從臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”造成電網(wǎng)破壞，淺析提高配電網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及抵御自然災(zāi)害的建議措施

劉清良

一、事故經(jīng)過(guò)

今年第14號(hào)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”于2016年9月15日3時(shí)05分在廈門市翔安區(qū)沿海登陸，登陸時(shí)中心最大風(fēng)力為15級(jí)（風(fēng)速50米/秒），瞬時(shí)極大風(fēng)速達(dá)到17級(jí)（風(fēng)速60m/s，五緣灣大橋片區(qū)），對(duì)廈門地區(qū)配網(wǎng)線路造成嚴(yán)重破壞，設(shè)計(jì)部門針對(duì)本次臺(tái)風(fēng)造成嚴(yán)重破壞進(jìn)行分析。

二、目前國(guó)家規(guī)程規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

按《10kV及以下架空配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5220-2005第7頁(yè)6.0.2規(guī)定：配電線路的最大設(shè)計(jì)風(fēng)速值，應(yīng)采用離地面10m高處，10年一遇10min平均最大值，廈門地區(qū)計(jì)算值28.2 m/s。

按《66kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》GB50061-2010第7頁(yè)4.0.11規(guī)定：最大設(shè)計(jì)風(fēng)速應(yīng)采用當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔想x地10m高，統(tǒng)計(jì)所得的30年一遇10min平均最大風(fēng)速，廈門地區(qū)計(jì)算值33.9 m/s。

三、本次臺(tái)風(fēng)受損典型事例

（一）集美區(qū)10KV田頭線

10KV田頭線主要倒桿段集中在#41-#47桿，倒桿5基（#42-#46），均為同一個(gè)耐張段。

倒桿主要原因?yàn)橥饬ζ茐?。該段線路與路邊行道樹(shù)平行，距離約2米左右，且水泥桿位于田地水溝邊，地勢(shì)比路邊低2-3米，路邊整排大樹(shù)傾服或斷技，壓在導(dǎo)線上，造成整個(gè)耐張段的直線桿全部倒桿。

（二）同安區(qū)110kV東宅變10kV東霞I、II回

10kV東霞I、II回于2015年5月27日改造投運(yùn)，12m水泥桿部分利舊；#1至#20桿同桿架設(shè)，共21基水泥桿，其中#1和#5桿為15m水泥桿2基，其余為12m水泥桿19基，導(dǎo)線采用JKLYJ-240/10導(dǎo)線架設(shè)。14號(hào)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”過(guò)后， #1至#20桿全部倒桿或斷桿。

原因分析：A、10kV東霞I、II回#1至#20桿線處于比較平坦地帶，周邊沒(méi)有阻礙物，遭受風(fēng)力影響較嚴(yán)重。B、10kV東霞I、II回導(dǎo)線采用JKLYJ-240/10導(dǎo)線，水泥桿采用12m*190規(guī)格，且10kV東霞I、II回#1至#20桿同桿架設(shè)，在大風(fēng)力影響下，容易出現(xiàn)倒桿、斷桿。C、從斷桿的水泥桿看，水泥桿的鋼筋較小、數(shù)量少，配筋疑似不足（需待驗(yàn)證）。

（三）翔安區(qū)110kV東園變10kV蓮醫(yī)I、II回

10kV蓮醫(yī)I、II回于2011年10月9日新建投運(yùn)。#1至#193桿同桿架設(shè)，共124基水泥桿，水泥桿規(guī)格為15m*190，15m窄基塔69基，10kV蓮醫(yī)I、II回導(dǎo)線采用JKLYJ-185/10導(dǎo)線， 14號(hào)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”過(guò)后，10kV蓮醫(yī)I、II回水泥桿斷桿20基，斜桿7基，窄基塔沒(méi)有出現(xiàn)斷線或倒塔。

原因分析A、10kV蓮醫(yī)I、II回全線沿著翔安南路北側(cè)架設(shè)，處于比較平坦地帶，周邊沒(méi)有阻礙物，易受風(fēng)力影響。B、水泥桿立于綠化帶或耕地中，土質(zhì)比較松軟，且10kV蓮醫(yī)I、II回同桿架設(shè)，在大風(fēng)力影響下，部分水泥桿倒桿并斷桿。

四、主要暴露的問(wèn)題分析

每次遭遇臺(tái)風(fēng)時(shí)，沿海配電線路均造成不同程度的倒桿或斷桿現(xiàn)象，根據(jù)配電線路倒斷桿的調(diào)查分析，主要是因?yàn)轱L(fēng)速過(guò)大超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，樹(shù)障、外力破壞、運(yùn)行年限長(zhǎng)、設(shè)計(jì)、施工、桿塔材質(zhì)等原因造成，暴露的有以下問(wèn)題：1.臺(tái)風(fēng)中心風(fēng)力過(guò)大，高于配電線路的最大設(shè)計(jì)風(fēng)速（35m/s、12級(jí)），使配電線路受到了嚴(yán)重?fù)p害。2.配電線路點(diǎn)多面廣，建設(shè)年代不同，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低。3.新建及改造線路設(shè)計(jì)深度不足，設(shè)計(jì)單位沒(méi)有對(duì)設(shè)計(jì)的線路進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算和技術(shù)校核。4.配電線路施工存在不按設(shè)計(jì)要求施工，有些桿塔受地形限制或施工受阻，設(shè)計(jì)圖紙中要求打拉線的，施工過(guò)程中不打拉線。部分電桿埋深明顯不足。暴露出配網(wǎng)施工監(jiān)理不到位，驗(yàn)收把關(guān)不嚴(yán)格。5.廈門屬于海洋性熱帶季風(fēng)氣候，樹(shù)木生長(zhǎng)茂盛，個(gè)別10kV配網(wǎng)架空線路走廊樹(shù)障清理不到位，當(dāng)遭遇臺(tái)風(fēng)時(shí)，線路易受樹(shù)障等外物破壞，直接引起線路倒桿斷桿。6.部分線路電桿材質(zhì)存在質(zhì)量缺陷，導(dǎo)致在臺(tái)風(fēng)中因電桿材質(zhì)缺陷，出現(xiàn)倒斷桿現(xiàn)象，表現(xiàn)為水泥桿強(qiáng)度不足、配筋偏小等缺陷，鋼筋質(zhì)量和混凝土強(qiáng)度均不符合相關(guān)要求。7.導(dǎo)線的固定綁扎線老化，臺(tái)風(fēng)時(shí)導(dǎo)線搖擺致使導(dǎo)線從瓷瓶上滑落或至斷線。8.運(yùn)行維護(hù)不到位，未及時(shí)修復(fù)、更換受損拉線，導(dǎo)致線路抗風(fēng)能力降低。9.施工驗(yàn)收把關(guān)不嚴(yán)，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路施工中存在的缺陷（比如拉線安裝方向、角度不符合要求、電桿埋深不足等缺陷），未能及時(shí)督促施工單位對(duì)施工存在缺陷的線路進(jìn)行整改。

五、建議措施

由于桿塔線路地域跨度大、外部環(huán)境極其復(fù)雜，特別是在沿海地區(qū)，極易受到極端自然條件的挑戰(zhàn)（如風(fēng)災(zāi)等）和來(lái)自社會(huì)環(huán)境的有意或無(wú)意的損壞或破壞。為保證桿塔在風(fēng)災(zāi)情況下的安全運(yùn)行，實(shí)施防風(fēng)技術(shù)改造。經(jīng)分析初步提出以下整改建議措施：1.配電線路路徑選擇時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)強(qiáng)風(fēng)區(qū)域走廊、山區(qū)風(fēng)道、埡口、抬升氣流的迎風(fēng)坡等惡劣微地形區(qū)段。如確實(shí)無(wú)法避讓時(shí)，應(yīng)提高防風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，按照差異化設(shè)計(jì)原則，提高局部配網(wǎng)防風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。2.沿海地區(qū)20km范圍內(nèi)重要用戶線路、城鎮(zhèn)雙回線路、站間聯(lián)絡(luò)線路要提高防風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保其不發(fā)生大范圍停電，將設(shè)備損失降低到最小程度。有條件時(shí)，對(duì)一級(jí)負(fù)荷線路考慮一回架空架設(shè)，一回使用電纜敷設(shè)。3.10kV架空線路耐張段不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，建議控制在500m以內(nèi)，宜選用不帶鋼芯的導(dǎo)線防止因拉力引起的桿塔串倒。4.控制桿塔檔距并每隔10基宜增設(shè)置一基耐張桿塔。間隔5基增設(shè)一基直線鐵塔或鋼管桿或大彎矩重型桿。直線段中間宜設(shè)置防風(fēng)拉線，防風(fēng)拉線間隔不大于3基桿。直線桿應(yīng)設(shè)置卡盤， 10kV架空線路耐張、轉(zhuǎn)角、終端以及無(wú)法安裝拉線的桿塔宜采用鐵塔、鋼管桿以及大彎矩桿。5.電桿選用柔性的非預(yù)應(yīng)力電桿，應(yīng)進(jìn)行水平荷載、垂直荷載等計(jì)算來(lái)確定截面彎矩的電桿型號(hào)。沿海邊、強(qiáng)風(fēng)口處宜選用鋼管桿以減少?gòu)?qiáng)風(fēng)對(duì)桿塔的受襲面。6.針對(duì)當(dāng)前已發(fā)現(xiàn)走廊清理不到位的線路，要及時(shí)進(jìn)行清理，按導(dǎo)線邊線兩側(cè)向外各延伸5米進(jìn)行清理樹(shù)障，對(duì)一些樹(shù)木過(guò)高的線路，可以考慮改變走廊或加寬清理廊道。有針對(duì)性地提高保供電和抗災(zāi)能力。7.電桿埋深設(shè)計(jì)規(guī)程要求為桿長(zhǎng)1/10+0.7（12m桿埋深1.9m、15m桿埋深2.3），建議按桿長(zhǎng)的1/6（12m桿埋深2.0m、15m桿埋深2.5m）進(jìn)行設(shè)計(jì)。8.加強(qiáng)品控管理，嚴(yán)格執(zhí)行電桿出廠品控和電桿材質(zhì)抽檢工作。9.加強(qiáng)施工、監(jiān)理管理，嚴(yán)格執(zhí)行“零容忍”制度，及時(shí)整治不合格的施工單位和監(jiān)理單位，促使配網(wǎng)施工工程質(zhì)量不斷提升。10.加強(qiáng)工程驗(yàn)收把關(guān)，對(duì)施工單位和監(jiān)理單位質(zhì)量追溯機(jī)制，不斷提升10kV配網(wǎng)建設(shè)水平。

六、根據(jù)省公司差異化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，廈門地區(qū)建議采取的措施：

1.廈門島內(nèi)：按省公司相關(guān)文件，新建工程采用電纜設(shè)計(jì)。2.廈門島外沿海地帶：風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)提高至35-40 m/s氣象區(qū)域，即A+氣象區(qū)域，設(shè)計(jì)措施為：直線桿每基桿均設(shè)有防風(fēng)拉線，窄基塔比重不低于50%，不易做窄基塔基礎(chǔ)的地段采用電纜敷設(shè)，線路位于規(guī)劃路人行道與行道樹(shù)同線位時(shí)，建議全線采用窄基塔（無(wú)法打防風(fēng)拉線）。若地質(zhì)為沙濕地，每基桿要求增加底盤和卡盤。3.廈門島外山區(qū)地帶：風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)介于30 m/s— 35m/s氣象區(qū)域，即A氣象區(qū)域，設(shè)計(jì)措施為：直線桿每2基應(yīng)至少設(shè)置1組防風(fēng)拉線，窄基塔比重不低于30%，不易做窄基塔基礎(chǔ)的地段采用電纜敷設(shè)，線路位于規(guī)劃路人行道與行道樹(shù)同線位時(shí)，建議全線采用窄基塔（無(wú)法打防風(fēng)拉線）。若地質(zhì)為沙濕地，每基桿要求增加底盤和卡盤。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)廈門供電公司）