張 易

（河源電力規(guī)劃設(shè)計(jì)院，河源 517000）

全壽命周期管理屬于現(xiàn)階段一種先進(jìn)的、應(yīng)用較為廣泛的制造理念、技術(shù)，應(yīng)用過程中需要對(duì)產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、營銷、運(yùn)行使用以及維修、回收等全過程進(jìn)行管理，以此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)量、高效率的生產(chǎn)與應(yīng)用。所以使用該種技術(shù)設(shè)計(jì)輸電線路可以對(duì)方案設(shè)計(jì)、材料采購、運(yùn)行調(diào)試、維修報(bào)廢等內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化管理，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)輸電線路設(shè)計(jì)資金的合理利用，即就是通過以上工作環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全壽命周期管理，節(jié)能降耗，減少線損發(fā)生率，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)收益，增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 全壽命周期管理概述

全壽命周期理念即就是把握某種產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程，并對(duì)該過程中所涉及的所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行資源的優(yōu)化配置與管理，應(yīng)用科學(xué)合理的生產(chǎn)設(shè)計(jì)方案以及質(zhì)量性能極佳的原材料進(jìn)行生產(chǎn)，以此保證產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)過全壽命周期管理之后所需的成本較低，產(chǎn)品質(zhì)量理想[1]。輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)使用該種理念進(jìn)行設(shè)計(jì)管理，需要考慮多方面的因素，除了常規(guī)的結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計(jì)要求外，要進(jìn)行線路規(guī)劃、電網(wǎng)運(yùn)行安全等方面的設(shè)計(jì)，此外設(shè)計(jì)期間要把握好環(huán)境保護(hù)、線路質(zhì)量的要求，確保輸電線路能夠在該理念指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)全壽命周期的最優(yōu)設(shè)計(jì)。輸電線路設(shè)計(jì)工作為電力工程建設(shè)的首要工作環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)工作質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系著整個(gè)電力工程建設(shè)的質(zhì)量和效率，所以電力企業(yè)應(yīng)用全壽命周期管理理念設(shè)計(jì)輸電線路期間，要使用新技術(shù)、新工藝以及新型材料做好規(guī)劃建設(shè)、路徑選擇、成本計(jì)算等設(shè)計(jì)工作[2]。

2 輸電線路應(yīng)用全壽命周期管理設(shè)計(jì)分析

2.1 優(yōu)化線路路徑

輸電線路設(shè)計(jì)之前要求設(shè)計(jì)人員能夠深入到施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該地區(qū)以及周邊區(qū)域的地質(zhì)地貌、水文以及氣候等條件進(jìn)行調(diào)查，并且整合電力工程的基本建設(shè)資料，綜合分析所有資料，依托全壽命周期管理理念，利用地面模型初步確定路徑方向，之后再次使用航飛正射影像技術(shù)對(duì)當(dāng)前的路徑方案進(jìn)行分析，以此結(jié)合分析結(jié)果對(duì)路徑方案再次進(jìn)行優(yōu)化，確保經(jīng)過優(yōu)化處理的最終線路路徑符合工程建設(shè)質(zhì)量以及造價(jià)的要求[3]。此外在具體施工階段，需要使用GPS系統(tǒng)進(jìn)行定位勘測(cè)，據(jù)此確定輸電線路路徑方向上需要拆遷的房屋建筑數(shù)量、砍伐的樹木量以及確定是否需要避開交通道路、桿塔埋入深度和具體位置、路徑區(qū)域內(nèi)是否需要架設(shè)鐵塔等信息，以便施工單位能夠借助于先進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)減少線路架設(shè)期間過度砍伐樹木、大量拆遷、未遠(yuǎn)離湖泊而建設(shè)工程所致的成本、質(zhì)量、延期施工風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)輸電線路全過程的有效施工。

2.2 導(dǎo)線和地線選型

首先在導(dǎo)線選型方面，需要根據(jù)全壽命周期管理要求選擇不同類型的導(dǎo)線，之后從輸電線路導(dǎo)線使用標(biāo)準(zhǔn)、是否受電磁干擾、截面積等方面對(duì)各個(gè)類型導(dǎo)線作以對(duì)比，再從導(dǎo)線的力學(xué)、電氣（電能損失、干擾等）、每年使用費(fèi)用等角度判斷分析導(dǎo)線的具體性能和應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，以此選擇品質(zhì)優(yōu)良、價(jià)格合理的導(dǎo)線。選擇導(dǎo)線期間年費(fèi)用法為重要的判斷指標(biāo)，據(jù)此可以分析工程項(xiàng)目建設(shè)期間投資金額是否經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)用在導(dǎo)線選擇中可以根據(jù)導(dǎo)線使用年費(fèi)用計(jì)算投資回報(bào)率，進(jìn)而確定導(dǎo)線[4]。其次在地線選型中，輸電線路中高壓線路容易生成感應(yīng)電流通路，若線路長時(shí)間存在此種通路易造成電能的大量損耗問題，所以需要使用具有絕緣性能的地線進(jìn)行接地處理，有效預(yù)防感應(yīng)電壓造成的感應(yīng)電流通路問題。其中在地線運(yùn)行方式選擇上主要采用單點(diǎn)接地方式，地線的一端絕緣，另一端則需要穿過桿塔實(shí)現(xiàn)接地，此為普通地線接地方法；如果使用的是光纖復(fù)合架空地線，則要求線路中間需要絕緣處理，而兩端接地時(shí)則要通過桿塔。兩種地線需要在靠近接續(xù)段的區(qū)域桿塔上做好換位處理，其中的光纖復(fù)合架空地線直接進(jìn)行接地，而換位后兩條線路中間段可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)絕緣，以此使得感應(yīng)電壓和電流的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)明顯降低，電損問題可以得到妥善解決。地線的選擇也需要根據(jù)全壽命周期管理理念來進(jìn)行全壽命周期成本的對(duì)比，以此選出最佳的地線。

2.3 基礎(chǔ)工程與桿塔的優(yōu)化設(shè)計(jì)

結(jié)合全壽命周期管理理念來優(yōu)化基礎(chǔ)工程方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)做好基礎(chǔ)工程型式的選擇工作，選擇過程中要考慮到輸電線路路徑設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)地貌條件，以此確定方案，進(jìn)行方案優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)需要結(jié)合以下注意事項(xiàng)來進(jìn)行：若線路路徑范圍內(nèi)的地基屬于丘陵地貌，在開展基礎(chǔ)工程的樁基礎(chǔ)建設(shè)中采用斜插入角鋼進(jìn)行鉆孔，當(dāng)丘陵地貌較為平坦時(shí)則可以直接使用斜柱板式基礎(chǔ)進(jìn)行作業(yè)；若地基屬于巖石層時(shí)，則需要應(yīng)用巖石錨桿基礎(chǔ)、斜插入角鋼巖石基礎(chǔ)作業(yè)；若地基為軟土地基，屬于含水量較高的粘土，在開展基礎(chǔ)工程作業(yè)中則可以使用斜柱板式基礎(chǔ)。因此通過對(duì)不同地基因地制宜的使用相應(yīng)的作業(yè)方式，不僅可以提高線路架設(shè)效率，而且可以減少材料的使用量，輸電線路總體的成本可以得到有效的控制與降低。

桿塔在輸電線路設(shè)計(jì)中屬于重要設(shè)計(jì)內(nèi)容，其材料成本較高，基本占據(jù)工程項(xiàng)目全部投資的三分之一，所以在優(yōu)化設(shè)計(jì)中需要把握好桿塔使用的型號(hào)以及不同型號(hào)使用的數(shù)量，以此確保全壽命周期內(nèi)桿塔使用成本的經(jīng)濟(jì)性。在優(yōu)化桿塔時(shí)需要對(duì)輸電線路施工區(qū)域內(nèi)氣候、地貌以及工程電壓等級(jí)等情況做好調(diào)查，結(jié)合不同區(qū)域地形的差異確定各個(gè)區(qū)域具體使用的桿塔型號(hào)，其中的轉(zhuǎn)角耐張塔注意不可過多使用，輸電線路走廊寬度也需要合理壓縮，要求優(yōu)化設(shè)計(jì)后的工程不會(huì)影響輸電線路架設(shè)沿途區(qū)域居民的正常生產(chǎn)與生活。同時(shí)在規(guī)劃桿塔時(shí)，需要結(jié)合最終確定的路徑方案內(nèi)容、工程建設(shè)區(qū)域地質(zhì)地貌條件下常用的桿塔類型，來規(guī)劃符合本地區(qū)設(shè)計(jì)情況的桿塔方案，如果為平地施工區(qū)域要進(jìn)行平腿設(shè)計(jì)，山地以及丘陵地貌的山區(qū)則進(jìn)行長短腿設(shè)計(jì)，桿塔基本為直線型。如果部分地區(qū)無法使用桿塔則需要設(shè)計(jì)鐵塔方案，即為雙回路鐵塔，該種鐵塔優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)需要使用的鋼材型號(hào)為Q420，屬于高強(qiáng)鋼材料，作業(yè)期間鐵塔的自重較輕，耗材情況較之于常規(guī)設(shè)計(jì)使用的鋼材量明顯減少[5]。

2.4 接地方案優(yōu)化

當(dāng)前一些輸電線路常規(guī)設(shè)計(jì)期間忽略了接地材料的腐蝕問題，導(dǎo)致線路接地效果較差，在全壽命周期管理的干預(yù)下，要求設(shè)計(jì)人員重視接地材料的防腐蝕處理。通常情況下如果接地線路架設(shè)區(qū)域?qū)儆趶?qiáng)腐蝕地基，多采取大直徑的接地材料解決該問題，但是從實(shí)際情況來看該法不能完全解決接地材料腐蝕問題，而且一般使用5～10年需要進(jìn)行質(zhì)量檢查與更換，后續(xù)維護(hù)成本較高。所以可以使用鍍銅鋼接地材料進(jìn)行接地處理，將該材料與常規(guī)使用的圓鋼接地體進(jìn)行全壽命周期費(fèi)用比較，結(jié)果可知鍍銅鋼接地材料不僅具有極佳的耐腐蝕性，而且價(jià)格合理，成本低。

3 結(jié)束語

輸電線路設(shè)計(jì)中應(yīng)用全壽命周期管理有著良好的應(yīng)用效果，設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮和把握的因素較多，所以需要設(shè)計(jì)人員在對(duì)該種管理理念充分認(rèn)識(shí)和理解的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的輸電線路方案，以此增強(qiáng)電力企業(yè)的綜合發(fā)展實(shí)力，提高電能資源利用率，實(shí)現(xiàn)低投入與高產(chǎn)出的建設(shè)發(fā)展目標(biāo)。