淺談沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)架空線路防風加固措施

林飛

摘要：沿海地區(qū)因為擁有較長的海岸線而更容易遭受臺風天氣的影響。文章分析了沿海地區(qū)的10kV配網(wǎng)架空線路在防風加固方面經(jīng)常出現(xiàn)的問題和產(chǎn)生的原因，進而提出了相對應(yīng)的防風加固措施，希望可以為沿海地區(qū)配網(wǎng)架空線路的防風加固帶來一點啟示，并為沿海地區(qū)的供電安全和可靠性做出貢獻。

關(guān)鍵詞：沿海地區(qū)；10kV配網(wǎng)；架空線路；防風加固措施；供電安全 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM743 文章編號：1009-2374（2015）29-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.066

10kV配網(wǎng)線路作為連接電力用戶和電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，點多、線長、面廣，并且運行環(huán)境也更為復雜。10kV配網(wǎng)線路的安全運行能力的高低對整個電力企業(yè)能否順利實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展也有著重大的影響。近幾年廣東省各沿海市的發(fā)展達到了空前的迅速，農(nóng)業(yè)、工業(yè)和旅游業(yè)的快速發(fā)展讓沿海各市對于電網(wǎng)的供電可靠性也有了更高的要求。由于地理位置的原因，沿海地區(qū)經(jīng)常有臺風天氣，加之周圍沿海地區(qū)缺少抗風能力較強的10kV架空線路，讓當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展受到了影響。為了使湛江市的經(jīng)濟發(fā)展更為順利，必須分析10kV配網(wǎng)架空線路在防風加固方面普遍出現(xiàn)的問題，并且分析其原因以找到解決措施。

1 10kV配網(wǎng)架空線路在防風加固方面的問題

1.1 防風加固技術(shù)人員專業(yè)水平低

我國電力事業(yè)近年來獲得了較大的發(fā)展，電力技術(shù)也迅速提升。相應(yīng)的管理方式和管理體制卻沒有得到同步改善，導致沿海地區(qū)的10kV配網(wǎng)架空線路的防風加固工作缺少技術(shù)保障。技術(shù)人員沒有能夠滿足人們預(yù)期的防風加固專業(yè)水平，無法按照技術(shù)要求完成任務(wù)。

1.2 防風加固缺少統(tǒng)一持久的規(guī)范

沿海地區(qū)的10kV配網(wǎng)架空線路在進行防風加固時經(jīng)常缺少統(tǒng)一持久的規(guī)范。具體的表現(xiàn)方面為：低配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)率；專變、專線用戶維護自身權(quán)利的產(chǎn)權(quán)責任感弱；當?shù)胤N植的大面積的速生桉林樹阻礙了線路的運行，給線路的維護帶來了阻撓；使用的CD-10型號的瓷擔讓螺絲直接和金具固定，瓷擔的孔會在螺絲生銹后被損壞引起斷擔故障；供電部門的管理不當，沒有及時進行監(jiān)察性的管理巡視，導致經(jīng)常發(fā)生用戶的線路設(shè)備引起的配網(wǎng)事故；線路超過15年、20年的運行期限，甚至30年之后依然在運行；電桿的基礎(chǔ)采用的是直埋式，并未采取卡盤或混凝土的倒置方式。

2 10kV配網(wǎng)架空線路風災(zāi)事故的原因

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示臺風是引發(fā)我國沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)架空線路損傷的主要因素之一。此處損傷具體指的是桿塔傾斜倒塌和斷桿斷線等。發(fā)生這些事故的原因如下：

2.1 引起桿塔傾斜倒塌的原因

2.1.1 線路設(shè)計風速太低是引起沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)架空線路傾塌的主要因素之一。我國沿海地區(qū)的架空線路普遍建設(shè)年代久遠，當時的要求和規(guī)范已經(jīng)不能達到現(xiàn)在的標準，在一定氣象條件時的最大風速是按照地面15m高處15a一遇10min平均風速規(guī)定的，因而線路設(shè)計普遍最大風速偏低。

2.1.2 抗傾覆的強度不足。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示在沿海地區(qū)發(fā)生的10kV配網(wǎng)事故中，桿塔倒塌的案例數(shù)比斷桿數(shù)量高很多，而且絕大多數(shù)為斜向傾倒。桿塔的基礎(chǔ)不良則是導致傾覆的主要原因之一。一些桿塔建造于軟弱土層或者流沙地帶上，又沒有足以保證安全的埋設(shè)深度，因而缺少較強的基礎(chǔ)抗傾覆能力，導致倒桿事故時常發(fā)生。除此以外，伴隨臺風而來的暴雨、海潮、洪水等自然災(zāi)害也會對桿塔的安全性產(chǎn)生一定影響。

2.1.3 在進行設(shè)計時，耐張段過長而防風拉線過少。前者帶來的不利影響表現(xiàn)為增加串倒的發(fā)生頻率，并由此擴大事故范圍和使勢態(tài)更為嚴峻。后者的產(chǎn)生原因一般是施工過程中受到的限制使得線路本身太單薄，提高了串倒發(fā)生的頻率。

2.2 斷桿斷線的產(chǎn)生原因

2.2.1 桿塔使用年限超過了實際的可用時間。沿海地區(qū)一些10kV架空線路已經(jīng)使用多年，在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)超期服役，加上沿海地區(qū)受到海洋氣候影響，桿塔自身的強度會顯著降低，在大風天氣容易出現(xiàn)斷桿事故。

2.2.2 設(shè)計中單個檔距過長。從前在進行線路設(shè)計時，檔距的平均長度在100m左右，跨越大的地方檔距往往能夠達130m左右，并且缺少防震錘，遇到臺風天氣導線會出現(xiàn)大幅度高頻率舞動，很容易產(chǎn)生斷桿和短線的事故。

2.2.3 極端惡劣的天氣，例如臺風，會導致樹枝發(fā)生折斷且壓在線路上，由此可能產(chǎn)生的后果輕則斷線，重則桿塔壓斷。

結(jié)合以上分析我們可以得出，必須采取切實可行的防風加固措施來確保10kV配網(wǎng)架空線路的安全、穩(wěn)定運行。

3 10kV配網(wǎng)架空線路可采取的防風加固措施

3.1 采用套筒式的混凝土基礎(chǔ)

與水泥桿基礎(chǔ)對比，我們把套筒式的混凝土基礎(chǔ)羅列如下：

3.3.1 能夠提升施工效率。普通的電桿基礎(chǔ)需要3～4人來開挖，而套筒基礎(chǔ)由于不需要支模板，因而施工難度明顯更低，從而施工效率也相應(yīng)更高。

3.3.2 地質(zhì)相對較差的區(qū)域可以通過減少開挖電桿基礎(chǔ)的面積來降低施工對當?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)生的影響。

3.3.3 內(nèi)套筒預(yù)先保留了立桿中間的孔洞，立桿時可以往內(nèi)套筒中注入水泥，用中砂對中間空隙進行填充，用混凝土的砂漿密封內(nèi)套筒最頂面約為50mm的地方。這樣在使用時若需要換電桿只要把表層的砂漿鑿開就可以方便地進行維護。

3.3.4 套筒砼桿的基礎(chǔ)有效地提高了搗基和基礎(chǔ)的開挖安全水平，水泥套筒的利用有效地降低了開挖時發(fā)生塌方現(xiàn)象的幾率，保障了工人的人身安全。

3.2 采用微氣象來劃分工程的設(shè)計氣象條件

針對各類微氣象區(qū)的自身特點需要制定不同的改造方案。在氣流的抬升隘口段和大陸的沿海風口，風速標準應(yīng)該為40m/s，例如川島的風速標準應(yīng)該提高到45m/s、背風側(cè)的標準則應(yīng)該設(shè)為35m/s；改造原有線路時為了縮小檔距應(yīng)該在檔距大的區(qū)域增加電桿數(shù)目，同時更換絕緣子和電桿橫擔以及延長防風的拉線。endprint

3.3 采用加強型電桿

加強型電桿的優(yōu)點是抗彎力矩較好，遇到大風天氣，可以憑借較好的抗彎能力來抵御臺風對桿形成的彎矩，線路的補償難度由于不用增加拉線而降低。和普通電桿相比，加強型的電桿傾覆彎矩更高，能夠在溫度較低且時常有大風的地區(qū)進行運用。這兩類電桿技術(shù)的參數(shù)如表1所示。

3.4 采用加強型的絕緣子

加強型的絕緣子有兩個大小不同的孔，分別用來安裝剪切的螺栓和固定的螺栓。如果發(fā)生導線斷線的情況，位于瓷橫擔處的剪切螺栓被剪斷的同時瓷橫擔會沿著安裝在大孔處的固定的螺栓旋轉(zhuǎn)90°，以此降低電桿受到的導線的拉力，減少倒桿的可能性，保證電桿安全。

3.5 采用埋深淺、大底板的鐵塔基礎(chǔ)

湛江沿海地區(qū)地質(zhì)成分主要是淤泥和沙，為了適應(yīng)此項特性，應(yīng)該采用埋深淺、大底板的鐵塔基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)的優(yōu)勢體現(xiàn)在沙地施工時抗傾覆的能力高，并且塌方幾率小，而在淤泥地施工時基礎(chǔ)承載能力強，因而可以減少出現(xiàn)基礎(chǔ)下沉的概率。

3.6 把配網(wǎng)的電力線路納進電力遠動系統(tǒng)

配網(wǎng)的電力線路一旦納進電力遠動系統(tǒng)，可以實現(xiàn)故障點遠程監(jiān)控，進而從根本上排除可能出現(xiàn)的問題。同時還可以協(xié)助相關(guān)部門實時掌控電力線路的運行情況，提高管理效率增強供電的可靠性。在大風天氣出現(xiàn)電力線路故障時，電力遠動系統(tǒng)能夠高效精確地排查出故障的位置，從而能在短時間內(nèi)進行有針對性的維修，把停電的時間縮到最短，進而增加供電的可靠率。

3.7 提高大風區(qū)域的電力設(shè)施運營和管理水平

3.7.1 相關(guān)部門需要定期修編應(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)案中包含多項內(nèi)容，其中包括快速恢復10kV的線路供電預(yù)案和面對臺風天氣快速做出應(yīng)對預(yù)案等，需要安排專業(yè)人員專門用網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控臺風動向，在特殊（易受臺風影響或有預(yù)示可能即將受臺風影響的）地區(qū)要提前安排車輛進駐、布置搶險人員準備配品備件，保證為使用者提供承諾服務(wù)。

3.7.2 提高搶修能力。供電部門為了提高搶修能力需要購置數(shù)量足夠的電力故障檢測和檢修設(shè)備，這其中包括故障的定位系統(tǒng)和短路故障的指示器等，幫助供電部門準確、快速地排查、定位和搶修故障，縮短故障時間，提升管理水平。

3.8 臺風災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)采用電纜敷設(shè)

目前，我國在設(shè)計架空線路有兩個最大風速規(guī)定，分別為25m/s和30m/s。在風力達到12級及以上的時候，最大的風速能夠超過30m/s，超過架空線路設(shè)定的最大風速標準。因為當風力超過設(shè)計預(yù)期時常常會發(fā)生架空線路倒桿、斷線等事故，因此，出于減少事故發(fā)生幾率的目的，在臺風常發(fā)地區(qū)應(yīng)該采用電纜的敷設(shè)方式來安排電力線路，從而減少受大風天氣的影響，提升供電的安全性。

4 結(jié)語

沿海地區(qū)特殊的自然條件對10kV配網(wǎng)架空線路產(chǎn)生的影響相當大，臺風時常引發(fā)大規(guī)模的斷線、斷桿、倒桿和引起其他設(shè)備受損。為了保證供電的安全性，相關(guān)部門應(yīng)該采取最適宜自身的方式，切實做好沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)架空線路的防風加固工作，改造配電網(wǎng)，促進當?shù)亟?jīng)濟快速發(fā)展。

參考文獻

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（責任編輯：蔣建華）endprint