淺談沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固措施

林飛

摘要：沿海地區(qū)因?yàn)閾碛休^長的海岸線而更容易遭受臺風(fēng)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(fēng)加固方面經(jīng)常出現(xiàn)的問題和產(chǎn)生的原因，進(jìn)而提出了相對應(yīng)的防風(fēng)加固措施，希望可以為沿海地區(qū)配網(wǎng)架空線路的防風(fēng)加固帶來一點(diǎn)啟示，并為沿海地區(qū)的供電安全和可靠性做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：沿海地區(qū)；10kV配網(wǎng)；架空線路；防風(fēng)加固措施；供電安全 文獻(xiàn)標(biāo)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(diǎn)多、線長、面廣，并且運(yùn)行環(huán)境也更為復(fù)雜。10kV配網(wǎng)線路的安全運(yùn)行能力的高低對整個(gè)電力企業(yè)能否順利實(shí)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(dá)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(fēng)天氣，加之周圍沿海地區(qū)缺少抗風(fēng)能力較強(qiáng)的10kV架空線路，讓當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展受到了影響。為了使湛江市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更為順利，必須分析10kV配網(wǎng)架空線路在防風(fēng)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(fēng)加固方面的問題

1.1 防風(fēng)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(dǎo)致沿海地區(qū)的10kV配網(wǎng)架空線路的防風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(jìn)行防風(fēng)加固時(shí)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(hù)自身權(quán)利的產(chǎn)權(quán)責(zé)任感弱；當(dāng)?shù)胤N植的大面積的速生桉林樹阻礙了線路的運(yùn)行，給線路的維護(hù)帶來了阻撓；使用的CD-10型號的瓷擔(dān)讓螺絲直接和金具固定，瓷擔(dān)的孔會(huì)在螺絲生銹后被損壞引起斷擔(dān)故障；供電部門的管理不當(dāng)，沒有及時(shí)進(jìn)行監(jiān)察性的管理巡視，導(dǎo)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(yùn)行期限，甚至30年之后依然在運(yùn)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(fēng)災(zāi)事故的原因

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示臺風(fēng)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(jì)風(fēng)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(yuǎn)，當(dāng)時(shí)的要求和規(guī)范已經(jīng)不能達(dá)到現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)，在一定氣象條件時(shí)的最大風(fēng)速是按照地面15m高處15a一遇10min平均風(fēng)速規(guī)定的，因而線路設(shè)計(jì)普遍最大風(fēng)速偏低。

2.1.2 抗傾覆的強(qiáng)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(dǎo)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(qiáng)的基礎(chǔ)抗傾覆能力，導(dǎo)致倒桿事故時(shí)常發(fā)生。除此以外，伴隨臺風(fēng)而來的暴雨、海潮、洪水等自然災(zāi)害也會(huì)對桿塔的安全性產(chǎn)生一定影響。

2.1.3 在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，耐張段過長而防風(fēng)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(kuò)大事故范圍和使勢態(tài)更為嚴(yán)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(shí)際的可用時(shí)間。沿海地區(qū)一些10kV架空線路已經(jīng)使用多年，在運(yùn)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(qiáng)度會(huì)顯著降低，在大風(fēng)天氣容易出現(xiàn)斷桿事故。

2.2.2 設(shè)計(jì)中單個(gè)檔距過長。從前在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，檔距的平均長度在100m左右，跨越大的地方檔距往往能夠達(dá)130m左右，并且缺少防震錘，遇到臺風(fēng)天氣導(dǎo)線會(huì)出現(xiàn)大幅度高頻率舞動(dòng)，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(fēng)，會(huì)導(dǎo)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(shí)可行的防風(fēng)加固措施來確保10kV配網(wǎng)架空線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3 10kV配網(wǎng)架空線路可采取的防風(fēng)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(dāng)?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(shí)可以往內(nèi)套筒中注入水泥，用中砂對中間空隙進(jìn)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(shí)若需要換電桿只要把表層的砂漿鑿開就可以方便地進(jìn)行維護(hù)。

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(shí)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(jì)氣象條件

針對各類微氣象區(qū)的自身特點(diǎn)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(fēng)口，風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該為40m/s，例如川島的風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該提高到45m/s、背風(fēng)側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)該設(shè)為35m/s；改造原有線路時(shí)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(shí)更換絕緣子和電桿橫擔(dān)以及延長防風(fēng)的拉線。

3.3 采用加強(qiáng)型電桿

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

3.4 采用加強(qiáng)型的絕緣子

加強(qiáng)型的絕緣子有兩個(gè)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(dǎo)線斷線的情況，位于瓷橫擔(dān)處的剪切螺栓被剪斷的同時(shí)瓷橫擔(dān)會(huì)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(dǎo)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(xiàng)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(shí)抗傾覆的能力高，并且塌方幾率小，而在淤泥地施工時(shí)基礎(chǔ)承載能力強(qiáng)，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(jìn)電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)

配網(wǎng)的電力線路一旦納進(jìn)電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，進(jìn)而從根本上排除可能出現(xiàn)的問題。同時(shí)還可以協(xié)助相關(guān)部門實(shí)時(shí)掌控電力線路的運(yùn)行情況，提高管理效率增強(qiáng)供電的可靠性。在大風(fēng)天氣出現(xiàn)電力線路故障時(shí)，電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)能夠高效精確地排查出故障的位置，從而能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行有針對性的維修，把停電的時(shí)間縮到最短，進(jìn)而增加供電的可靠率。

3.7 提高大風(fēng)區(qū)域的電力設(shè)施運(yùn)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(xiàng)內(nèi)容，其中包括快速恢復(fù)10kV的線路供電預(yù)案和面對臺風(fēng)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(shí)時(shí)監(jiān)控臺風(fēng)動(dòng)向，在特殊（易受臺風(fēng)影響或有預(yù)示可能即將受臺風(fēng)影響的）地區(qū)要提前安排車輛進(jìn)駐、布置搶險(xiǎn)人員準(zhǔn)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(zhǔn)確、快速地排查、定位和搶修故障，縮短故障時(shí)間，提升管理水平。

3.8 臺風(fēng)災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)采用電纜敷設(shè)

目前，我國在設(shè)計(jì)架空線路有兩個(gè)最大風(fēng)速規(guī)定，分別為25m/s和30m/s。在風(fēng)力達(dá)到12級及以上的時(shí)候，最大的風(fēng)速能夠超過30m/s，超過架空線路設(shè)定的最大風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)楫?dāng)風(fēng)力超過設(shè)計(jì)預(yù)期時(shí)常常會(huì)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(fēng)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(fēng)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(dāng)大，臺風(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。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(shí)做好沿海地區(qū)10kV配網(wǎng)架空線路的防風(fēng)加固工作，改造配電網(wǎng)，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)快速發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）