输电线路全寿命周期设计理论方法
发表时间：2019-09-16T10:11:41.333Z 来源：《基层建设》2019年第18期作者：辛琦
[导读] 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。
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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
一、输电线路全寿命周期的设计理论
所谓输电线路的全寿命周期，指的主要是从输电线路的规划设计开始，直到老化弃用这期间全部时间的一个历程，其中还包含针对输电线路进行的施工运营。输电线路的全寿命性能主要包含适应性、安全性、经济性、环保性以及耐久性等各个方面。而对其的设计不单是对成本问题实施的分析，这只是众多需要分析的因素当中的一个。而全寿命性能最为基本的理念在于让给输电线路所具备的全寿命性能实现最优化。
在输电线路工程的设计工作当中，对线路的全寿命周期所实施的研究主要是围绕着系统当中各个部件所呈现的安全性和使用寿命，特别是因为线路腐蚀而导致系统整体安全性下降，各部件使用寿命降低的问题。输电线路所具备的安全程度主要受到系统全寿命的经济指标影响。针对全寿命经济所实施的分析以及研究应该切实明确输电线路所具备的使用寿命，将可靠性和安全性作为前提。由于构成输电线路的各个部件在预期寿命方面通常会呈现出比较大的差异，因此在对各部件加以使用的时候需要考虑到寿命匹配。所以说，对输电线路加以全寿命设计是具有多个层次、多指标以及多目标的一种研究，对全寿命理论所实施的设计是一项具有较强复杂性的理论系统。在对输电线路加以施工设计的工作当中，针对全寿命周期的设计不但要对周期经济做出考虑，还应该包含输电系统以及各部件使用寿命以及寿命匹配性。
二、输电线路全寿命周期设计理论的基本框架
输电线路工程全寿命周期是指输电线路从规划、设计、施工、运营、老化及废除的整个时间历程。对输电线路进行全寿命周期设计并不等同于单纯的全寿命成本分析，输电线路全寿命周期设计的基本理念在于使线路的全寿命性能（安全、适用、耐久、经济、生态等）达到最优或优化。低成本是诸多方面的要求之一，不是全部。对输电线路工程而言，全寿命经济分析研究离不开线路系统及各组成部件的安全性和使用寿命等问题，特别是由于线路腐蚀问题引起的线路系统安全性能降低、组成部件使用寿命缩短等问题。输电线路的安全度对线路系统的全寿命经济指标有直接的影响，全寿命经济分析需确知线路系统的使用寿命（经济分析的周期），且需以线路的安全可靠为前提，同时，由于输电线路主要组成部件的预计使用寿命差异较大，还需要考虑各部件寿命匹配的问题。可见，输电线路全寿命设计方法是一个多目标、多指标、多层次的复杂的设计方法，全寿命设计理论也是一个综合的复杂的理论体系。对输电线路工程实施全寿命周期设计，除了全寿命周期经济分析外，还包括线路系统及部件使用寿命和寿命匹配研究、输电线路全寿命周期可靠性研究等。寿命。自然寿命，或称物理寿命是结构在正常使用及正常维护条件下，仍具有其预定使用功能的时间。无形寿命是结构在尚未达到其自然寿命之前，由于种种原因终止了其原有使用功能的时间。
使用寿命是输电线路工程全寿命周期设计中影响最大的时间指标，对输电线路全寿命周期性能和成本分析都将产生较大的影响，因此，使用寿命的确定应综合考虑技术、功能和经济等方面的因素。与输电线路全寿命周期结构性能、成本密切相关的使用寿命主要包括了设计使用寿命、技术性使用寿命、功能性使用寿命、经济性使用寿命和物理寿命。
三、输电线路系统以及各部件使用寿命
3.1系统设计使用寿命
所谓设计使用寿命，指的是在不需要针对各个结构构件做出大量维修就能够达到的一个预期使用的时间长度。通常情况之下，设计寿命需要具有固定的保证年限，统计过程并不是所预期的一个平均值。如果所设计的使用寿命越高，那么反映出线路所具备的重要性也就越高，使得线路当中各个组成部件所具备的材料性能以及设计水平的可靠性就越高，同时也会呈现出更高的投资。输电线路系统寿命设计只是就线路组成主体结构来说的，并不是要求全部的部件都需要达到这个要求，有些部件是要在输电线路整体的使用年限之内加以更换的。在设计应用实践当中，电力设计人员需要结合相关的标准，跟用户或者业主一同探讨以及确认输电线路所呈现的设计使用寿命。目前，我们国家的电力行业在实施输电线路使用寿命设计方面并不具备一套较为明确的标准，这也就给线路设计维护以及主要部件更换等工作形成了一定阻碍，对线路的维护以及部件更换等工作，都是由电力企业工作人员凭借自己的工作经验进行，可能会导致大量资源以及能源的浪费。所以对输电线路的设计使用寿命加以研究显得尤为重要。
3.2主要部件的使用寿命
输电线路所覆盖的范围十分庞大。不同区域、线路，亦或是不同区段都将会遭受到形式不一自然环境的影响。因为输电线路当中的部件众多，种类也较为复杂，所以它们之间所具备的使用寿命也具备较大的差异。经过相关研究证明，腐蚀损坏是对线路当中各个部件最终使用寿命呈现形成影响最为主要的因素。经过腐蚀之后的导线会变得更脆，抗拉强性能减弱，让其使用寿命明显降低。地线通常是利用镀锌钢绞线，它的锌层受到腐蚀的话将会直接结束它的使用寿命。避雷针以及其它的一些金具等部件也将会遭受氧化腐蚀所形成的危害，输电铁塔以及钢管杆如果锌层遭到破坏也会有锈蚀的情况出现，导致钢结构构建所具备的承载能力大幅度下降，这也就间接的导致了混凝土等结构遭到破坏。在对输电线路使用寿命加以设计的过程当中，塔杆受到腐蚀破坏之后都是利用维护或者维修等处理方式，而导线、金具以及底线等都是做更换处理。所以输电线路当中各个部件因为腐蚀所导致的自然寿命是在设计工作当中最应该值得注意的一个问题。
3.3输电线路的部件寿命匹配
在输电线路当中，导线的造价通常都比较高，而且因为其悬挂于杆塔之上并不容易进行更换，使用寿命的长短不好控制。而地线较为容易更换，绝缘子的造价较低，同时比较容易更换。铁塔虽然在地面上矗立，而且造价也比较高，不过相对来说更容易进行维护，它的使
