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架空电力线路防风加固技术

摘要：近年来,因为台风频发,对广东沿海地区的配网损毁造成较大的经济损失和社会影响.为了提高配网架空线路的抗风能力和防风加固技术,根据国家标准2010版配网规范,文章针对电力线路防风加强/加固技术提出的提高基础抗倾覆能力、微地形特殊处理、配网电缆化多项加固技术对策都有着明显的提升效果.

关键词：架空电力线路；防风加固技术；抗风能力；电力系统；台风灾害　　文献标识码：A

中图分类号：TM726　　文章编号：1009-2374（2016）35-0161-02　　DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.078

如今,如何更好地缓解台风灾害是现阶段需要研究的一个很重要的课题.周期性台风要采用科学有效的方法,以达到减少台风对配网影响的目的,唯有加强配网结构以增强抵御台风侵入的能力.架空电力线路防风加固技术重点在于防御、因地制宜、分级加固的原则,以全面提高架空电力线路抵抗台风的能力.针对差异化区域及地区的配网线路,特别是一级线路、二级线路,在配网指标的核心上给出更为深入的防风措施,在国家标准2010版配网规范的基础上提出更进一步的防风加强

原则.

1　架空电力线路风灾事故的分析

1.1　引起线路故障的原因

通常情况下,导致架空电力线路风灾事故的主要因素是台风的瞬时风荷载超过了设计值有可能造成线路故障,也就是说台风瞬时风力超出了预设应力极限.因此,强对流天气以及雷暴天气常常与台风同时发生,台风形成前产生的强对流天气会伴随雷暴天气共同出现,这种灾害天气会使设备及配电网线产生损坏的

现象.

1.2　架空线路风灾事故的原因

对于配网建设及施工技术不过关的工程、线路设计标准被台风风速瞬间超过、基础强度不足、缺乏足够的耐受性或暴雨、防风拉线质量偏低、改造不及时、缺乏修缮等是引起架空配电线路风灾事故的原因.

1.3　架空线路设计不规范原因

由于线路设计风速太低是引起各沿海地区架空电力线路倾塌的主要原因.目前我们采取的架空线路设计规范与台风荷载设计规范不相符.现阶段,对已建线路,选择使用的加固方法后线路受台风影响损失非常少,达到的抗风效果也极其明显.

1.4　抗倾覆的强度不足引起倒杆的原因

通常情况下,大多杆塔建造于软弱土层或者流沙地带上,这在一定程度上就没法确保安全的埋设深度.因而缺少较强的基础抗倾覆能力,而由于杆塔的基础不良则是导致倒杆事故时常发生.

1.5　断杆断线产生的原因

部分杆塔使用年限过长是断杆断线产生的原因之一.大部分沿海地区的110kV加空线路各路已超过可用年限.这样超期服役的架空线路在运行过程中就更容易受当地气候的影响,由于自然磨损,杆塔自身的强度也随着年限而逐渐降低,受大风天气影响而导致断杆断线事故也就随之增加.

1.6　线路设计中单个档距过长原因

通过对以前线路设计的分析,可以得出,档间距的平均一般长度大约为100m,需要注意的是在跨越大的地方档距为130m左右,同时也没有加设防震锤,在台风出现的时候导线会出现大幅度高频率震动,这在很大程度上会造成断杆和短线的故障.

2　架空线路防风加固技术

重型基础可以增强配网线路基础抗倾覆强度,因此在设计时有必要考虑采用重型基础,同时如果有需要,还要考虑加设基坑开方量和卡盘数量,这样可以确保基础的稳定性.为了更准确核实并加固电杆基底,电杆底盘、卡盘规格及电杆埋深设计和施工应满足《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》（DL/T 5220-2005）的要求并校验基础抗倾覆强度.软土沙质区一定要对基础和护坡进行加固,铁塔基础宜择取灌注桩基础.若在条件特殊的情况下也可选用打松木桩补强的浅埋基础,松木桩上部需埋入铁塔基础垫层内.

对新建或改造线路且处在易受台风袭击地区,要采取以下七点设计提高配电网抗风能力和防风加固技术：

2.1　直线杆加装防风拉线

具备拉线条件的直线杆,优先安装防风拉线.电杆强度及埋深、拉线型号、安装角度、拉盘型号及埋深应满足《10kV直线电杆防风拉线配置表》.其中拉线装置技术要求如下：（1）拉线应采用镀锌钢绞线,拉线截面不小于50mm2；（2）拉线与电杆的夹角宜采用45°,若因地形问题,在一定程度上要尽可能减少夹角角度,不过不可以低于30°；（3）跨越或横贯道路的拉线,对路面中心的垂直间距要超过6m,对路面的垂直距离不应小于4.5m,拉桩杆的倾斜角宜采用10°～20°；（4）拉线棒的直径不应小于16mm.拉线棒应热镀锌；（5）防风拉线选用拉盘应根据《附件1：10kV直线电杆防风拉线配置表》选择；（6）防风拉线的楔形线夹应安装在横担装置最下方抱箍上,若电杆安装了斜撑,防风拉线的楔形线夹应安装在斜撑抱箍上.

2.2　选用加强型的绝缘子

通常,若出现导线断线故障,处在瓷横担位置剪切螺栓被剪断时瓷横担会随着装置在大孔处的固定的螺栓旋转90°.加强型的绝缘子的两个差异化的孔是用来装置剪切的螺栓与固定的螺栓.通过此举来减小电杆受到的导线的拉力的影响,降低倒杆的几率,确保电杆安全的可靠性.

2.3　选用埋深浅、大底板的铁塔基础

因为临海,所以地质较为疏松,为了适应此类特殊性,应选取埋深浅、大底板的铁塔基础.这种设计的优势在于抗倾覆能力强,不容易塌方,同时如果设计恰当还可以避免塌方的发生；在淤泥地采用这种设计方法,由于其基础承载较大,是能够减少和避免基础下沉的情况发生.

2.4　选用高强度水泥电杆

在现有10kV架空线路耐张段、直线档距长度符合综合加固标准的基础上,以耐张段为单位,结合现场实施条件,对每一基直线杆采取安装防风拉线、不具备打拉线条件下,需更换高强度电杆配置基础等措施,电杆强度、埋深/基础配置应满足《各种风速条件下10kV直线电杆强度与基础配置表》.

2.5　选用配网电缆化

为达到减少事故发生几率的目的.在经济或一定客观条件允许的前提下,对台风多发区域内新建配电线路,利用经济技术比对分析来明确抉择是否应该采用电缆的敷设方式来安排电力线路.

近年来,南网在设计架空线路时根据沿海地区风速、风压分布图按30年一遇最大值确定设计基本风速包括

40m/s、45m/s、50m/s、55m/s四档.在风力达到16级及以上的时候,最大的风速能够超过51.0～56.0m/s,超过架空线路预设的最大风速指标.

2.6　微地形处理

对于台风易袭地区的新建及改造线路,在线路设计阶段应考虑这一类风口地形的特点,微地形地区配电网线路在设计风速时,需要特殊处理,如果常年风速大于6级,应增加横担长度和导线间的距离.

2.7　完善架空配电线路标准设计

结合实地调研分析的基础上,在标准设计升级计划中,严格遵循增加“防风加强原则”设计的标准杆塔,对台风易袭地区设计标准提高.这里面包括提升电杆抗弯强度标准、大面积推广使用绝缘导线、适度推广应用绝缘导线、加大电杆埋设深度、湿度降低挡间距、横担长度增加等,在上面分析的基础上,选择合格的导线和电杆.通过这种比较有效的标准程序来完善架空配电线路标准设计,从而提升架空电力线路保护工作的准确性和及时性.

3　加强提高防风加固应急管理技术

如何提高电力企业抢修能力,其需要购置足够数量的检测检修设备,这里面包括了故障的定位系统和短路故障的指示器等,通过这些检测检修设备的帮助,电力企业中的供电相关部门可以快速准确地确定维修位置,进行抢修,以缩短故障时间,提升管理水平.做到定期修编应急处置预案和组织演练防患于未然.应急处置的预案中包含多项内容,根据实际情况结合当地临时突发应急事件开展实战演练,提高应急能力.相关部门需要快速恢复电力线路供电预案和面对台风天气快速做出应急救援.更进一步加强台风预警及响应,第一时间关注当地气象部门、“三防办”发布的预警信息,调动各级应急响应.在台风登陆前后,应更加及时做好各种物资及人力的准备,尤其要加强以下三方面应急救援预案：（1）第一时间做好各种应急准备计划.提前做好应急抢修物质的储备,以及提高装备的储备管理水平.同时建立相关的储备制度,建立防台风物资器材储备管理制度,健全应急装备和救灾物资储备管理,实现调配的流程化管理；（2）第一时间掌握各地区受灾情况.及时做好调集抢修物资和装备,组织好抢修物资和装备的收分配工作和任务；（3）第一时间落实好抢修队伍,确保抢修安全.持续加强保持规范和提高各专业应急抢险救援队伍的建设与管理,按照“专业化、规范化、标准化”建设专业应急队伍.

4　结语

文章分析了广东沿海地区10kV配网架空线路在防风加固方面经常出现的问题和产生的原因,进而提出了相对应的防风加固技术及管理对策.针对台风时常引发大规模的断线、断杆、倒杆和引起其他设备受损,全面提高架空配电线路抵御风灾的能力,切实做好10kV配网架空线路的防风加固工作,对配网线路防风加固提出了一些建议,并提出了一些防风加固的技术及应急对策.

为加强配网线路核心抗倾覆强度,在拟定的过程中就要预想到选取重型基础,必要的时候要加设基坑开方量与卡盘,这样可以确保基础的稳定性.为了更准确比对同时钴锭电杆基底,电杆底盘、卡盘标准与电杆埋深拟定及工程要匹配于《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》的相关需要,在此基础上校对基础抗倾覆强度.而在软土类区域,一定要有指向性地深化基础与护坡的强度,铁塔基础可以择取灌注桩基础,如果在客观环境特殊的状态下可适时采取打松木桩补强的措施.

参考文献

[1]　张勇．输电线路风灾防御的现状与对策[J]．华东电力,2006,（3）.

[2]　林建勤．建立科学高效的电网防台风暴雨应急机制

[J]．供用电,2007,24（4）.

作者简介：冯永亮（1979-）,男,广东开平人,广东电网有限责任公司江门开平供电局工程师,研究方向：电力规则、工程施工设计.

（责任编辑：小　燕）

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