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輸電線路的環(huán)保設(shè)計

文檔作者：王高益文檔來源：海南電力設(shè)計研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年07月12日
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第2O3007卷年第1O5月期 四 川 電 力 技 術(shù)
Sichuan Electric Power Tec hnology
Vo1．30。No．5
Oct．。2O07
輸電線路的環(huán)保設(shè)計
王高益
(海南電力設(shè)計研究院，海南?？?70203)
摘要：輸電線路對周圍環(huán)境的影響日益突出，越來越引起公眾的關(guān)注，環(huán)保問題急待解決。文章針對輸電線路對環(huán)
境影響的兩大因素，即電磁輻射的影響和對周圍水土環(huán)境的影響，提出輸電線路環(huán)境保護(hù)的基本措施，通過優(yōu)化桿塔
和基礎(chǔ)的設(shè)計，減少輸電線路對周圍環(huán)境的破壞。最后，通過塔基施工基面的綜合治理，進(jìn)一步提高輸電線路的穩(wěn)定
性和減少對環(huán)境的影響，最大程度的將工程設(shè)計成為綠色環(huán)保產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞：輸電線路；環(huán)境；影響；設(shè)計
Abstract：The influence of uansmision line on ambient environment is becoming inoi'e and more serious，tie publics pay more and
more attention to this problem，SO it needs to be settled immediately，Aiming at the influence of electromagnetic radiation and tile in—
fluence on ikatural environment．the basic nleaSUlE：S for envirenment protection of transmission line踴presented by optimi~ g tie de—
sign of power towels and tile foundation and reducing tile damage to amhinet environment．Finally，it not only improves tie stabilities
of transmission line and reduces the influences on ambient environment by integratived controlling of tie surface of tower foundation，
but also makes the project as green and environmenta1． ．
Key words：transmission line；environment；influence；design
中圖分類號：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1003—6954(20O7)05—0052—03
隨著人口的增長和社會的發(fā)展，促使用電負(fù)荷的
快速增長，這就使得高壓輸電線路工程建設(shè)項目越來
越多、規(guī)模越來越大、工程的涉及面越來越廣。根據(jù)
目前電力市場和電力容量的不斷增長，特高壓輸電線
路應(yīng)運而生。線路走廊資源愈來愈匱乏，輸電線路工
程對環(huán)境的影響越來越引起公眾的關(guān)注。
1 輸電線路對環(huán)境的影響
輸電線路對環(huán)境的影響可歸結(jié)為兩大類：電磁輻
射的影響和對周圍水土環(huán)境的影響。
1．1 電磁輻射的影響
高壓輸電線路的電磁效應(yīng)主要是通過電場、磁場
和電暈等3種形式來起作用的。根據(jù)目前所掌握的
資料，高壓輸電線路的電磁輻射影響主要有以下幾個
方面：
1)對人體的生態(tài)影響。國外的研究資料表明，輸
電線路的電磁場對人體的生態(tài)影響主要分為2類，一
類是當(dāng)人在電磁場中短期停留時可能受到的影響，即
短期影響；另一類是人在電磁場中長期工作或生活時
可能受到的影響，即長期影響。
2)對通信線路的干擾影響。輸電線路對通信線
路的影響包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。由于靜電耦合
· 52 ·
作用，輸電線路的電場會在鄰近的通信線路上產(chǎn)生感
應(yīng)電壓，即靜電感應(yīng)。同樣，輸電線路的磁場也會在
鄰近的通信線路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。因為通信線路音
頻通道的工作頻率一般為300～34OO Hz，而輸電線路
中的許多諧波正好落在這個頻率范圍內(nèi)，所以一般規(guī)
定系統(tǒng)中的諧波等效干擾電壓值應(yīng)低于系統(tǒng)額定電
壓值的1％才能符合要求。
3)對無線電、電視的干擾影響。輸電線路產(chǎn)生
的工頻交變電磁場隨距離而衰減是很快的，它的波長
與電視、微波相比要大得多。中國的中波調(diào)幅廣播頻
率范圍為0．5～1．6 MHz，電視廣播頻率范圍為48．5
～ 92 MHz，而輸電線路產(chǎn)生的無線電雜音頻率范圍為
0．1～100 MHz，所以它主要影響的是中波無線電廣播
和電視的2～6頻道。
1．2 輸電線路對周圍水土環(huán)境的影響
輸電線路的建設(shè)引起房屋拆遷、跨越鐵路、公路、
河流等、砍伐樹木、高壓輸電線路相互交叉、對弱電的
影響以及由于基礎(chǔ)開挖對周圍植被的破壞，引起水土
流失
2 輸電線路環(huán)境保護(hù)的基本措施
2．1 采取避讓措施，減少對環(huán)境的影響
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第3O卷第5期
20O7年1O月
四川電力技術(shù)
Sichuan Electric PowerTec hnology
Yo1．30。No．5
Oct．。2OO7
實際上就是對路徑進(jìn)行全方位的優(yōu)化，最大限度
地減少對環(huán)境的影響。利用先進(jìn)技術(shù)(例如海拉瓦技
術(shù))對路徑方案進(jìn)行綜合比較，對一些環(huán)境敏感區(qū)【 j
采用避讓措施。
2．2 盡量避開陡坡及不良地質(zhì)段
在選線和定位時，塔位應(yīng)盡量避開地質(zhì)斷裂帶、
塌方、滑坡、沖溝、陡坡等地段。邊坡太陡時，需降基
5～l0 m甚至更多才能滿足基礎(chǔ)保護(hù)范圍要求，不良
地質(zhì)段如必需在這些地段定塔位，應(yīng)采取可靠的治理
措施。
避開的方法：另行選線；用直線轉(zhuǎn)角塔；用在塔頭
間隙及負(fù)荷允許條件下帶小轉(zhuǎn)角(一般所帶轉(zhuǎn)角極
小)的直線塔等。
2．3 事先做好輸電線路對環(huán)境影響的各項評價工作
隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對輸電線路的要求越
來越高，對涉及外部條件的環(huán)境影響評價、壓覆礦產(chǎn)
評估、地質(zhì)災(zāi)害評估、文物調(diào)查及評估、河勢分析及防
洪影響評估、地震安全性評價等工程前期工作都需得
到相關(guān)行政管理部門的許可批準(zhǔn)后，工程才能實施。
2．4 控制電磁輻射的影響和可聽噪音
輸電線路的電磁輻射影響包括電場效應(yīng)(合成場
強、離子流密度、人或物體感應(yīng)電壓)、無線電干擾、電
視干擾及可聽噪音。減少電磁輻射的影響主要是控
制輸電線路的地面場強和地面處的感應(yīng)電壓。因此，
在設(shè)計時，應(yīng)對桿塔的對地距離、電氣絕緣配合、風(fēng)偏
搖擺角、防雷嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)范執(zhí)行，對局部地區(qū)應(yīng)
進(jìn)行場強實測或當(dāng)?shù)刈咴L，對影響人生財產(chǎn)安全的地
段應(yīng)采取局部加強，提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或采取預(yù)防措施。
2．5 減少線路走廊寬度
沿線開發(fā)區(qū)、各種不同類型的保護(hù)區(qū)、房屋、各種
不同電壓等級的輸電線路、弱電通信工程及光纜、鐵
路、公路、不同等級的河流星羅棋布，輸電線路的路徑
選擇越來越困難。因此，輸電線路在系統(tǒng)及規(guī)劃要求
容許的情況下，盡量采用同塔雙回或多回路設(shè)計，目
前在西方發(fā)達(dá)國家，雙回或多回路線路已習(xí)以為常。
為縮小輸電線路的走廊寬度，單回路線路宜采用酒杯
塔和貓頭塔，同時可采用中相“V”串，邊相“V”串等；
在雙回路及多回路線路中，宜采用占線路走廊較小的
導(dǎo)線垂直排列的形式，在低電壓和高電壓同桿架設(shè)
時，低電壓應(yīng)架設(shè)在下方，以減少電磁干擾和走廊寬
度。
2．6 高跨樹林
以往送電線路在跨越樹木時，一般都采用砍伐，
即在線路走廊范圍內(nèi)剃光，嚴(yán)重破壞森林植被，引起
水土流失，破壞自然環(huán)境，工程綜合費用增加很大。
隨著國家對森林植被嚴(yán)格控制濫砍濫伐，輸電線路跨
越樹木一般均采用高跨方案，根據(jù)各種樹木最高自然
生長高度，確定跨越樹林弧垂對地距離及桿塔的呼稱
高。據(jù)統(tǒng)計，高塔跨越方案不僅有較好的社會效益，
保護(hù)國家日益匱乏的森林資源，而且有較好的經(jīng)濟(jì)效
益。
3 桿塔和基礎(chǔ)的設(shè)計
3．1 設(shè)計高低腿桿塔
輸電線路經(jīng)過的地形各色各樣，地形也千差萬
別。當(dāng)鐵塔位于斜坡或臺階地時，塔腿之間會形成高
差，這就要用高低腿來平衡，高低腿在四個任意方向
都可以連接(圖1)。目前塔腿級差一般設(shè)計為1．5
m，長短腿的最大差值可達(dá)為10．0 m，而地面高差是
任意值，當(dāng)長短腿不能完全平衡地面高差時，一方面
可將部分主柱露出地面，另一方面塔腿級差可縮短為
1．0 m，長短腿的最大差值也可以擴(kuò)大，做到不開方或
少開方。
對于坡度較大的地形，塔腿長短腿已用到最大高
差，仍不能平衡地面高差時，可采用長腿對應(yīng)基礎(chǔ)主
柱升高的辦法來平衡過多的高差，必要時可做特殊基
礎(chǔ)，在基礎(chǔ)設(shè)計無法滿足或其他具體因素主柱不宜升
高時，可對短腿所在基而做適當(dāng)開方。
圖J 高低腿鐵塔
3．2 采用V串布置，限制線路走廊
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第3o卷第5期
2OO7年10月
四川電力技術(shù)
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vo1．30。No．5
Oct．。2OO7
線路經(jīng)過居民區(qū)、發(fā)達(dá)地區(qū)、林區(qū)，為減少沿線房
屋拆遷及對沿線生態(tài)環(huán)境的破壞，盡量減少林區(qū)砍伐
量和賠償費用，必須減小走廊通道。采用V串布置
可縮小線路線間距離、減少走廊寬度，不僅可減少樹
木砍伐量，同時還可減少房屋拆遷等其它線路走廊清
理費用。因此，在房屋集中地段及森林地段等地形條
件受限時，鐵塔型式考慮采用V串布置。I型串和V
型串布置比較，I串的絕緣子片數(shù)比V串絕緣子片數(shù)
少；V串布置的主要優(yōu)勢是通道寬度比I型串布置的
通道寬度約減小5 m左右，減少了房屋拆遷和林木砍
伐量，減少了對自然環(huán)境的破壞，有利于施工運行和
維護(hù)，有較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，使用V
型串布置是必要和合理的。
3．3 設(shè)計原狀土基礎(chǔ)，減少開挖土體
輸電線路工程通過山區(qū)，大部分塔基地處近山頂
的山坡上或山頂，大開挖的基礎(chǔ)型式不僅基面保護(hù)范
圍大，而且基坑、基面的土石方量大大增加。山區(qū)的
地質(zhì)情況大多為不同風(fēng)化程度巖石、巖石的殘積層或
覆蓋層，通常為硬塑及堅硬狀態(tài)的粘性土覆蓋層或巖
石的殘積層(無地下水)，這樣的地質(zhì)條件非常適宜做
原狀土基礎(chǔ)，如巖石嵌固基礎(chǔ)、直柱或斜柱粘性土全
掏挖基礎(chǔ)、巖石錨桿基礎(chǔ)等。這類基礎(chǔ)都避免了基坑
大開挖，充分利用原狀土力學(xué)性能，提高了基礎(chǔ)抗拔
能力，減少了土石方開挖量，施工不用模板或少用模
板，簡化了施工工藝。更為重要的是塔位原狀土未受
破壞，有利于塔基穩(wěn)定，沒有對環(huán)境產(chǎn)生不良影響，有
顯著的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。
3．4 設(shè)計深埋基礎(chǔ)，減少基礎(chǔ)降基
在以往的線路設(shè)計中，山區(qū)塔基降基應(yīng)考慮基礎(chǔ)
保護(hù)范圍內(nèi)將基礎(chǔ)降為同一作業(yè)面，使用深埋基礎(chǔ)，
配合鐵塔高低腿的使用，降基值只計算到腿部出土點
高差，保護(hù)范圍的高差采用深埋主柱，基礎(chǔ)降基大幅
度地減小，而且桿塔的高程相應(yīng)的提高了，降低了桿
塔呼稱高。
3．5 采用塔腳架加高主柱基礎(chǔ)
在加高基礎(chǔ)不夠的情況上，特別設(shè)計了塔腳架，
采用格構(gòu)柱的結(jié)構(gòu)形式?；炷良痈呋A(chǔ)加高超過
2．0 m后，由于偏心彎矩的增大而導(dǎo)致基礎(chǔ)主柱截面
和鋼筋量都很大，而鋼結(jié)構(gòu)塔腳架能充分發(fā)揮鋼材的
特性，并具有結(jié)構(gòu)自重輕，簡化施工工藝的優(yōu)點。根
據(jù)特別陡峭地形的需要，合理使用塔腳架加高主柱基
礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效果將更為顯著。
· 54 ·
3．6 現(xiàn)場定位
現(xiàn)場定位是保證環(huán)保設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，通過
各個專業(yè)的設(shè)計人員共同對現(xiàn)場的測量，精確確定降
基高度、基礎(chǔ)加高量及鐵塔高低腿的配置，最大程度
地將工程設(shè)計成為綠色環(huán)保的產(chǎn)品。
4 施工基面的綜合設(shè)計
4．1 基面處理
基面土石方大量開挖，不但破壞了塔位原有的天
然植被，而且使原穩(wěn)定土體受到擾動。開挖土石方后
的斜坡以及高低腿之間的坡面，暴露在大氣中，在雨
水的沖刷下，容易產(chǎn)生水土流失和塌方。同時，大量
的基面挖方棄土堆積在基面邊坡上，增加了邊坡附加
壓力，在雨水浸蝕下，容易產(chǎn)生坍方和滑坡，總之，基
面大量挖方，破壞了原有土體穩(wěn)定狀態(tài)，給線路安全
運行帶來隱患，而且很不經(jīng)濟(jì)。因此目前基礎(chǔ)設(shè)計中
提出四個塔腿分別降基的概念，在考慮施工作業(yè)面以
及邊坡穩(wěn)定點后，塔基基礎(chǔ)分坑應(yīng)形成四個小基面，
基坑中間的土體只要不影響鐵塔的安裝可完全保留。
4．2 基面排水
4．2．1 基面外設(shè)排水溝
通暢基面排水，有利于基面挖方邊坡及基礎(chǔ)保護(hù)
范圍外臨空面的土體穩(wěn)定。塔位有坡度時，為防止上
山坡側(cè)匯水面的雨水、山洪及其他地表水對基面的沖
刷影響，除塔位位于面包形山頂或山脊外，均需在塔
位上坡側(cè)(如果基面有降基挖方，距挖方坡頂水平距
離(3m處)，依山勢設(shè)置環(huán)狀排水溝，以攔截和排除周
圍山坡匯水面內(nèi)的地表水。
4．2．2 基面內(nèi)留排水坡度
施工時是按水平面的形式操平基面，還有少數(shù)基
面出現(xiàn)內(nèi)低外高的情況，以致造成基面排水不暢而積
水。應(yīng)對降基挖方的基面作出留有內(nèi)高外低的排水
坡度的規(guī)定，坡度一般為0．5％ ～j．O％。
4．3 護(hù)坡
護(hù)坡通常沿塔位周圍自然山坡或基面挖方后的
緩坡面用坡石砌筑，對塔基邊坡起保護(hù)作用，防止邊
坡被雨水沖刷或由于風(fēng)化而剝落坍塌。
4．4 擋土墻
擋土墻的作用是把土擋在指定范圍。在山區(qū)，塔
位降基開挖基面土方破壞了原有土體穩(wěn)定平衡狀態(tài)，
或基礎(chǔ)臨空面邊坡陡峻，易于崩坍， (下轉(zhuǎn)第60頁)
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第3o卷第5期
2007年lO月
四川電力技術(shù)
Sichuan Electric PowerTechnology
、ro1．30。No．5
Oct．。2007
軟件化和信號數(shù)字化的內(nèi)容，完全摒棄了常規(guī)變電所
中各種機電式、機械式、模擬式設(shè)備，大大提高了二次
系統(tǒng)的可靠性和電氣性能。操作、監(jiān)視完全微機化，
且方便地通過人機聯(lián)系系統(tǒng)(MMI)對變電所實施監(jiān)
視和控制。
2)通信局域網(wǎng)絡(luò)化、光纜化。計算機局域網(wǎng)絡(luò)技
術(shù)和光纖通信技術(shù)在綜合自動化系統(tǒng)中得到普遍的
應(yīng)用。因此，系統(tǒng)具有較高的抗電磁干擾的能力，能
夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，滿足實時性要求，組態(tài)更靈活，
易于擴(kuò)展，可靠性大大提高，而且大大簡化了常規(guī)變
電所繁雜量大的各種電纜，方便施工。
3)運行管理智能化。智能化的表現(xiàn)是多方面的，
除了常規(guī)自動化功能以外，如自動報警、報表生成、電
壓無功調(diào)節(jié)、小電流接地選線、故障錄波、事故判別與
處理等方面，還具有強大的在線自診斷功能，并實時
地將其送往調(diào)度(控制)中心，即以主動模式代替了常
規(guī)變電所的被動模式，這一點是與常規(guī)二次系統(tǒng)最顯
著的區(qū)別之一。
競爭的電力市場將促進(jìn)新的自動化技術(shù)的開發(fā)
和應(yīng)用，在經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)動下，變電站將向集成自動
化方向發(fā)展。根據(jù)變電站自動化集成的程度，可將未
來的自動化系統(tǒng)分為協(xié)調(diào)型自動化和集成型自動化。
協(xié)調(diào)型自動化仍然保留間隔內(nèi)各自獨立的控制、保護(hù)
等裝置，各自采集數(shù)據(jù)并執(zhí)行相應(yīng)的輸出功能，通過
統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)與站級相連，在站級建立一個統(tǒng)一的
計算機系統(tǒng)，進(jìn)行各個功能的協(xié)調(diào)。而集成型自動化
既在間隔級，又在站級對各個功能進(jìn)行優(yōu)化組合，是
現(xiàn)代控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)在變電站自動
化系統(tǒng)的綜合應(yīng)用。所謂集成型自動化系統(tǒng)是將間
隔的控制、保護(hù)、故障錄波、事件記錄和運行支持系統(tǒng)
的數(shù)據(jù)處理等功能集成在一個統(tǒng)一的多功能數(shù)字裝
置內(nèi)，間隔內(nèi)部和間隔間以及間隔同站級問的通信用
少量的光纖總線實現(xiàn)，取消傳統(tǒng)的硬線連接。
總體來說，綜合自動化系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)
各專業(yè)界限和設(shè)備劃分原則，改變了常規(guī)保護(hù)裝置不
能與調(diào)度(控制)中心通信的缺陷，給變電所自動化賦
予了更新的含義和內(nèi)容，代表了變電所自動化技術(shù)發(fā)
展的一種潮流。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，功能更全、智
能化水平更高、系統(tǒng)更完善的超高壓變電所綜合自動
化系統(tǒng)，必將在中國電網(wǎng)建設(shè)中不斷涌現(xiàn)，把電網(wǎng)的
安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運行提高到一個新的水平。
3 結(jié)束語
隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技
術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。
其發(fā)展將出現(xiàn)原理突破和應(yīng)用革命，由數(shù)字時代跨入
信息化時代，發(fā)展到一個新的水平。這對繼電保護(hù)工
作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了活動的廣闊天地。
參考文獻(xiàn)
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國電力出版社，2000．
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自動化，1997，21(9)：42—46．
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統(tǒng)自動化，1995，19(10)：7—9．
作者簡介
王曉容，女，講師，從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教學(xué)工作。
(收稿日期：2007—08—01)
(上接第54頁)或高低腿間斜坡因基礎(chǔ)根開小無法放
坡，或少數(shù)塔位因受線路走廊限制，不可避免地位于
土體穩(wěn)定差的地段等，由于坡度陡，如砌護(hù)坡，不能起
擋土作用，必須砌擋土墻。
5 結(jié)束語
要做好輸電線路工程的環(huán)境保護(hù)工作，必須將環(huán)
境保護(hù)這一理念貫徹于輸電線路工程規(guī)劃、設(shè)計、施
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工、運行等全過程中，而設(shè)計是整個工程的龍頭，在設(shè)
計階段就充分考慮輸電線路工程如何減少或避免對
環(huán)境的影響將會達(dá)到事半功倍的效果，可避免先污染
后治理的被動局面，減少財產(chǎn)損失，既保護(hù)了環(huán)境，又
節(jié)約了資金，對未來輸電線路的建設(shè)提供了很強的指
導(dǎo)意義和參考價值。
作者簡介
王高益(1981一)，男，工學(xué)學(xué)士，助理工程師，從事高壓輸
電線路的設(shè)計與研究。 (收稿日期：2007—08 —10)

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