10kV配網(wǎng)架空線路抗風加固設(shè)計改造及應(yīng)用

閆嬌健

【摘要】一般來說，在日常的生活與生產(chǎn)過程當中，均離不開電力能源的供應(yīng)，可以帶動經(jīng)濟的不斷增長。一旦缺少電力能源的供應(yīng)，必然會造成很大的不良影響。所以，不同電力企業(yè)需要積極開展安全建設(shè)工作，能夠提高電力系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)建設(shè)工作的過程中，10kv配電網(wǎng)屬于常用的輸電方式，主要應(yīng)用了架空線路方法進行建設(shè)。通常情況下，架空線路需要懸空安設(shè)在與地面相距大約9m的電塔間，當被大風影響之后，致使電線出現(xiàn)扯斷的情況，暫停了電能的供應(yīng)。對于一些沿海區(qū)域來說，需要進行防風加固處理，能夠增強相關(guān)供電系統(tǒng)對大風的抵抗能力。為了達到此種效果，應(yīng)該在深入了解10kv配電網(wǎng)建設(shè)工作的特征，參考臺風發(fā)生的規(guī)律，有利于落實防風加固處理工作，確保了相關(guān)電力系統(tǒng)運作的可靠性，充分發(fā)揮出輸電線路的抗風作用。

論文開展具體研究工作的過程當中，筆者經(jīng)過查閱與借鑒了有關(guān)研究文獻以后，通過分析影響10KV配網(wǎng)架空線路出現(xiàn)風災(zāi)事故的相關(guān)因素，與此同時，說明了10KV配網(wǎng)架空線路抗風加固設(shè)計改造與應(yīng)用的方案，不但增強了架空線路抗風加固處理的效果，而且確保了電力系統(tǒng)運行的可靠性，充分發(fā)揮出其應(yīng)有的功效和作用。

【關(guān)鍵詞】10kv配網(wǎng);架空線路;抗風加固設(shè)計;改造;應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

緒論

結(jié)合國內(nèi)不同地區(qū)的情況，在地理環(huán)境、氣候狀況等方面均存在著很大的差異性，極具地域特色，所以，設(shè)計配電線路的過程當中，應(yīng)該對地理位置與相關(guān)條件方面的因素加以考慮，確保滿足當?shù)貧夂颦h(huán)境的需要，使所制定出來的10kv配網(wǎng)架空線路抗風加固設(shè)計方案具有一定的科學性與合理性。依靠定期升級與改造的方法，可以達到城市化建設(shè)工作的規(guī)定。針對城市建設(shè)工作來說，10kv電網(wǎng)屬于重要的供電線路，不過受到自身因素的限制影響，在運用方面效果不佳。特別從抗風能力的角度而言，被相關(guān)天氣方面的因素所干擾，易于出現(xiàn)風災(zāi)，一方面，妨礙到電路的輸送工作，減少了相應(yīng)的經(jīng)濟收益;另一方面，嚴重影響到日常的生活，導致供電的穩(wěn)定性無法獲得保障，使維修的成本得以提升。因而，應(yīng)該緊密結(jié)合各類城市的特征，天氣狀況，科學選用方式完成對10kv配網(wǎng)架空線路抗風加固能力的設(shè)計任務(wù)。

一、影響10kV配網(wǎng)架空線路出現(xiàn)風災(zāi)事故的相關(guān)因素

10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)作為我國電力能源輸出的基礎(chǔ)工程，對促進電網(wǎng)改造和城市電網(wǎng)擴容具有重要作用。要做好配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)和規(guī)劃，通過自動化技術(shù)控制配網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)性能參數(shù)，優(yōu)化調(diào)整供配電系統(tǒng)的配置，從而使配電網(wǎng)供電系統(tǒng)更加完善和不斷完善，既能滿足未來城市電網(wǎng)發(fā)展的需要，又能為電能的生產(chǎn)、運行和傳輸提供可靠、準確的信息技術(shù)支持。10kV配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以遠程控制配電網(wǎng)的電氣參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)和運行方式。當發(fā)生短路故障時，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)能及時定位故障，排除故障點，隔離故障區(qū)段，恢復(fù)非故障區(qū)供電，不僅能實現(xiàn)電力企業(yè)與企業(yè)內(nèi)部各部門的資源共享，既要保證配電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定，實現(xiàn)互利共贏，又要保證配電網(wǎng)在運行過程中的安全。筆者搜集和整合了大量的有關(guān)數(shù)據(jù)信息之后，從中不難獲悉，不同區(qū)域所受到臺風因素的影響是不一樣的，而自然方面的因素造成了配電網(wǎng)線路產(chǎn)生了嚴重的損壞情況，由此致使配電網(wǎng)出現(xiàn)了桿塔傾斜、倒塌以及斷線等一系列現(xiàn)象，而具體的形成原因涵蓋了下述幾個方面：

1.導致桿塔出現(xiàn)傾斜倒塌的具體原因分析

其一，從前老舊的線路風速很低。從目前的情況來看，很多10kV配電線均為從前建設(shè)，使用年限很久，被相關(guān)環(huán)境因素所干擾，再加上技術(shù)措施嚴重不足，相關(guān)規(guī)范要求的缺失，讓一些電線設(shè)計的相關(guān)氣象參考標準是地面10m的位置且15min之內(nèi)大約14a的平均風速，這個時候，10kV架空線路最大的風速設(shè)計很低。其二，欠缺良好的抗傾覆能力。結(jié)合在10KV架空網(wǎng)當中出現(xiàn)事故情況的統(tǒng)計信息可知，桿塔倒塌的數(shù)量顯著超過了發(fā)生斷裂的數(shù)量，大多數(shù)的倒塌情況均屬于傾向性倒塌的范疇，因為桿塔的基礎(chǔ)構(gòu)建不佳、具體構(gòu)建的地方不科學，造成出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象。一般而言，有關(guān)桿塔建筑處于軟土層與流沙的情況下，容易產(chǎn)生深埋度不足的情況，造成相應(yīng)的抗傾覆能力不足。如果遇到惡劣的天氣因素影響，比如，在遭遇了17級臺風的嚴重影響之后，某市區(qū)域出現(xiàn)了桿塔傾斜、倒塌的現(xiàn)象，產(chǎn)生很大的不良影響。其三，合理布設(shè)相應(yīng)的防風拉線，科學設(shè)計出較長的耐張段。對相關(guān)架空線路加以設(shè)計的過程當中，一些線路的耐張段是很長的，易于產(chǎn)生串倒的問題。如果產(chǎn)生了事故以后，則形成了巨大的危害。如果相關(guān)施工方面的因素干擾到風拉線的設(shè)置后，會造成線路十分單薄的情況，致使形成串倒的現(xiàn)象。針對那些偏遠的道路而言，需要依靠相關(guān)施工條件的優(yōu)勢，才能有效避免發(fā)生傾斜與倒塌的情況[1]。

2.導致斷桿斷線的具體原因分析

首先，由于時間很長，維修不到位，造成出現(xiàn)超期運行的情況，使相關(guān)性能得以下降，受到天氣的干擾，導致其質(zhì)量無法獲得保障，相應(yīng)的強度下降，遇到大風惡劣天氣的影響，造成桿塔發(fā)生斷裂的情況。其次，以往設(shè)計線路的時候，由于線路的單檔距是很長的，那些較大跨度的位置檔距非常久，欠缺對應(yīng)的防震對策，如果碰到臺風的時候，將造成導線晃動的頻率提高，發(fā)生了斷桿的現(xiàn)象。最后，面對一些惡劣的天氣影響，造成一些樹木、枝葉產(chǎn)生折斷的情況，使得斷線、斷桿的現(xiàn)象出現(xiàn)。

鑒于此，對于某些地區(qū)來說，10kV配網(wǎng)架空線路非常易于被各種環(huán)境、天氣等因素所干擾，進而產(chǎn)生斷桿與斷線的狀況，為此，應(yīng)該借助科學的處理對策，達到增強配網(wǎng)架空線路抗風加固效果的目的[2]。

二、10KV配網(wǎng)架空線路抗風加固設(shè)計改造與應(yīng)用方案

通過引入精細化管理理念，結(jié)合相關(guān)地形環(huán)境、氣候等情況，并且根據(jù)易于被臺風影響的位置，細致檢查10kV架空線路的狀況，以相應(yīng)線路的抗風能力作為對象，實施差異化評估工作，提出科學的中遠階段線路整改方案，并加以執(zhí)行，使lOkV配網(wǎng)架空線路設(shè)計的風速為34m/s。實施10kV配網(wǎng)架空線路抗風加固改造設(shè)計的過程當中，需要將耐張段當作主要的單位，科學改造尚未達到34m/s的風速，進而滿足相關(guān)設(shè)計規(guī)定。

1.注重對直線大檔距長度進行縮短處理

（1）單回路方面

當裸導線、絕緣導線直線檔距依次超過95m、85m的時候，如果檔距兩邊的電桿強度無法達到相關(guān)規(guī)定，同時埋設(shè)的深度較淺的情況下，需要做好電桿的加固處理工作，如果強度無法達到相關(guān)規(guī)定，需要將桿塔安設(shè)到檔距的中間部位。假如被相關(guān)施工條件所影響，難以進行桿塔的安裝，通過安設(shè)防風拉線到檔距兩端的電桿上面，如果缺少相應(yīng)的拉線條件，應(yīng)該定期更換電桿[3]。

（2）雙回路方面

當裸導線、絕緣導線直線檔距依次超過85m、75m的時候，如果檔距兩側(cè)的電桿強度無法達到相關(guān)規(guī)定，埋深不夠的情況下，需要做好電桿基礎(chǔ)的加固工作，假如其強度難以達到規(guī)定，需要安設(shè)電桿到檔距的中間部位。

2.做好耐張段長度的縮短工作

開展相關(guān)配電線路鋪設(shè)的過程當中，需要結(jié)合不同城市的特征，應(yīng)該滿足耐張長度縮短方面的相關(guān)規(guī)定，具體制定出下述幾個方面的策略：

（1）單回路方面

針對單回路超出550m的耐張段線路而言，在添加耐張桿塔空的情況下，相應(yīng)的耐張段長度小于550m，需要縮短耐張段。對于所增建的線路來說，直線耐張桿塔需要大于F級的強度，并且搭配裝設(shè)四向拉線，達到增強加固處理效果的目的。如果施工現(xiàn)場當中缺少拉線條件的情況下，需要將較高強度的電桿作為首選，可以選用13m高強度電桿，同時使根部的開裂彎矩超出140kN·m，針對14m高強度的電桿，需要超出150kN·m，同時制定出加固處理的策略。假如將鋼管桿當成電桿之后，需要使水平荷載超出33%。

（2）雙回路方面

針對雙回路超過450m的耐張段線路而言，需要增加桿塔，達到縮短耐張段的目的，使其長度都處于450m之內(nèi)。在設(shè)置了直線耐張桿塔以后，能夠?qū)⒛切┹^高強度的砼桿、鋼管桿作為首選實施構(gòu)建。對于此環(huán)節(jié)來說，14m高強度的電桿，需要確保根部開裂彎矩超出220kN·m，14m的高強度電桿超出了240kN·m，同時確保了與相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施進行匹配。如果選用鋼管桿的情況下，應(yīng)該確保水平荷載標準超出35%。

（3）多回路方面

針對多回路來說，需要參考線路具體的回路數(shù)、導線以及檔距等不同的參數(shù)情況，并且將相應(yīng)的設(shè)計風速作為借鑒，準確計算出桿塔基礎(chǔ)的受力，制定出科學的加固處理對策。

3.綠加大對直線桿的加固處理力度

實施配網(wǎng)架空線路加固處理的過程當中，需要對桿塔耐張段與檔距長度加以縮短，做好對直線桿的加固處理工作，可以運用裝設(shè)防風拉線、基礎(chǔ)加固等方式。具體來說：其一，出現(xiàn)連續(xù)單回路的情況，處于耐張段區(qū)間，將會超出四根直線桿，此時應(yīng)該設(shè)置直線桿到耐張段中間的部位，經(jīng)過細致檢查之后，了解實際的埋深、強度等情況。針對發(fā)生的不良問題，應(yīng)該馬上加以處理，可以裝設(shè)防風拉線。其二，在線路內(nèi)出現(xiàn)了雙回路的情況，規(guī)避電線桿的強度超出M級、相關(guān)決斷導線則不可以超出N級，通過科學布設(shè)防風拉線，需要增加沒有運用直線桿加固電桿的深埋深度，并且仔細進行檢查，達到合理加固的目的[4]。

4.確?；A(chǔ)加固處理策略的合理性

筆者結(jié)合一些相關(guān)桿塔方面的情況，從中不難看出，需要應(yīng)科學布設(shè)線路的防風拉線。參考有關(guān)數(shù)據(jù)信息，確保防風拉線最小的深度達到有關(guān)規(guī)定，可以應(yīng)對當前的改變情況，提高了桿塔的抗風能力。所以，需要嚴格遵循因地制宜的原則，選取電桿最適合的部位實施基礎(chǔ)加固處理，比如，使水泥沙包變成相應(yīng)的護坡、借助漿砌塊石實施護坡、科學運用套筒砼施工基礎(chǔ)等等，當然，還能夠運用砼樁實施基礎(chǔ)加固處理。對于所布設(shè)防風拉線的電桿最小埋設(shè)深度需要達到下表1當中的相關(guān)規(guī)定。

如果無法滿足上表1當中的有關(guān)需要之后，則需要強化針對電桿基礎(chǔ)的加固處理工作。實際進行處理的過程當中，需要根據(jù)電桿具體的部位，參考因地制宜的規(guī)定，明確最佳的基礎(chǔ)加固方法。比如，可以借助水泥沙包護坡、漿砌塊石護坡以及漿砌塊石基礎(chǔ)等方式實現(xiàn)。

在規(guī)劃設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃原則，合理選擇導線截面。導線截面及型號參數(shù)見表2，導線排列方式見表3。

結(jié)論：

對于國內(nèi)來說，當前開展電力供應(yīng)工作的過程當中，可以選取10KV供電網(wǎng)絡(luò)，屬于主要的配網(wǎng)方式。進行建設(shè)的時候，將架空線路形式作為首選，以便發(fā)揮出其在運作與控制方面的良好作用，然而，依然顯現(xiàn)出很多的缺陷和問題。例如，常見的防風問題。尤其針對沿海區(qū)域，受到自然環(huán)境方面因素的干擾，容易被臺風所影響。從供電線路的角度而言，形成了很大的破壞，產(chǎn)生了斷桿、斷線倒桿以及相關(guān)設(shè)備受損等現(xiàn)象。為此，做好10KV配網(wǎng)架空線路抗風加固設(shè)計改造工作十分關(guān)鍵，有助于確保有關(guān)電力系統(tǒng)運行的可靠性與安全性。

參考文獻：

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[2]甄新樂，王海洋，王麗云.臺山10kV配網(wǎng)架空線路抗風加固設(shè)計改造及應(yīng)用[J].電子世界，2019，291（023）：198-199.

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[4]潘偉雄，關(guān)洪峰，趙麗娟.論沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)架空線路防風加固的改造及應(yīng)用[J].科學與財富，2019，217（042）：307-308.