微地形微气象类型
浅谈线路微地形微气象调查分析
1092019年07月 增刊1浅谈线路微地形微气象调查分析周 俊，郭新春，胡 波(中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，四川 成都 610021)摘要：微地形微气象对输电线路的安全运行具有重要影响，合理确定输电线路中微地形微气象区的设计气象条件意义重大。
本文简要总结了微地形、微气象区辨识、调查和分析的基本原则、方法与步骤，供输电线路工程气象勘测参考。
关键词：输电线路；风速；覆冰；辨识；现场查勘；分析论证。
中图分类号：P641 文献标志码：A 文章编号：1671-9913(2019)S1-0109-03Investigation and Analysis of Microtopography andMicrometeorology for Transmission LinesZHOU Jun, GUO Xin-chun, HU Bo(Southwest Electric Power Design Institute Co., Ltd. of CPECC, Chengdu 610021, China)Abstract: Microtopography and micrometeorology have an important influence on the safe opeation of transmission lines,and it is of great significance to reasonably determine the design meteorological condition. In this paper, the basic principles, methords and procedures of microtopography and micrometeorological area identification, investigiation and analysis are briefly summarized, which can be used as a reference for meteorological survey of transmission lines.Keywords: transmission lines; wind speed; icing; identification; site investigiation; analysis and demonstration.* 收稿日期：2018-12-10第一作者简介：周俊(1985- )，男，江苏仪征人，工程师，从事电力工程水文气象勘测工作。
输电线路中微地形和微气象的覆冰机制及相应措施
3、监测方式：采用基于图像处理技术的监测方式。通过安装在输电线路上 方的摄像头获取线路表面的图像，然后利用计算机视觉技术和深度学习算法对图 像进行分析和处理，提取出覆冰的各项参数。
3、监测方式：采用基于图像处 理技术的监测方式
1、摄像头的选取和安装位置：需要选择具有高清晰度和宽动态范围的摄像 头，安装在易于观察线路表面且不易被冰覆盖的位置。
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4、做好善后工作：在抢修完成后，及时总结经验教训，完善巡检和抢修策 略，防止类似故障再次发生。
五、结论
兼顾微气象预警的输电线路巡检及抢修策略研究具有重要的现实意义。通过 应用微气象预警技术，可以更好地掌握输电线路的运行状况，提前采取措施防止 和减轻气象灾害对输电线路的影响；通过制定合理的巡检计划和采用先进的巡检 手段，可以提高巡检的效率和准确性；通过建立应急响应机制和采用先进的抢修 技术，可以迅速应对输电线路的故障。
文献综述
目前已有的输电线路覆冰在线监测系统主要分为基于图像处理技术和基于传 感器技术两大类。基于图像处理技术的监测系统通过分析线路表面的图像，实现 对线路覆冰的识别和监测。这类系统的优点是可以直接获取线路表面的覆冰情况， 但缺点是受环境因素影响较大，如摄像头易被污染或结冰，导致监测效果下降。
基于传感器技术的监测系统通过在输电线路上安装传感器，检测线路的力学、 电学等参数，进而推断出线路的覆冰情况。这类系统的优点是可靠性较高，但缺 点是传感器易受干扰，且需要定期维护。
四、输电线路抢修策略
当输电线路发生故障时，及时的抢修对于恢复供电至关重要。在抢修过程中， 应采取以下策略：
1、建立应急响应机制：建立健全的应急响应机制，明确抢修流程和责任人， 确保在发生故障时能够迅速响应。
微地形
微地形总结微地形的定义：用地规模相对较小，在一定范围内承载树木、花草、水体和园林构筑物等物体及地面起伏状态，采用人工模拟大地形态及其起伏错落的韵律而设计出的面积较小的地形。
不仅指模仿大地机理的一块块绿地，也指高低起伏但起伏幅度不太大。
包含凸面地形、凹面地形、坡地、土台、土丘、小型峡谷，还包含适宜人们活动利用的台地、嵌草台阶、下沉广场、层层爹爹的假山石等。
(由田, 2013)微地形是针对小区域（街道地形、居住小区地形、城市公园地形）等范围较小的区域地形形态而作的定义。
(肖磊, 2012)园林地形就是一定范围内承载树木、花草、水体和园林建筑等物体的地面。
园林微地形是专指一定园林绿地范围内植物种植地的起伏状况。
(黄炜岸, 2006)微地形英文释义：micro-topography (由田, 2013)地形定义：地形是地球表面三位空间的起伏变化，地形也是地表的外观，它偏重于形态学的范畴，具有明确、清晰的“形态边界”和直观的视觉形态。
(肖磊, 2012)国内外相关研究与实践：国内：明代造园家计成在所著《园治》一书中就提及“相地合宜，构园得体”。
“高方欲就亭台，低凹可开池沼”则说明，人们已经为了造景而适当的创造地形。
彭一刚的《中国古典园林分析》一书中提到，除了依靠疏密对比来表现韵律与节奏感外，起伏错落的外轮廓更加强景致。
陈值在所著的《园治注释》一书中，详细介绍了计成在《园治》其相地篇中对于地形的选址以及地形的设计原则。
到了现代，北京奥林匹克体育公园由于道路的现状，所以自然生成了起伏及小型溪涧景观。
(由田, 2013)卢济威在《山地建筑设计》分析了山地景观的环境原生体、视景独特性、生态脆弱性和情感认同性，并在景观生态，景观视觉，景观空间及景观感情三者方面，对山地建筑的景观设计经行了探讨。
王晓俊在《风景园林设计》中，也设计了地形设计以及地形坡度的控制。
孟兆祯在《园林工程》一书中，主要从施工及微观角度对地形设计经行探讨与总结。
输电线路防风设计技术规范(试行)
输电线路防风设计技术规范（试行）二〇一三年九月前言本技术规范由中国南方电网公司生产设备管理部会同有关单位共同编制完成。
本技术规范共分10章，主要内容有：总则、规范性引用文件、术语和定义、路径选择、设计风速、导地线、绝缘子和金具、杆塔型式及荷载、杆塔结构、基础等。
本技术规范编制单位：中国南方电网公司生产设备管理部、中国能源建设集团广东省电力设计研究院、中国南方电网科学研究院、广东电网公司、广西电网公司、海南电网公司。
本技术规范起草人：黄志秋、金晓华、廖毅、潘春平、王衍东、朱映洁、陈雄伟、王振华、吴晖、赵建华、黎景辉、徐力、李敏生、梁水林、王乐铭、郭晓武、陈鹏、罗俊平。
本技术规范由中国南方电网公司生产设备管理部负责解释，执行过程中如有意见或建议，请及时反馈。
目录1 总则 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (2)4 路径选择 (3)5 基本风速 (3)6 导地线 (4)7 绝缘子和金具 (4)8 杆塔型式及荷载 (4)9 杆塔结构 (5)10 基础 (6)条文说明 (7)1 总则1.1 为科学、高效、有序地开展防风工作，适当提高输电线路抵御台风的能力，减少线路故障和经济损失，保证输电线路安全运行，在分析调研台风在南方沿海地区登陆特征及对输电线路影响的基础上，制定南方电网公司输电线路防风设计技术规范。
1.2 本技术规范适用于南方电网沿海强风区域（含Ⅰ类风区及Ⅱ类风区）的110～500kV新建交、直流架空输电线路的设计，该区域已建线路的技改、运维可参照执行。
1.3 防风设计应该遵循安全可靠、先进适用、经济合理、因地制宜的原则。
1.4架空输电线路的设计应从实际出发，结合地区特点，积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料。
1.5 对不同风区、不同重要性线路应采取差异化加强措施。
1.6 本技术规范依据现行规程、规范，结合南方电网沿海台风地区的实际情况编制。
1.7 南方电网沿海台风多发区域的线路设计除执行本技术规范外，还应符合现行规程、规范的要求。
浅谈某架空输电线路微地形微气象的设计优化
浅谈某架空输电线路微地形微气象的设计优化作者：吴才亮来源：《企业技术开发·中旬刊》2015年第04期摘要：随着电网建设的迅速发展，越来越多的输电线路需要通过复杂的地形及恶劣的气候条地区，文章针对某工程的微地形、微气象（两微）情形，论述了“两微”地区线路的风速确定方法和线路设计优化措施。
关键词：微地形；微气象；输电线路；设计中图分类号：TM726.3 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）11-0108-02微地形是相对于大地形而言，是大地形中一个局部的狭小范围。
微气象是因地形等因素的影响，使得该地点某些气象因子（如风、冰）特别增强，超过该地整个区段的气象因子，从而可能危及输电线路安全运行的气象点。
微地形和微气象一般同时存在，故简称为“两微”。
“两微”主要有以下类别：垭口型、高山分水岭型、水气增大型、地形抬升型、峡谷风道型和综合叠加型。
根据国内多起杆塔倾倒、断线事故的分析报告，暴露出线路设计时对运行环境考虑不到位，个别的微地形微气象点往往因为多种原因导致风速的大小超过了设计的安全范围，因此本文以某跨江段线路为例，浅谈“两微”情况下风速的确定方法和设计优化措施。
1 案例简介1.1 线路概况110 kV××T接线路工程，由220 kV××站110 kV构架起，止于××#117塔，新建线路全长17.51 km，导线型号为JL/LB1A-630/45型铝包钢芯铝绞线，地线1根为JLB 40-80型铝包钢绞线，1根为OPGW光缆，导地线参数见表1。
该线路NF42～NF43段跨越×江，跨越档距841 m，跨越耐张段为NF41～NF44段，耐张段代表档距为699 m，全线设计基本风速按28.2 m/s考虑。
1.2 地形地貌及气象条件本工程NF41～NF44所处地形如图1所示，其断面和排塔结果如图2所示。
该段线路NF41～NF44段所处地形为平原与山地的交界地带，NF42、NF43分别位于东江的两边，其中NF42位于平原侧，NF43位于山地上，两塔高差为23.7 m。
微地貌的描述
微地貌的描述
微地貌是指地球上的微弱地貌形态,如地形起伏、地表形态、地
质构造、岩石类型、土壤类型等,其大小和数量都很小,通常难以被肉眼或常规仪器观测到。
微地貌对于研究地球上自然过程和地球物理学、地球化学等方面具有重要的科学意义。
微地貌可以通过地貌学、地质学、地球物理学、地球化学等学科进行研究。
地貌学家通过测量地形起伏、地表形态等特征,来研究微
地貌。
地质学家通过研究地质构造、岩性、土壤类型等特征,来研究
微地貌。
地球物理学家通过研究岩层结构、地震烈度等特征,来研究
微地貌。
地球化学家通过研究土壤中的元素和化合物特征,来研究微
地貌。
微地貌是地球上自然过程和地球物理学的重要表现。
例如,地形
起伏和地表形态反映了地球内部的运动和构造活动。
岩石类型和土壤类型则反映了地球表面的化学和物理过程。
南方电网公司配电线路防风设计技术规范
2）当工程地点与参考气象站海拔高度和地形条件不一致时，必须根据地形条件进行订正。搜集调查微地形、微气象区影响，山顶、山麓风速变化特征及计算方法，在分析论证的基础上，按工程实际情况，移用附近气象站基本风速。
470
Q390
≤16
350
350
205
530
>16~35
335
335
190
510
>35~50
315
315
180
480
镀锌粗制螺栓
4.8级
200
——
170
——
5.8级
240
——
210
——
6.8级
300
——
240
——
8.8级
400
——
300
——
10.9级
500
——
380
——
锚栓
Q235
160
——
——
——
架空电力线路30年一遇基本风速V≥33m/s且V＜35m/s的地区。
3.9 沿海强风区域
Ⅰ类风区和Ⅱ类风区的区域。
4 路径选择
4.1 架空线路路径方案选择应认真进行调查研究，综合考虑运行、施工、交通条件和路径长度等因素，在保证安全的前提下，通过技术经济比较确定。路径选择应考虑：
1） 避开调查确定的历年台风破坏严重地段；
7.1.4 风向与杆塔面垂直情况的杆塔塔身或横担风荷载的标准值，应按下式计算：
（7.1.4）
式中： ——杆塔塔身或横担的风荷载标准值，kN；
架空输电线路导线舞动原因及防范对策
水电工程Һ㊀架空输电线路导线舞动原因及防范对策万东灵，王加强摘㊀要：电力输送设备的平稳运作，是保证电力企业发展的重要前提，同时，也是为社会提供电力能源的基础㊂因此，在输电线路维护中应该针对常见问题，采取合理有效的处理措施㊂同时，还应该不断提高电力企业维护工作的意识和力度，保证输电线路能够正常运行㊂基于此，文章主要分析架空输电线路导线舞动原因及防范对策㊂关键词：输电线路；导线舞动；原因；防范对策一㊁舞动的影响因素（一）覆冰和风速覆冰大小是引起线路舞动的关键性原因，风激励是引起导线舞动的最主要原因㊂覆冰舞动气象条件需要轻微覆冰和较大风速同时存在，覆冰厚度通常为０ １０ｍｍ，舞动风速通常为５ １０ｍ／ｓ，风速在１５ｍ／ｓ以上时通常不会发生舞动㊂（二）地形与地势经验表明，舞动一般多发生在平原开阔地带㊂地形平坦开阔，周围屏蔽物较少，风速较大且比较稳定，风向也比较固定，这种情况下更有利于线路舞动的发生㊂（三）线路走向根据前苏联的研究成果，线路舞动时，大多发生在线路走向和风向的夹角大于４５ʎ㊂经统计，有舞动记录的输电线路中，线路走向与风向的夹角大于４５ʎ的占９０％以上㊂根据运行单位记录和反馈，曾有位于舞动严重区域的输电线路，在与风向夹角较大（接近垂直）的区段内大部分均发生舞动现象，但相邻较近且与风向夹角较小（小于４５ʎ）的区段内却没有发生舞动，此条线路所经的地形㊁气象条件㊁导线型号等设计参数均相同，因此，输电线路的路径方案对导线是否发生舞动起着关键作用㊂（四）微地形微气象区识别线路舞动常发生在导线覆冰时，覆冰和积雪会引起输电线路的断线㊁倒塔㊁闪络等电力事故，而大风易引起线路跳闸㊁断线㊁倒塔㊁导线舞动等电力事故，微地形微气象常是引起输电线路覆冰加重㊁区域风速加强的主要原因㊂微地形是小尺度地域分异的基本因素㊂微气候主要指地面气层的温度㊁湿度和风速等的综合状况，微地形主要指地形㊁地貌㊁植被分布㊁地质情况㊁线路环境㊂微地形与微气候息息相关，微气候的不同特点，是由于热源和湿源的湍流变换因地形的差异而造成的不同结果㊂根据地面不同的起伏趋势和形态的差异，微地形也分为多种㊂对输电线路影响较大的气象因子是覆冰㊁大风及雷电㊂因此，在输电线路所经过地区中，易发生导线覆冰㊁大风㊁雷击的部分地段，其气象特征值超过该地区其他线路段的气象条件设计值，可能危及线路安全运行，这部分地段即为线路设计中的微地形㊁微气象点㊂在实际输电线路路径中微地形可能很复杂，既可能是单一型，也可能是复合型；有些容易辨认，有些需要结合周围地形及地理环境情况仔细观察才能辨认出来㊂二㊁架空输电线路舞动故障的防治措施（一）建立完善的输电线路维护管理制度在维护作业中强调 预防为主，防治结合 ，从而提高维护作业的效率和质量㊂另外，为了提高运维工作人员的积极性，还应该制订合理的奖惩制度，对表现优异的工作人员实施奖励，反之，应该进行严厉的批评和惩罚㊂（二）加装防舞动装置从目前来看，我国对于架空输电线路的舞动故障已经有了一些研究，通过加装防舞动装置能够起到很好的抵制效果，从容减小舞动对线路所造成的伤害㊂通过加装导线之间的间隔棒，能够有效将导线分离，避免舞动过程中出现相互之间的碰触㊁放电㊁鞭击，从而减小舞动故障的产生㊂（三）增加必要的抑制线路舞动措施，降低线路覆冰舞动风险我国南方电网经历了２００８年罕见冰雪灾害，在提高电网抵御极端天气能力上以及应对此类事故的运行管理经验方面积累了大量宝贵经验，我们将采用 走出去㊁请进来 的方式，积极向南方电网学习㊂同时参照‘Ｑ／ＧＤＷ架空输电线路防舞设计规范“‘ＤＢ４１／Ｔ１８２１ ２０１９架空输电线路防舞动技术规范“规定，该同塔双回线路可采用柔性相间间隔棒㊁刚性相间间隔棒或防震锤等措施，降低线路舞动概率㊂计划组织专家论证会议，与电力设计院㊁供电公司共同学习探讨，对线路防舞动措施以及如何进一步降低冶金企业工艺受电网波动影响详细论证评估，同时委托有资质的设计单位结合现场工程实际核算后出具方案，对厂区内共２３档架空线路加装有效的抑舞装置，具备条件立即实施㊂（四）避开覆冰区域，调整线路架空输电线路出现舞动的原因主要是由于风速和风向等构成的，当风速大于１０ｍ／ｓ，温度为－５ʎＣ ０ʎＣ的时候，舞动故障出现的频率较高㊂对舞动故障进行分析，从风向的角度来看，当处于寒冷冰冻季节的情况相爱，风向与输电线路轴线之间大于４５ʎ夹角，这种情况下所产生的舞动频率较高㊂基于此，舞动故障的发生与风力㊁风向㊁与输电线路的夹角有着一定联系㊂夹角变小的时候，舞动故障发生的频率也会下降㊂在架空输电线路设计过程中，针对风向和冰冻的问题应该给予重视，尽可能避开这些不利因素的影响，将输电线路与冬季风之间的夹角控制在最低，通过导线水平排列的布置形式，降低相互之间出现闪络的可能呢个性，提高横担与杆塔的承载能力，并且加强金具的防震性能，切实提高舞动故障的防治水平㊂（五）优化大停电事故应急预案，保障可靠有效实施组织分析外部电路对京唐供电网络的影响，在现有‘全场停电事故应急预案“的基础上，征集电力公司及厂内各相关生产部门意见，完善预案，并做好宣贯及责任落实；与管控中心协同明确应急状态下组织分工，做到应急指挥和生产恢复过程中各项指令唯一㊁有效㊂组织开展事故复盘及案例教育，提高相关人员应急处理能力㊂三㊁结语架空输电线路是供配电系统中的一个重要能量传输纽带，作为电力能量输送的大动脉，它的安全与否决定着下级生产生活的正常㊂如果架空输电线路在运行过程中发生短路跳闸等故障，不仅会直接影响下级用户的正常供电，还可能会因为短路故障扩大影响，造成上级电源故障㊂所以，对于高压供配电系统而言，架空输电线路的安全运行直接关乎着电力网络的安全稳定运行㊂参考文献：［１］国家电网公司科技部．架空输电线路防舞设计规范：Ｑ／ＧＤＷ１８２９—２０１２［Ｓ］．北京，中国电力出版社，２０１２．作者简介：万东灵，王加强，国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司㊂７９１。
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峡谷风道型
线路横跨峡谷，两岸很高很陡，通过狭管效应产生较大的风速，将导致送电线路风荷载的大幅度增加。
3
水汽增大型
送电线路邻近较大的江湖水体，使空气中水汽增大，当寒潮入侵，气温下降至0℃以下时，由于空气湿度大，便容易出现严重覆冰现象盆地中一侧较低另一侧较高的台地及陡崖，因盆地水汽充足，湿度较大，冷空气容易沿山坡上升，在顶部或台地上形成云雾，当冬季寒潮入侵时便会出现严重覆冰现象。
表5.1-1微地形微气象的主要类型表
序号
名称
说明
示意图
1
垭口型
在绵延的山脉所形成的垭口，是气流集中加速之处，当线路处于垭口或横跨垭口时，将导致风速增大或覆冰量增加。
2
高山分水岭型
线路翻越分水岭，空旷开阔，容易出现强风及严重覆冰情况，尤其在山顶及迎风坡侧，含有过冷却水滴的气团在风力作用下，沿山坡强制上升而绝热膨胀，使得过冷却水滴含量增大，导致导线上覆冰加重。