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输电线路的环保设计

文档作者：王高益文档来源：海南电力设计研究院		点击数：	更新时间： 2025年07月12日
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第2O3007卷年第1O5月期 四 川 电 力 技 术
Sichuan Electric Power Tec hnology
Vo1．30。No．5
Oct．。2O07
输电线路的环保设计
王高益
(海南电力设计研究院，海南海口570203)
摘要：输电线路对周围环境的影响日益突出，越来越引起公众的关注，环保问题急待解决。文章针对输电线路对环
境影响的两大因素，即电磁辐射的影响和对周围水土环境的影响，提出输电线路环境保护的基本措施，通过优化杆塔
和基础的设计，减少输电线路对周围环境的破坏。最后，通过塔基施工基面的综合治理，进一步提高输电线路的稳定
性和减少对环境的影响，最大程度的将工程设计成为绿色环保产品。
关键词：输电线路；环境；影响；设计
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踊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
中图分类号：TM75 文献标识码：B 文章编号：1003—6954(20O7)05—0052—03
随着人口的增长和社会的发展，促使用电负荷的
快速增长，这就使得高压输电线路工程建设项目越来
越多、规模越来越大、工程的涉及面越来越广。根据
目前电力市场和电力容量的不断增长，特高压输电线
路应运而生。线路走廊资源愈来愈匮乏，输电线路工
程对环境的影响越来越引起公众的关注。
1 输电线路对环境的影响
输电线路对环境的影响可归结为两大类：电磁辐
射的影响和对周围水土环境的影响。
1．1 电磁辐射的影响
高压输电线路的电磁效应主要是通过电场、磁场
和电晕等3种形式来起作用的。根据目前所掌握的
资料，高压输电线路的电磁辐射影响主要有以下几个
方面：
1)对人体的生态影响。国外的研究资料表明，输
电线路的电磁场对人体的生态影响主要分为2类，一
类是当人在电磁场中短期停留时可能受到的影响，即
短期影响；另一类是人在电磁场中长期工作或生活时
可能受到的影响，即长期影响。
2)对通信线路的干扰影响。输电线路对通信线
路的影响包括静电感应和电磁感应。由于静电耦合
· 52 ·
作用，输电线路的电场会在邻近的通信线路上产生感
应电压，即静电感应。同样，输电线路的磁场也会在
邻近的通信线路上产生感应电压。因为通信线路音
频通道的工作频率一般为300～34OO Hz，而输电线路
中的许多谐波正好落在这个频率范围内，所以一般规
定系统中的谐波等效干扰电压值应低于系统额定电
压值的1％才能符合要求。
3)对无线电、电视的干扰影响。输电线路产生
的工频交变电磁场随距离而衰减是很快的，它的波长
与电视、微波相比要大得多。中国的中波调幅广播频
率范围为0．5～1．6 MHz，电视广播频率范围为48．5
～ 92 MHz，而输电线路产生的无线电杂音频率范围为
0．1～100 MHz，所以它主要影响的是中波无线电广播
和电视的2～6频道。
1．2 输电线路对周围水土环境的影响
输电线路的建设引起房屋拆迁、跨越铁路、公路、
河流等、砍伐树木、高压输电线路相互交叉、对弱电的
影响以及由于基础开挖对周围植被的破坏，引起水土
流失
2 输电线路环境保护的基本措施
2．1 采取避让措施，减少对环境的影响
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第3O卷第5期
20O7年1O月
四川电力技术
Sichuan Electric PowerTec hnology
Yo1．30。No．5
Oct．。2OO7
实际上就是对路径进行全方位的优化，最大限度
地减少对环境的影响。利用先进技术(例如海拉瓦技
术)对路径方案进行综合比较，对一些环境敏感区【 j
采用避让措施。
2．2 尽量避开陡坡及不良地质段
在选线和定位时，塔位应尽量避开地质断裂带、
塌方、滑坡、冲沟、陡坡等地段。边坡太陡时，需降基
5～l0 m甚至更多才能满足基础保护范围要求，不良
地质段如必需在这些地段定塔位，应采取可靠的治理
措施。
避开的方法：另行选线；用直线转角塔；用在塔头
间隙及负荷允许条件下带小转角(一般所带转角极
小)的直线塔等。
2．3 事先做好输电线路对环境影响的各项评价工作
随着国民经济的不断发展，对输电线路的要求越
来越高，对涉及外部条件的环境影响评价、压覆矿产
评估、地质灾害评估、文物调查及评估、河势分析及防
洪影响评估、地震安全性评价等工程前期工作都需得
到相关行政管理部门的许可批准后，工程才能实施。
2．4 控制电磁辐射的影响和可听噪音
输电线路的电磁辐射影响包括电场效应(合成场
强、离子流密度、人或物体感应电压)、无线电干扰、电
视干扰及可听噪音。减少电磁辐射的影响主要是控
制输电线路的地面场强和地面处的感应电压。因此，
在设计时，应对杆塔的对地距离、电气绝缘配合、风偏
摇摆角、防雷严格按照规程规范执行，对局部地区应
进行场强实测或当地走访，对影响人生财产安全的地
段应采取局部加强，提高设计标准或采取预防措施。
2．5 减少线路走廊宽度
沿线开发区、各种不同类型的保护区、房屋、各种
不同电压等级的输电线路、弱电通信工程及光缆、铁
路、公路、不同等级的河流星罗棋布，输电线路的路径
选择越来越困难。因此，输电线路在系统及规划要求
容许的情况下，尽量采用同塔双回或多回路设计，目
前在西方发达国家，双回或多回路线路已习以为常。
为缩小输电线路的走廊宽度，单回路线路宜采用酒杯
塔和猫头塔，同时可采用中相“V”串，边相“V”串等；
在双回路及多回路线路中，宜采用占线路走廊较小的
导线垂直排列的形式，在低电压和高电压同杆架设
时，低电压应架设在下方，以减少电磁干扰和走廊宽
度。
2．6 高跨树林
以往送电线路在跨越树木时，一般都采用砍伐，
即在线路走廊范围内剃光，严重破坏森林植被，引起
水土流失，破坏自然环境，工程综合费用增加很大。
随着国家对森林植被严格控制滥砍滥伐，输电线路跨
越树木一般均采用高跨方案，根据各种树木最高自然
生长高度，确定跨越树林弧垂对地距离及杆塔的呼称
高。据统计，高塔跨越方案不仅有较好的社会效益，
保护国家日益匮乏的森林资源，而且有较好的经济效
益。
3 杆塔和基础的设计
3．1 设计高低腿杆塔
输电线路经过的地形各色各样，地形也千差万
别。当铁塔位于斜坡或台阶地时，塔腿之间会形成高
差，这就要用高低腿来平衡，高低腿在四个任意方向
都可以连接(图1)。目前塔腿级差一般设计为1．5
m，长短腿的最大差值可达为10．0 m，而地面高差是
任意值，当长短腿不能完全平衡地面高差时，一方面
可将部分主柱露出地面，另一方面塔腿级差可缩短为
1．0 m，长短腿的最大差值也可以扩大，做到不开方或
少开方。
对于坡度较大的地形，塔腿长短腿已用到最大高
差，仍不能平衡地面高差时，可采用长腿对应基础主
柱升高的办法来平衡过多的高差，必要时可做特殊基
础，在基础设计无法满足或其他具体因素主柱不宜升
高时，可对短腿所在基而做适当开方。
图J 高低腿铁塔
3．2 采用V串布置，限制线路走廊
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第3o卷第5期
2OO7年10月
四川电力技术
Sichuan Electric Power Technology
vo1．30。No．5
Oct．。2OO7
线路经过居民区、发达地区、林区，为减少沿线房
屋拆迁及对沿线生态环境的破坏，尽量减少林区砍伐
量和赔偿费用，必须减小走廊通道。采用V串布置
可缩小线路线间距离、减少走廊宽度，不仅可减少树
木砍伐量，同时还可减少房屋拆迁等其它线路走廊清
理费用。因此，在房屋集中地段及森林地段等地形条
件受限时，铁塔型式考虑采用V串布置。I型串和V
型串布置比较，I串的绝缘子片数比V串绝缘子片数
少；V串布置的主要优势是通道宽度比I型串布置的
通道宽度约减小5 m左右，减少了房屋拆迁和林木砍
伐量，减少了对自然环境的破坏，有利于施工运行和
维护，有较好的社会效益和经济效益。因此，使用V
型串布置是必要和合理的。
3．3 设计原状土基础，减少开挖土体
输电线路工程通过山区，大部分塔基地处近山顶
的山坡上或山顶，大开挖的基础型式不仅基面保护范
围大，而且基坑、基面的土石方量大大增加。山区的
地质情况大多为不同风化程度岩石、岩石的残积层或
覆盖层，通常为硬塑及坚硬状态的粘性土覆盖层或岩
石的残积层(无地下水)，这样的地质条件非常适宜做
原状土基础，如岩石嵌固基础、直柱或斜柱粘性土全
掏挖基础、岩石锚杆基础等。这类基础都避免了基坑
大开挖，充分利用原状土力学性能，提高了基础抗拔
能力，减少了土石方开挖量，施工不用模板或少用模
板，简化了施工工艺。更为重要的是塔位原状土未受
破坏，有利于塔基稳定，没有对环境产生不良影响，有
显著的社会、经济和环保效益。
3．4 设计深埋基础，减少基础降基
在以往的线路设计中，山区塔基降基应考虑基础
保护范围内将基础降为同一作业面，使用深埋基础，
配合铁塔高低腿的使用，降基值只计算到腿部出土点
高差，保护范围的高差采用深埋主柱，基础降基大幅
度地减小，而且杆塔的高程相应的提高了，降低了杆
塔呼称高。
3．5 采用塔脚架加高主柱基础
在加高基础不够的情况上，特别设计了塔脚架，
采用格构柱的结构形式。混凝土加高基础加高超过
2．0 m后，由于偏心弯矩的增大而导致基础主柱截面
和钢筋量都很大，而钢结构塔脚架能充分发挥钢材的
特性，并具有结构自重轻，简化施工工艺的优点。根
据特别陡峭地形的需要，合理使用塔脚架加高主柱基
础，经济和环保效果将更为显著。
· 54 ·
3．6 现场定位
现场定位是保证环保设计的一个重要环节，通过
各个专业的设计人员共同对现场的测量，精确确定降
基高度、基础加高量及铁塔高低腿的配置，最大程度
地将工程设计成为绿色环保的产品。
4 施工基面的综合设计
4．1 基面处理
基面土石方大量开挖，不但破坏了塔位原有的天
然植被，而且使原稳定土体受到扰动。开挖土石方后
的斜坡以及高低腿之间的坡面，暴露在大气中，在雨
水的冲刷下，容易产生水土流失和塌方。同时，大量
的基面挖方弃土堆积在基面边坡上，增加了边坡附加
压力，在雨水浸蚀下，容易产生坍方和滑坡，总之，基
面大量挖方，破坏了原有土体稳定状态，给线路安全
运行带来隐患，而且很不经济。因此目前基础设计中
提出四个塔腿分别降基的概念，在考虑施工作业面以
及边坡稳定点后，塔基基础分坑应形成四个小基面，
基坑中间的土体只要不影响铁塔的安装可完全保留。
4．2 基面排水
4．2．1 基面外设排水沟
通畅基面排水，有利于基面挖方边坡及基础保护
范围外临空面的土体稳定。塔位有坡度时，为防止上
山坡侧汇水面的雨水、山洪及其他地表水对基面的冲
刷影响，除塔位位于面包形山顶或山脊外，均需在塔
位上坡侧(如果基面有降基挖方，距挖方坡顶水平距
离(3m处)，依山势设置环状排水沟，以拦截和排除周
围山坡汇水面内的地表水。
4．2．2 基面内留排水坡度
施工时是按水平面的形式操平基面，还有少数基
面出现内低外高的情况，以致造成基面排水不畅而积
水。应对降基挖方的基面作出留有内高外低的排水
坡度的规定，坡度一般为0．5％ ～j．O％。
4．3 护坡
护坡通常沿塔位周围自然山坡或基面挖方后的
缓坡面用坡石砌筑，对塔基边坡起保护作用，防止边
坡被雨水冲刷或由于风化而剥落坍塌。
4．4 挡土墙
挡土墙的作用是把土挡在指定范围。在山区，塔
位降基开挖基面土方破坏了原有土体稳定平衡状态，
或基础临空面边坡陡峻，易于崩坍， (下转第60页)
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第3o卷第5期
2007年lO月
四川电力技术
Sichuan Electric PowerTechnology
、ro1．30。No．5
Oct．。2007
软件化和信号数字化的内容，完全摒弃了常规变电所
中各种机电式、机械式、模拟式设备，大大提高了二次
系统的可靠性和电气性能。操作、监视完全微机化，
且方便地通过人机联系系统(MMI)对变电所实施监
视和控制。
2)通信局域网络化、光缆化。计算机局域网络技
术和光纤通信技术在综合自动化系统中得到普遍的
应用。因此，系统具有较高的抗电磁干扰的能力，能
够实现高速数据传输，满足实时性要求，组态更灵活，
易于扩展，可靠性大大提高，而且大大简化了常规变
电所繁杂量大的各种电缆，方便施工。
3)运行管理智能化。智能化的表现是多方面的，
除了常规自动化功能以外，如自动报警、报表生成、电
压无功调节、小电流接地选线、故障录波、事故判别与
处理等方面，还具有强大的在线自诊断功能，并实时
地将其送往调度(控制)中心，即以主动模式代替了常
规变电所的被动模式，这一点是与常规二次系统最显
著的区别之一。
竞争的电力市场将促进新的自动化技术的开发
和应用，在经济效益的驱动下，变电站将向集成自动
化方向发展。根据变电站自动化集成的程度，可将未
来的自动化系统分为协调型自动化和集成型自动化。
协调型自动化仍然保留间隔内各自独立的控制、保护
等装置，各自采集数据并执行相应的输出功能，通过
统一的通信网络与站级相连，在站级建立一个统一的
计算机系统，进行各个功能的协调。而集成型自动化
既在间隔级，又在站级对各个功能进行优化组合，是
现代控制技术、计算机技术和通信技术在变电站自动
化系统的综合应用。所谓集成型自动化系统是将间
隔的控制、保护、故障录波、事件记录和运行支持系统
的数据处理等功能集成在一个统一的多功能数字装
置内，间隔内部和间隔间以及间隔同站级问的通信用
少量的光纤总线实现，取消传统的硬线连接。
总体来说，综合自动化系统打破了传统二次系统
各专业界限和设备划分原则，改变了常规保护装置不
能与调度(控制)中心通信的缺陷，给变电所自动化赋
予了更新的含义和内容，代表了变电所自动化技术发
展的一种潮流。随着科学技术的发展，功能更全、智
能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动
化系统，必将在中国电网建设中不断涌现，把电网的
安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。
3 结束语
随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技
术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。
其发展将出现原理突破和应用革命，由数字时代跨入
信息化时代，发展到一个新的水平。这对继电保护工
作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
参考文献
[1] 吴斌，刘沛，陈德树．继电保护中的人工智能及其应用
[J]．电力系统自动化，1995(4)．
[2] 张字辉．电力系统微型计算机继电保护[M]．北京：中
国电力出版社，2000．
[3] 葛耀中．自适应继电保护及其前景展望[J]．电力系统
自动化，1997，21(9)：42—46．
[4] 杨奇逊．变电站综合自动化技术发展趋势[J]．电力系
统自动化，1995，19(10)：7—9．
作者简介
王晓容，女，讲师，从事电力系统继电保护教学工作。
(收稿日期：2007—08—01)
(上接第54页)或高低腿间斜坡因基础根开小无法放
坡，或少数塔位因受线路走廊限制，不可避免地位于
土体稳定差的地段等，由于坡度陡，如砌护坡，不能起
挡土作用，必须砌挡土墙。
5 结束语
要做好输电线路工程的环境保护工作，必须将环
境保护这一理念贯彻于输电线路工程规划、设计、施
· 60 ·
工、运行等全过程中，而设计是整个工程的龙头，在设
计阶段就充分考虑输电线路工程如何减少或避免对
环境的影响将会达到事半功倍的效果，可避免先污染
后治理的被动局面，减少财产损失，既保护了环境，又
节约了资金，对未来输电线路的建设提供了很强的指
导意义和参考价值。
作者简介
王高益(1981一)，男，工学学士，助理工程师，从事高压输
电线路的设计与研究。 (收稿日期：2007—08 —10)

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