架空電力線路防風(fēng)加固技術(shù)探討

摘要：近年來(lái)，因?yàn)榕_(tái)風(fēng)頻發(fā)，對(duì)廣東沿海地區(qū)的配網(wǎng)損毀造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。為了提高配網(wǎng)架空線路的抗風(fēng)能力和防風(fēng)加固技術(shù)，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2010版配網(wǎng)規(guī)范，文章針對(duì)電力線路防風(fēng)加強(qiáng)/加固技術(shù)提出的提高基礎(chǔ)抗傾覆能力、微地形特殊處理、配網(wǎng)電纜化多項(xiàng)加固技術(shù)對(duì)策都有著明顯的提升效果。

關(guān)鍵詞：架空電力線路；防風(fēng)加固技術(shù)；抗風(fēng)能力；電力系統(tǒng)；臺(tái)風(fēng)災(zāi)害 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM726 文章編號(hào)：1009-2374（2016）35-0161-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.078

如今，如何更好地緩解臺(tái)風(fēng)災(zāi)害是現(xiàn)階段需要研究的一個(gè)很重要的課題。周期性臺(tái)風(fēng)要采用科學(xué)有效的方法，以達(dá)到減少臺(tái)風(fēng)對(duì)配網(wǎng)影響的目的，唯有加強(qiáng)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)抵御臺(tái)風(fēng)侵入的能力。架空電力線路防風(fēng)加固技術(shù)重點(diǎn)在于防御、因地制宜、分級(jí)加固的原則，以全面提高架空電力線路抵抗臺(tái)風(fēng)的能力。針對(duì)差異化區(qū)域及地區(qū)的配網(wǎng)線路，特別是一級(jí)線路、二級(jí)線路，在配網(wǎng)指標(biāo)的核心上給出更為深入的防風(fēng)措施，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2010版配網(wǎng)規(guī)范的基礎(chǔ)上提出更進(jìn)一步的防風(fēng)加強(qiáng)

原則。

1 架空電力線路風(fēng)災(zāi)事故的分析

1.1 引起線路故障的原因

通常情況下，導(dǎo)致架空電力線路風(fēng)災(zāi)事故的主要因素是臺(tái)風(fēng)的瞬時(shí)風(fēng)荷載超過(guò)了設(shè)計(jì)值有可能造成線路故障，也就是說(shuō)臺(tái)風(fēng)瞬時(shí)風(fēng)力超出了預(yù)設(shè)應(yīng)力極限。因此，強(qiáng)對(duì)流天氣以及雷暴天氣常常與臺(tái)風(fēng)同時(shí)發(fā)生，臺(tái)風(fēng)形成前產(chǎn)生的強(qiáng)對(duì)流天氣會(huì)伴隨雷暴天氣共同出現(xiàn)，這種災(zāi)害天氣會(huì)使設(shè)備及配電網(wǎng)線產(chǎn)生損壞的

現(xiàn)象。

1.2 架空線路風(fēng)災(zāi)事故的原因

對(duì)于配網(wǎng)建設(shè)及施工技術(shù)不過(guò)關(guān)的工程、線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)被臺(tái)風(fēng)風(fēng)速瞬間超過(guò)、基礎(chǔ)強(qiáng)度不足、缺乏足夠的耐受性或暴雨、防風(fēng)拉線質(zhì)量偏低、改造不及時(shí)、缺乏修繕等是引起架空配電線路風(fēng)災(zāi)事故的原因。

1.3 架空線路設(shè)計(jì)不規(guī)范原因

由于線路設(shè)計(jì)風(fēng)速太低是引起各沿海地區(qū)架空電力線路傾塌的主要原因。目前我們采取的架空線路設(shè)計(jì)規(guī)范與臺(tái)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范不相符?，F(xiàn)階段，對(duì)已建線路，選擇使用的加固方法后線路受臺(tái)風(fēng)影響損失非常少，達(dá)到的抗風(fēng)效果也極其明顯。

1.4 抗傾覆的強(qiáng)度不足引起倒桿的原因

通常情況下，大多桿塔建造于軟弱土層或者流沙地帶上，這在一定程度上就沒(méi)法確保安全的埋設(shè)深度。因而缺少較強(qiáng)的基礎(chǔ)抗傾覆能力，而由于桿塔的基礎(chǔ)不良則是導(dǎo)致倒桿事故時(shí)常發(fā)生。

1.5 斷桿斷線產(chǎn)生的原因

部分桿塔使用年限過(guò)長(zhǎng)是斷桿斷線產(chǎn)生的原因之一。大部分沿海地區(qū)的110kV加空線路各路已超過(guò)可用年限。這樣超期服役的架空線路在運(yùn)行過(guò)程中就更容易受當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊?，由于自然磨損，桿塔自身的強(qiáng)度也隨著年限而逐漸降低，受大風(fēng)天氣影響而導(dǎo)致斷桿斷線事故也就隨之增加。

1.6 線路設(shè)計(jì)中單個(gè)檔距過(guò)長(zhǎng)原因

通過(guò)對(duì)以前線路設(shè)計(jì)的分析，可以得出，檔間距的平均一般長(zhǎng)度大約為100m，需要注意的是在跨越大的地方檔距為130m左右，同時(shí)也沒(méi)有加設(shè)防震錘，在臺(tái)風(fēng)出現(xiàn)的時(shí)候?qū)Ь€會(huì)出現(xiàn)大幅度高頻率震動(dòng)，這在很大程度上會(huì)造成斷桿和短線的故障。

2 架空線路防風(fēng)加固技術(shù)

重型基礎(chǔ)可以增強(qiáng)配網(wǎng)線路基礎(chǔ)抗傾覆強(qiáng)度，因此在設(shè)計(jì)時(shí)有必要考慮采用重型基礎(chǔ)，同時(shí)如果有需要，還要考慮加設(shè)基坑開方量和卡盤數(shù)量，這樣可以確?；A(chǔ)的穩(wěn)定性。為了更準(zhǔn)確核實(shí)并加固電桿基底，電桿底盤、卡盤規(guī)格及電桿埋深設(shè)計(jì)和施工應(yīng)滿足《10kV及以下架空配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL/T 5220-2005）的要求并校驗(yàn)基礎(chǔ)抗傾覆強(qiáng)度。軟土沙質(zhì)區(qū)一定要對(duì)基礎(chǔ)和護(hù)坡進(jìn)行加固，鐵塔基礎(chǔ)宜擇取灌注樁基礎(chǔ)。若在條件特殊的情況下也可選用打松木樁補(bǔ)強(qiáng)的淺埋基礎(chǔ)，松木樁上部需埋入鐵塔基礎(chǔ)墊層內(nèi)。

對(duì)新建或改造線路且處在易受臺(tái)風(fēng)襲擊地區(qū)，要采取以下七點(diǎn)設(shè)計(jì)提高配電網(wǎng)抗風(fēng)能力和防風(fēng)加固技術(shù)：

2.1 直線桿加裝防風(fēng)拉線

具備拉線條件的直線桿，優(yōu)先安裝防風(fēng)拉線。電桿強(qiáng)度及埋深、拉線型號(hào)、安裝角度、拉盤型號(hào)及埋深應(yīng)滿足《10kV直線電桿防風(fēng)拉線配置表》。其中拉線裝置技術(shù)要求如下：（1）拉線應(yīng)采用鍍鋅鋼絞線，拉線截面不小于50mm2；（2）拉線與電桿的夾角宜采用45°，若因地形問(wèn)題，在一定程度上要盡可能減少夾角角度，不過(guò)不可以低于30°；（3）跨越或橫貫道路的拉線，對(duì)路面中心的垂直間距要超過(guò)6m，對(duì)路面的垂直距離不應(yīng)小于4.5m，拉樁桿的傾斜角宜采用10°～20°；（4）拉線棒的直徑不應(yīng)小于16mm。拉線棒應(yīng)熱鍍鋅；（5）防風(fēng)拉線選用拉盤應(yīng)根據(jù)《附件1：10kV直線電桿防風(fēng)拉線配置表》選擇；（6）防風(fēng)拉線的楔形線夾應(yīng)安裝在橫擔(dān)裝置最下方抱箍上，若電桿安裝了斜撐，防風(fēng)拉線的楔形線夾應(yīng)安裝在斜撐抱箍上。

2.2 選用加強(qiáng)型的絕緣子

通常，若出現(xiàn)導(dǎo)線斷線故障，處在瓷橫擔(dān)位置剪切螺栓被剪斷時(shí)瓷橫擔(dān)會(huì)隨著裝置在大孔處的固定的螺栓旋轉(zhuǎn)90°。加強(qiáng)型的絕緣子的兩個(gè)差異化的孔是用來(lái)裝置剪切的螺栓與固定的螺栓。通過(guò)此舉來(lái)減小電桿受到的導(dǎo)線的拉力的影響，降低倒桿的幾率，確保電桿安全的可靠性。

2.3 選用埋深淺、大底板的鐵塔基礎(chǔ)

因?yàn)榕R海，所以地質(zhì)較為疏松，為了適應(yīng)此類特殊性，應(yīng)選取埋深淺、大底板的鐵塔基礎(chǔ)。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于抗傾覆能力強(qiáng)，不容易塌方，同時(shí)如果設(shè)計(jì)恰當(dāng)還可以避免塌方的發(fā)生；在淤泥地采用這種設(shè)計(jì)方法，由于其基礎(chǔ)承載較大，是能夠減少和避免基礎(chǔ)下沉的情況發(fā)生。

2.4 選用高強(qiáng)度水泥電桿

在現(xiàn)有10kV架空線路耐張段、直線檔距長(zhǎng)度符合綜合加固標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，以耐張段為單位，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施條件，對(duì)每一基直線桿采取安裝防風(fēng)拉線、不具備打拉線條件下，需更換高強(qiáng)度電桿配置基礎(chǔ)等措施，電桿強(qiáng)度、埋深/基礎(chǔ)配置應(yīng)滿足《各種風(fēng)速條件下10kV直線電桿強(qiáng)度與基礎(chǔ)配置表》。

2.5 選用配網(wǎng)電纜化

為達(dá)到減少事故發(fā)生幾率的目的。在經(jīng)濟(jì)或一定客觀條件允許的前提下，對(duì)臺(tái)風(fēng)多發(fā)區(qū)域內(nèi)新建配電線路，利用經(jīng)濟(jì)技術(shù)比對(duì)分析來(lái)明確抉擇是否應(yīng)該采用電纜的敷設(shè)方式來(lái)安排電力線路。

近年來(lái)，南網(wǎng)在設(shè)計(jì)架空線路時(shí)根據(jù)沿海地區(qū)風(fēng)速、風(fēng)壓分布圖按30年一遇最大值確定設(shè)計(jì)基本風(fēng)速包括

40m/s、45m/s、50m/s、55m/s四檔。在風(fēng)力達(dá)到16級(jí)及以上的時(shí)候，最大的風(fēng)速能夠超過(guò)51.0～56.0m/s，超過(guò)架空線路預(yù)設(shè)的最大風(fēng)速指標(biāo)。

2.6 微地形處理

對(duì)于臺(tái)風(fēng)易襲地區(qū)的新建及改造線路，在線路設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮這一類風(fēng)口地形的特點(diǎn)，微地形地區(qū)配電網(wǎng)線路在設(shè)計(jì)風(fēng)速時(shí)，需要特殊處理，如果常年風(fēng)速大于6級(jí)，應(yīng)增加橫擔(dān)長(zhǎng)度和導(dǎo)線間的距離。

2.7 完善架空配電線路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

結(jié)合實(shí)地調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)升級(jí)計(jì)劃中，嚴(yán)格遵循增加“防風(fēng)加強(qiáng)原則”設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)桿塔，對(duì)臺(tái)風(fēng)易襲地區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提高。這里面包括提升電桿抗彎強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)、大面積推廣使用絕緣導(dǎo)線、適度推廣應(yīng)用絕緣導(dǎo)線、加大電桿埋設(shè)深度、濕度降低擋間距、橫擔(dān)長(zhǎng)度增加等，在上面分析的基礎(chǔ)上，選擇合格的導(dǎo)線和電桿。通過(guò)這種比較有效的標(biāo)準(zhǔn)程序來(lái)完善架空配電線路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，從而提升架空電力線路保護(hù)工作的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

3 加強(qiáng)提高防風(fēng)加固應(yīng)急管理技術(shù)

如何提高電力企業(yè)搶修能力，其需要購(gòu)置足夠數(shù)量的檢測(cè)檢修設(shè)備，這里面包括了故障的定位系統(tǒng)和短路故障的指示器等，通過(guò)這些檢測(cè)檢修設(shè)備的幫助，電力企業(yè)中的供電相關(guān)部門可以快速準(zhǔn)確地確定維修位置，進(jìn)行搶修，以縮短故障時(shí)間，提升管理水平。做到定期修編應(yīng)急處置預(yù)案和組織演練防患于未然。應(yīng)急處置的預(yù)案中包含多項(xiàng)內(nèi)容，根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合當(dāng)?shù)嘏R時(shí)突發(fā)應(yīng)急事件開展實(shí)戰(zhàn)演練，提高應(yīng)急能力。相關(guān)部門需要快速恢復(fù)電力線路供電預(yù)案和面對(duì)臺(tái)風(fēng)天氣快速做出應(yīng)急救援。更進(jìn)一步加強(qiáng)臺(tái)風(fēng)預(yù)警及響應(yīng)，第一時(shí)間關(guān)注當(dāng)?shù)貧庀蟛块T、“三防辦”發(fā)布的預(yù)警信息，調(diào)動(dòng)各級(jí)應(yīng)急響應(yīng)。在臺(tái)風(fēng)登陸前后，應(yīng)更加及時(shí)做好各種物資及人力的準(zhǔn)備，尤其要加強(qiáng)以下三方面應(yīng)急救援預(yù)案：（1）第一時(shí)間做好各種應(yīng)急準(zhǔn)備計(jì)劃。提前做好應(yīng)急搶修物質(zhì)的儲(chǔ)備，以及提高裝備的儲(chǔ)備管理水平。同時(shí)建立相關(guān)的儲(chǔ)備制度，建立防臺(tái)風(fēng)物資器材儲(chǔ)備管理制度，健全應(yīng)急裝備和救災(zāi)物資儲(chǔ)備管理，實(shí)現(xiàn)調(diào)配的流程化管理；（2）第一時(shí)間掌握各地區(qū)受災(zāi)情況。及時(shí)做好調(diào)集搶修物資和裝備，組織好搶修物資和裝備的收分配工作和任務(wù)；（3）第一時(shí)間落實(shí)好搶修隊(duì)伍，確保搶修安全。持續(xù)加強(qiáng)保持規(guī)范和提高各專業(yè)應(yīng)急搶險(xiǎn)救援隊(duì)伍的建設(shè)與管理，按照“專業(yè)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化”建設(shè)專業(yè)應(yīng)急隊(duì)伍。

4 結(jié)語(yǔ)

文章分析了廣東沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)架空線路在防風(fēng)加固方面經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題和產(chǎn)生的原因，進(jìn)而提出了相對(duì)應(yīng)的防風(fēng)加固技術(shù)及管理對(duì)策。針對(duì)臺(tái)風(fēng)時(shí)常引發(fā)大規(guī)模的斷線、斷桿、倒桿和引起其他設(shè)備受損，全面提高架空配電線路抵御風(fēng)災(zāi)的能力，切實(shí)做好10kV配網(wǎng)架空線路的防風(fēng)加固工作，對(duì)配網(wǎng)線路防風(fēng)加固提出了一些建議，并提出了一些防風(fēng)加固的技術(shù)及應(yīng)急對(duì)策。

為加強(qiáng)配網(wǎng)線路核心抗傾覆強(qiáng)度，在擬定的過(guò)程中就要預(yù)想到選取重型基礎(chǔ)，必要的時(shí)候要加設(shè)基坑開方量與卡盤，這樣可以確?；A(chǔ)的穩(wěn)定性。為了更準(zhǔn)確比對(duì)同時(shí)鈷錠電桿基底，電桿底盤、卡盤標(biāo)準(zhǔn)與電桿埋深擬定及工程要匹配于《10kV及以下架空配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)需要，在此基礎(chǔ)上校對(duì)基礎(chǔ)抗傾覆強(qiáng)度。而在軟土類區(qū)域，一定要有指向性地深化基礎(chǔ)與護(hù)坡的強(qiáng)度，鐵塔基礎(chǔ)可以擇取灌注樁基礎(chǔ)，如果在客觀環(huán)境特殊的狀態(tài)下可適時(shí)采取打松木樁補(bǔ)強(qiáng)的措施。

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作者簡(jiǎn)介：馮永亮（1979-），男，廣東開平人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門開平供電局工程師，研究方向：電力規(guī)則、工程施工設(shè)計(jì)。

（責(zé)任編輯：小 燕）