浅议输电线路的全寿命周期设计相关问题

卓毅

摘 要：文章依据国家电网公司提出的“建设工程全寿命周期管理”的先进理念，探讨全寿命周期设计方法在输电线路设计中的具体应用，所谓的全寿命周期就是指从产品的设计到产品的回收再利用过程中所历经的周期。随着国家电网的覆盖面越来越广，输电线路建设的工程量也越来越大，这样就会存在许许多多的问题，输电线路的全寿命周期的设计对于线路的铺设和维护就显得十分重要了。文中浅析了建设工程全寿命周期设计的意义和重要性，并且论述了全寿命周期设计在电网建设中的实际应用。

关键词：输电线路；全寿命周期设计；应用

1 全寿命周期设计

对于输电线路进行全寿命的设计管理，就要从全寿命管理的角度出发，对整个线路工程的规划设计以及购买选择和安装维护、回收再利用进行全局的把握与分析，对于整个项目的费用等进行相应的管理等，将输电线路的设计以及施工和运行的整个环节作为一个整体进行全局的把握与处理，尽量使得项目实现效益的最大化，所谓效益涵盖经济效益、社会效益以及环境效益等，能够保证整个线路工程在整个使用周期功能能够得到良好的配合与发挥、费用得到有机的平衡。

在线路全线路管理的过程中，最关键的部分是设计环节，也就是在设计开始之初，就要做到全局的把握，就要将使用周期中的各个问题与环境考虑周全，只有如此，才能够保证产品在整个使用过程中能够实现其应有的功能，能够保证整个寿命周期之内，相关环节能够达到功能的综合应用与优化。建设输电线路受到时间、空间以及资源等多种限制与影响，进行全寿命周期设计的终极目的就是要保证质量以及环境保护的基础下将设计的周期缩短，同时保证产品能够保证质量的最佳化。

2 采取设计措施防止线路运行故障

2.1 针对地域特点的设计

在基础型式选择及设计优化过程中要充分考虑线路的地域特点，要对工程当地的水质特点做到充分的把握，将各类基础型式及其工程特点，分析调查沿线的水文特点，并针对这些制定相应的处理对策与设计方案。通常状况下，不良的地质主要涵盖：湿陷性黄土、具有腐蚀性的盐渍土、冻土地基、滑坡等。

2.2 事故隐患的预防

在进行设计的时候，要对当地以往的运行经验进行了解，要对当地的施工单位进行走访调查并进行必要的意见征集工作，对以往的一些隐患等要进行充分的了解，并尽量将设计进行优化处理。同时为保证线路的安全性与稳定性，要对工程特点、气象条件等常见的事故隐患进行分析，制定合理可行的设计方案，保证线路安全稳固的运行。

2.3 铁塔设计

按照国家规定的相关设计标准与要求，要在設计中做好铁塔的详细设计，对铁塔的强度以及稳固性保证符合工程标准的基础上保证单基耗钢量最优。

对重要跨越（主干铁路、高速公路）采用独立耐张段并对铁塔适当加强，对相对高耸、山区风道、垭口、抬升气流的迎风坡，以及相对高差较大、连续上下山等局部地段的铁塔，适当加强。

在进行铁塔的结构设计的时候，要进行意见征询，征询施工以及运行单位的建议，将施工用孔进行科学的处理，便于施工开展以及日后的维修保养。

3 全寿命周期成本计算

采用全寿命周期成本计算（Life Cycle Costing，LCC）进行方案优选，在路径优化、导地线选型、绝缘配置、接地装置、铁塔规划、基础设计、节能金具上进行LCC分析。

如果在设计过程中，有几种方案都比较合理可行，应采取全寿命周期成本计算（LCC）进行方案优选。所谓的全寿命周期成本管理就是做一个长期的经济收益的统计，LCC管理的核心理念就是从设计就对全程进行充分的把握，对设备项目或系统进行LCC分析，并进行决策。

进行全面的LCC分析，需要设计、施工、运行全面的配合，特别是运行管理单位要对运行信息以及数据进行随时的长期的记录与总结。所以，在现实的输电线路管理环境下，设计做LCC分析还是在宏观面上为主，对次要指标进行弱化或忽略。

根据以上LCC流程和理念设计需在路径优化、导地线选型、绝缘配置、金具节能、接地装置多方案配置上进行LCC分析。

通常情况下，输电线路的整个使用期限应该设置为40年，在20年的时候进行更换能够取得比较科学的价值与作用。

在进行路径选择环节，应该一直遵守以人为本的原则，保证人类、自然以及环境的协调可持续发展，特别是崇尚环境保护的原则，对路径方案全面进行线路生命周期评估和分析，进行方案优选，从而形成“优化路径”。

在选择路径的时候要按照如下的标准与原则：尽量减少对原有房屋的搬迁拆除；线路不能处于重冰区以及重污染区域，即便无法避开，也要控制线路经由的总长度，并进行必要的防护保护，确保线路的正常工作以及稳定运行；同时也要避开经由气候恶劣的地区以及临朐等，并且与电台以及弱电线路之间可能的影响也要考虑周全；改善运行条件，路径选择尽量靠近公路、村舍；考虑施工能力，合理选择交叉跨越点，连续牵张长度不宜过大。

4 为环境而设计

贯穿以人为本的思想，坚持自然和谐的理念，努力体现为环境而设计（DesignforEnvironment，DFE）的精神。

进行输电线路的建设，其目的就是为人类造福，如果建设项目违背了当初的设计目标，不利于甚至阻碍人类的协调发展，那么就丝毫没有意义。如果输电线路使用超过40年，线路无论从规划、设计到施工、运行，始终与人类活动密切相关。在这个漫长的使用期限之内，必须要坚持全寿命周期的全程管理，坚持以人为本的理念。特别是在设计的环节，要进行长期的把握与分析，要考虑这种线路建设是否真正有利于社会的全面进步以及可持续发展；是否给人们带来便利；是否便于施工开展与进行；是否便于维修维护与保养。要把工程防护与生态防护结合起来，把设计作为改善环境的促进因素。

输电线路设计中，要通过卫片选线、工程航测、海拉瓦优化路径等手段合理确定路径，要尽量少的破坏原有树木以及植被，将土方挖掘工作控制在较小的范围，避免水土流失，也就是对原有的地形地貌等不造成太大的破坏，同时也要尽量控制房屋拆迁数量，对当地人文给予最大限度的保护，减少对原有人文自然环境的破坏，同时要避免在施工或者运行中遭遇恶劣条件。

在线路设计中所有塔型采用全方位高低腿设计，高低腿和高低基础配合使用以适应起伏的地形和地质条件，防止大面积动土工程，这样就能够避免滑坡现象的出现，使得滑坡从根本上上得到控制。地质条件允许的塔位优先采用原状土基础（岩石基础、掏挖基础等），对原有的地形地貌等进行最大限度的保护，也就是在建设线路的同时保证环境不受到过大的破坏与影响。

5 结束语

在实践施工设计环节要不断探索与努力，尽量将全寿命周期的设计理念贯穿整个设计过程，同时要将这种全局的精神应用到整个设计始终，在设计的时候要进行全局的把握与考虑，弄清楚各个因素与环节对整个输电线路使用周期的影响，要在设计的过程中采取相应的对策与措施，保证设计这个关键环节能够真正发挥应有的作用与意义，保证电网的安全性与稳固性打下坚实的基础。

参考文献

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