環(huán)境敏感區(qū)采取避讓措施。

1.3隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，現(xiàn)代輸電線路路徑規(guī)劃時(shí)會(huì)遇到沿線各類光纜、弱電通信工程及公路等，為此在規(guī)劃要求和系統(tǒng)容許的前提下，輸電線路要盡量采用同塔雙回或多回路設(shè)計(jì)。此外，為了避免對線路走廊范圍內(nèi)植被的砍伐而引發(fā)水土流失，輸電線路跨越樹木時(shí)可以采取高跨方案，根據(jù)樹木的生長情況來確定跨越樹林弧垂對地距離及桿塔的呼稱高。

1.4輸電線路的桿塔塔位要盡量避開陡峭地形和不良的地質(zhì)地段。輸電線路選線和定位時(shí)，塔位要盡量避免塌方、陡坡、滑坡等不良地質(zhì)地段，采取諸如另行選線、在塔頭間隙及負(fù)荷允許情況下帶小轉(zhuǎn)角的直線塔、用直線轉(zhuǎn)角塔等方面對邊坡太陡的地段進(jìn)行避讓。

2.輸電線路環(huán)保設(shè)計(jì)的具體案例

為了探討不同設(shè)計(jì)方案類型時(shí)輸電線路對周圍環(huán)境的影響，本文將以220kV輸電線路為例，詳細(xì)對其環(huán)保設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探討。

2.1單、雙回路架設(shè)

對于相同輸送能力的220kV輸電線路，分別采用雙回和單回架設(shè)的方式，探討離地1.5m處的電磁環(huán)境影響，結(jié)果表明單回路線路的磁場要比雙回路線路高得多，并且單回路線路的電場與無線電干擾在線路走廊內(nèi)要比雙回路線路低，在線路走廊外正相反，這說明雙回路線路更有優(yōu)勢。從單回路線路和雙回路線路的保護(hù)范圍來看，工頻電場與無線電干擾的范圍相差無幾，總體上看雙回路保護(hù)范圍要更小一些，因此采用雙回路線路進(jìn)行架設(shè)更有利于環(huán)境保護(hù)。

2.2導(dǎo)線截面的大小

對于240mm2和630mm2的輸電導(dǎo)線而言，在相同輸送能力的前提下，從無線電干擾的角度看，大截面導(dǎo)線優(yōu)勢明顯一些;從電場角度看，小截面導(dǎo)線略有一些優(yōu)勢。對于240mm2和630mm2輸電導(dǎo)線的保護(hù)范圍而言，工頻電場的范圍相差無幾，而無線電干擾的范圍則有較大差異，630mm2輸電導(dǎo)線顯示出更加明顯的保護(hù)優(yōu)勢。因此從總體上而言，采用630mm2的輸電導(dǎo)線要比240mm2的輸電導(dǎo)線更利于環(huán)境保護(hù)。

2.3導(dǎo)線分裂數(shù)目

對于相同輸送能力的220kV輸電線路，分別采用不分裂和2分裂導(dǎo)線，探討離地1.5m處的電磁環(huán)境影響，結(jié)果表明2分裂導(dǎo)線的電場要比不分裂導(dǎo)線高，并且不分裂和2分裂導(dǎo)線的無線電干擾場強(qiáng)整體不高。從不分裂和2分裂導(dǎo)線的保護(hù)范圍來看，不分裂導(dǎo)線工頻電場的保護(hù)范圍更有優(yōu)勢，而2分裂導(dǎo)線的無線電干擾的保護(hù)范圍優(yōu)勢明顯。因此綜合來看，輸電導(dǎo)線分裂對周圍工頻電場和無線電干擾的影響是一抑一揚(yáng)的，但輸電導(dǎo)線分裂能夠提高線路的輸電能力，故采用分裂的導(dǎo)線更利于線路日后的發(fā)展。

2.4相位的布置

對于220kV雙回路線路，分別采用同相序ABC/ABC、異相序ABC/BCA和逆相序ABC/CBA等三種典型相位布置，探討離地1.5m處的電磁環(huán)境影響，結(jié)果表明異相序布置與逆相序布置的工頻電場要低于同相序布置輸電線路，而無線電干擾的影響為同相序、異相序和逆向序依次遞增。從不同相序布置線路的保護(hù)范圍來看，工頻電場以離地高度來看，異相序略有優(yōu)勢，以與線路中央距離來看，三種相位布置的線路差別很小;從工頻磁場來看，三種相位布置的線路保護(hù)范圍幾乎沒有差別;無線電干擾則以同相序略微占有優(yōu)勢。因此從總體上而言，考慮使用異相序或逆向序的布置方式。

2.5回間距的大小

對于220kV輸電線路，分別采用兩回間距為8m和10m，探討離地1.5m處的電磁環(huán)境影響，結(jié)果表明采用8m布置時(shí)，其工頻電磁場影響在線行附近影響較大，在遠(yuǎn)離線行影響較小，而無線電干擾差別不大。從不同回間距線路的保護(hù)范圍來看，工頻電場以離地高度來看，小回間距略有優(yōu)勢;從工頻磁場和無線電干擾來看，小的回間距有優(yōu)勢。因此綜合來看，采用8m的回間距對周圍環(huán)境影響較小并能節(jié)約走廊空間的角度，故應(yīng)該采用小的回間距布置。

2.6相間距大小

對于220kV輸電線路，分別采用4m和6m的相間距，探討離地1.5m處的電磁環(huán)境影響，結(jié)果表明采用6m的相間距時(shí)，其工頻電磁場影響要比4m的相間距大，而無線電干擾則差別不大。從4m和6m相間距線路的保護(hù)范圍來看，工頻電場以離地高度來看，小相間距有優(yōu)勢;從工頻磁場來看，小相間距有優(yōu)勢;從無線電干擾來看，大相間距略有優(yōu)勢。因此總體而言，采用4m相間距對工頻電磁場的影響較小，而且4m和6m相間距的無線電干擾相差較小，故應(yīng)采用4m的相間距布置。

2.7線路的離地高度

對于220kV輸電線路，分別采用離地10m和12m的高度，探討離地1.5m處的電磁環(huán)境影響，結(jié)果表明采用12m的高度時(shí)，其工頻電磁場和無線電干擾影響都要比10m的離地高度小。從離地10m和12m線路的保護(hù)范圍來看，電磁環(huán)境因子的橫向范圍和離地高度無關(guān)，僅縱向?yàn)榫嚯x地面越高的越有優(yōu)勢，并且與離地面矮的線路保護(hù)范圍高度籌正好為二種設(shè)計(jì)的離地高度差2m。因此總體而言，220kV輸電線路離地越高，其電磁環(huán)境影響越小，故應(yīng)采用較高的離地高度。

3.小結(jié)

從文章的分析可知，對于220kV的輸電線路，為了降低其對周圍環(huán)境和人體健康的影響，因此采用“雙回路、大截面、分裂、小回間距、逆/異相序、小相間距和大離地高度”的設(shè)計(jì)方案。