淺議輸電線路的全壽命周期設(shè)計(jì)相關(guān)問題

卓毅

摘 要：文章依據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司提出的“建設(shè)工程全壽命周期管理”的先進(jìn)理念，探討全壽命周期設(shè)計(jì)方法在輸電線路設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，所謂的全壽命周期就是指從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的回收再利用過程中所歷經(jīng)的周期。隨著國(guó)家電網(wǎng)的覆蓋面越來越廣，輸電線路建設(shè)的工程量也越來越大，這樣就會(huì)存在許許多多的問題，輸電線路的全壽命周期的設(shè)計(jì)對(duì)于線路的鋪設(shè)和維護(hù)就顯得十分重要了。文中淺析了建設(shè)工程全壽命周期設(shè)計(jì)的意義和重要性，并且論述了全壽命周期設(shè)計(jì)在電網(wǎng)建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：輸電線路；全壽命周期設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 全壽命周期設(shè)計(jì)

對(duì)于輸電線路進(jìn)行全壽命的設(shè)計(jì)管理，就要從全壽命管理的角度出發(fā)，對(duì)整個(gè)線路工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及購(gòu)買選擇和安裝維護(hù)、回收再利用進(jìn)行全局的把握與分析，對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目的費(fèi)用等進(jìn)行相應(yīng)的管理等，將輸電線路的設(shè)計(jì)以及施工和運(yùn)行的整個(gè)環(huán)節(jié)作為一個(gè)整體進(jìn)行全局的把握與處理，盡量使得項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)效益的最大化，所謂效益涵蓋經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及環(huán)境效益等，能夠保證整個(gè)線路工程在整個(gè)使用周期功能能夠得到良好的配合與發(fā)揮、費(fèi)用得到有機(jī)的平衡。

在線路全線路管理的過程中，最關(guān)鍵的部分是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，也就是在設(shè)計(jì)開始之初，就要做到全局的把握，就要將使用周期中的各個(gè)問題與環(huán)境考慮周全，只有如此，才能夠保證產(chǎn)品在整個(gè)使用過程中能夠?qū)崿F(xiàn)其應(yīng)有的功能，能夠保證整個(gè)壽命周期之內(nèi)，相關(guān)環(huán)節(jié)能夠達(dá)到功能的綜合應(yīng)用與優(yōu)化。建設(shè)輸電線路受到時(shí)間、空間以及資源等多種限制與影響，進(jìn)行全壽命周期設(shè)計(jì)的終極目的就是要保證質(zhì)量以及環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)下將設(shè)計(jì)的周期縮短，同時(shí)保證產(chǎn)品能夠保證質(zhì)量的最佳化。

2 采取設(shè)計(jì)措施防止線路運(yùn)行故障

2.1 針對(duì)地域特點(diǎn)的設(shè)計(jì)

在基礎(chǔ)型式選擇及設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中要充分考慮線路的地域特點(diǎn)，要對(duì)工程當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)特點(diǎn)做到充分的把握，將各類基礎(chǔ)型式及其工程特點(diǎn)，分析調(diào)查沿線的水文特點(diǎn)，并針對(duì)這些制定相應(yīng)的處理對(duì)策與設(shè)計(jì)方案。通常狀況下，不良的地質(zhì)主要涵蓋：濕陷性黃土、具有腐蝕性的鹽漬土、凍土地基、滑坡等。

2.2 事故隱患的預(yù)防

在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對(duì)當(dāng)?shù)匾酝倪\(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了解，要對(duì)當(dāng)?shù)氐氖┕挝贿M(jìn)行走訪調(diào)查并進(jìn)行必要的意見征集工作，對(duì)以往的一些隱患等要進(jìn)行充分的了解，并盡量將設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化處理。同時(shí)為保證線路的安全性與穩(wěn)定性，要對(duì)工程特點(diǎn)、氣象條件等常見的事故隱患進(jìn)行分析，制定合理可行的設(shè)計(jì)方案，保證線路安全穩(wěn)固的運(yùn)行。

2.3 鐵塔設(shè)計(jì)

按照國(guó)家規(guī)定的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與要求，要在設(shè)計(jì)中做好鐵塔的詳細(xì)設(shè)計(jì)，對(duì)鐵塔的強(qiáng)度以及穩(wěn)固性保證符合工程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上保證單基耗鋼量最優(yōu)。

對(duì)重要跨越（主干鐵路、高速公路）采用獨(dú)立耐張段并對(duì)鐵塔適當(dāng)加強(qiáng)，對(duì)相對(duì)高聳、山區(qū)風(fēng)道、埡口、抬升氣流的迎風(fēng)坡，以及相對(duì)高差較大、連續(xù)上下山等局部地段的鐵塔，適當(dāng)加強(qiáng)。

在進(jìn)行鐵塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要進(jìn)行意見征詢，征詢施工以及運(yùn)行單位的建議，將施工用孔進(jìn)行科學(xué)的處理，便于施工開展以及日后的維修保養(yǎng)。

3 全壽命周期成本計(jì)算

采用全壽命周期成本計(jì)算（Life Cycle Costing，LCC）進(jìn)行方案優(yōu)選，在路徑優(yōu)化、導(dǎo)地線選型、絕緣配置、接地裝置、鐵塔規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、節(jié)能金具上進(jìn)行LCC分析。

如果在設(shè)計(jì)過程中，有幾種方案都比較合理可行，應(yīng)采取全壽命周期成本計(jì)算（LCC）進(jìn)行方案優(yōu)選。所謂的全壽命周期成本管理就是做一個(gè)長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)收益的統(tǒng)計(jì)，LCC管理的核心理念就是從設(shè)計(jì)就對(duì)全程進(jìn)行充分的把握，對(duì)設(shè)備項(xiàng)目或系統(tǒng)進(jìn)行LCC分析，并進(jìn)行決策。

進(jìn)行全面的LCC分析，需要設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行全面的配合，特別是運(yùn)行管理單位要對(duì)運(yùn)行信息以及數(shù)據(jù)進(jìn)行隨時(shí)的長(zhǎng)期的記錄與總結(jié)。所以，在現(xiàn)實(shí)的輸電線路管理環(huán)境下，設(shè)計(jì)做LCC分析還是在宏觀面上為主，對(duì)次要指標(biāo)進(jìn)行弱化或忽略。

根據(jù)以上LCC流程和理念設(shè)計(jì)需在路徑優(yōu)化、導(dǎo)地線選型、絕緣配置、金具節(jié)能、接地裝置多方案配置上進(jìn)行LCC分析。

通常情況下，輸電線路的整個(gè)使用期限應(yīng)該設(shè)置為40年，在20年的時(shí)候進(jìn)行更換能夠取得比較科學(xué)的價(jià)值與作用。

在進(jìn)行路徑選擇環(huán)節(jié)，應(yīng)該一直遵守以人為本的原則，保證人類、自然以及環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，特別是崇尚環(huán)境保護(hù)的原則，對(duì)路徑方案全面進(jìn)行線路生命周期評(píng)估和分析，進(jìn)行方案優(yōu)選，從而形成“優(yōu)化路徑”。

在選擇路徑的時(shí)候要按照如下的標(biāo)準(zhǔn)與原則：盡量減少對(duì)原有房屋的搬遷拆除；線路不能處于重冰區(qū)以及重污染區(qū)域，即便無法避開，也要控制線路經(jīng)由的總長(zhǎng)度，并進(jìn)行必要的防護(hù)保護(hù)，確保線路的正常工作以及穩(wěn)定運(yùn)行；同時(shí)也要避開經(jīng)由氣候惡劣的地區(qū)以及臨朐等，并且與電臺(tái)以及弱電線路之間可能的影響也要考慮周全；改善運(yùn)行條件，路徑選擇盡量靠近公路、村舍；考慮施工能力，合理選擇交叉跨越點(diǎn)，連續(xù)牽張長(zhǎng)度不宜過大。

4 為環(huán)境而設(shè)計(jì)

貫穿以人為本的思想，堅(jiān)持自然和諧的理念，努力體現(xiàn)為環(huán)境而設(shè)計(jì)（DesignforEnvironment，DFE）的精神。

進(jìn)行輸電線路的建設(shè)，其目的就是為人類造福，如果建設(shè)項(xiàng)目違背了當(dāng)初的設(shè)計(jì)目標(biāo)，不利于甚至阻礙人類的協(xié)調(diào)發(fā)展，那么就絲毫沒有意義。如果輸電線路使用超過40年，線路無論從規(guī)劃、設(shè)計(jì)到施工、運(yùn)行，始終與人類活動(dòng)密切相關(guān)。在這個(gè)漫長(zhǎng)的使用期限之內(nèi)，必須要堅(jiān)持全壽命周期的全程管理，堅(jiān)持以人為本的理念。特別是在設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，要進(jìn)行長(zhǎng)期的把握與分析，要考慮這種線路建設(shè)是否真正有利于社會(huì)的全面進(jìn)步以及可持續(xù)發(fā)展；是否給人們帶來便利；是否便于施工開展與進(jìn)行；是否便于維修維護(hù)與保養(yǎng)。要把工程防護(hù)與生態(tài)防護(hù)結(jié)合起來，把設(shè)計(jì)作為改善環(huán)境的促進(jìn)因素。

輸電線路設(shè)計(jì)中，要通過衛(wèi)片選線、工程航測(cè)、海拉瓦優(yōu)化路徑等手段合理確定路徑，要盡量少的破壞原有樹木以及植被，將土方挖掘工作控制在較小的范圍，避免水土流失，也就是對(duì)原有的地形地貌等不造成太大的破壞，同時(shí)也要盡量控制房屋拆遷數(shù)量，對(duì)當(dāng)?shù)厝宋慕o予最大限度的保護(hù)，減少對(duì)原有人文自然環(huán)境的破壞，同時(shí)要避免在施工或者運(yùn)行中遭遇惡劣條件。

在線路設(shè)計(jì)中所有塔型采用全方位高低腿設(shè)計(jì)，高低腿和高低基礎(chǔ)配合使用以適應(yīng)起伏的地形和地質(zhì)條件，防止大面積動(dòng)土工程，這樣就能夠避免滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)，使得滑坡從根本上上得到控制。地質(zhì)條件允許的塔位優(yōu)先采用原狀土基礎(chǔ)（巖石基礎(chǔ)、掏挖基礎(chǔ)等），對(duì)原有的地形地貌等進(jìn)行最大限度的保護(hù)，也就是在建設(shè)線路的同時(shí)保證環(huán)境不受到過大的破壞與影響。

5 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)踐施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要不斷探索與努力，盡量將全壽命周期的設(shè)計(jì)理念貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過程，同時(shí)要將這種全局的精神應(yīng)用到整個(gè)設(shè)計(jì)始終，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要進(jìn)行全局的把握與考慮，弄清楚各個(gè)因素與環(huán)節(jié)對(duì)整個(gè)輸電線路使用周期的影響，要在設(shè)計(jì)的過程中采取相應(yīng)的對(duì)策與措施，保證設(shè)計(jì)這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)能夠真正發(fā)揮應(yīng)有的作用與意義，保證電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)固性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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