臺風(fēng)天氣配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固技術(shù)和應(yīng)急處置工作

梁挺江

摘 要：近年來，經(jīng)濟(jì)下行壓力較大，經(jīng)濟(jì)回穩(wěn)的任務(wù)較重，加快配電網(wǎng)建設(shè)改造，提高配電網(wǎng)穩(wěn)定運行水平越來越重要，在地區(qū)配電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計、運行階段，必須做好配網(wǎng)穩(wěn)定性水平分析。針對容易遭受臺風(fēng)的廣東各沿海地區(qū)配網(wǎng)損毀造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。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)國家標(biāo)準(zhǔn)2010版配網(wǎng)規(guī)范，針對電力線路防風(fēng)加強/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)電纜化多項加固技術(shù)對策都有著明顯的提升效果。

關(guān)鍵詞：臺風(fēng)天氣；架空電力線路；防風(fēng)加固技術(shù)；應(yīng)急處置

中圖分類號：TN819.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）29-0055-02

如今，如何可以更大的減輕臺風(fēng)災(zāi)害是我國災(zāi)害研究的重點課題之一?？茖W(xué)有效地應(yīng)對周期性臺風(fēng)天氣，減小臺風(fēng)對配網(wǎng)的影響，唯有加強配網(wǎng)結(jié)構(gòu)以增強抵御臺風(fēng)侵入的能力。架空電力線路防風(fēng)加固技術(shù)重點在于防御、因地制宜、分級加固的原則，以全面提高架空電力線路抵抗風(fēng)災(zāi)的能力。對于各沿海地區(qū)的配網(wǎng)線路，尤其對于一些一級線路、二級線路，在國家標(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)加強原則。

1 架空電力線路風(fēng)災(zāi)事故的分析

從往年的臺風(fēng)事故災(zāi)害分析，10 kV及以下線路在每次臺風(fēng)侵襲中的受災(zāi)情況是最嚴(yán)重的，存在的問題也是占其中最多的。主要原因：①線路防串倒措施不足、耐張段過長、大檔距直線桿未設(shè)防風(fēng)拉線；②次生災(zāi)害引起的泥石流，大水沖刷水土流失，破壞桿塔基礎(chǔ)；③大樹或廣告牌倒壓在導(dǎo)線上，導(dǎo)致電桿傾倒導(dǎo)線斷線，水田、灘涂等地質(zhì)較為松軟地區(qū)沒有安裝卡盤等加固技術(shù)，還有電桿埋深不滿足臺風(fēng)條件下基礎(chǔ)抗傾覆要求導(dǎo)致電桿傾倒等影響因素。造成線路事故的主要原因有以下幾方面。

1.1 引起線路故障的原因

通常情況下，造成架空電力線路風(fēng)災(zāi)事故的主要原因是臺風(fēng)的瞬時風(fēng)荷載超過了設(shè)計值有可能導(dǎo)致引起線路故障。進(jìn)而，臺風(fēng)形成前產(chǎn)生的強對流天氣會伴隨雷暴天氣出現(xiàn)，最終出現(xiàn)配網(wǎng)線路和設(shè)備造成損壞。

1.2 架空線路風(fēng)災(zāi)事故的原因

對于配網(wǎng)建設(shè)及施工質(zhì)量不良、臺風(fēng)風(fēng)速超過線路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)強度不足或暴雨、海潮破壞、線路走廊樹障清障不利、防風(fēng)拉線缺失、改造不及時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)計不規(guī)范原因

由于線路設(shè)計風(fēng)速太低是引起各沿海地區(qū)架空電力線路傾塌的為主要原因。我國現(xiàn)行的架空線路設(shè)計規(guī)范還沒有體現(xiàn)針對臺風(fēng)荷載的設(shè)計原則。對于已建線路來說，采取加固措施后線路受臺風(fēng)影響損失非常少，達(dá)到的抗風(fēng)效果也極其明顯。

1.4 抗傾覆的強度不足引起倒桿的原因

通常情況下，一些桿塔建造于軟弱土層或者流沙地帶上，未能保證安全的埋設(shè)深度，因而缺少較強的基礎(chǔ)抗傾覆能力，而由于桿塔的基礎(chǔ)不良則是導(dǎo)致倒桿事故時常發(fā)生。

1.5 斷桿斷線的產(chǎn)生原因

部分桿塔使用年限過長。各沿海地區(qū)一些10kV架空線路已經(jīng)使用多年，甚至超過可用年限。在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)超期服役，加上各沿海地帶的海洋氣候影響，桿塔自身的強度自然也會降低，受大風(fēng)天氣影響而導(dǎo)致斷桿產(chǎn)生事故。

1.6 線路設(shè)計中單個檔距過長原因

以往在進(jìn)行線路設(shè)計時，檔距的平均長度在100 m左右，跨越大的地方檔距往往能夠達(dá)130 m左右，并且缺少防震錘，遇到臺風(fēng)天氣導(dǎo)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 架空線路防風(fēng)加固技術(shù)

為加強配網(wǎng)線路基礎(chǔ)抗傾覆能力，設(shè)計時考慮采用重型基礎(chǔ)，適當(dāng)增加基坑開方量和卡盤數(shù)量以保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。為了更準(zhǔn)確核實并加固電桿基底，電桿底盤、卡盤規(guī)格及電桿埋深設(shè)計和施工應(yīng)滿足《10 kV及以下架空配電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 DL/T5220-2005的要求并校驗基礎(chǔ)抗傾覆能力。而在軟土沙質(zhì)地區(qū)，也必須更有針對性地加固基礎(chǔ)和護(hù)坡，鐵塔基礎(chǔ)宜采用灌注樁基礎(chǔ)。若在條件不允許的情況下也可采用打松木樁補強的淺埋基礎(chǔ)，松木樁上部需埋入鐵塔基礎(chǔ)墊層內(nèi)。

對于臺風(fēng)易襲地區(qū)的新建及改造線路，在線路的設(shè)計階段采取以下幾點建議來提高配網(wǎng)抗風(fēng)能力和防風(fēng)加固技術(shù)。

2.1 選用加強型電桿

加強型電桿和普通電桿相比，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(fēng)的地區(qū)進(jìn)行運用。采用加強型電桿的優(yōu)點就是抗彎力矩較好，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，線路的補償難度由于不用增加拉線而降低。

2.2 選用加強型的絕緣子

通常，如果一旦發(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瓷橫擔(dān)會沿著安裝在大孔處的固定的螺栓旋轉(zhuǎn)90 °。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。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。

2.3 選用埋深淺、大底板的鐵塔基礎(chǔ)

各沿海地區(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。

2.4 選用高強度水泥電桿

10 kV及以下配電線路直線段線路設(shè)置防風(fēng)拉線，線路防風(fēng)拉線安裝范圍相隔不得大于3基桿。配電線路的耐張、轉(zhuǎn)角、終端以及無法打拉線的桿位，宜采用高強度水泥電桿。

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)條件允許的前提下，針對臺風(fēng)常發(fā)地區(qū)內(nèi)新建配電線路，配合城市發(fā)展規(guī)劃，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比對分析來決定是否應(yīng)該選擇采用電纜的敷設(shè)方式來安排電力線路，從而減少受大風(fēng)天氣的影響來提高配網(wǎng)的安全可靠性。

近年來，南網(wǎng)在設(shè)計架空線路有兩個最大風(fēng)速規(guī)定，分別為25 m/s和30 m/s。在風(fēng)力達(dá)到12級及以上的時候，最大的風(fēng)速能夠超過30 m/s，超過架空線路設(shè)定的最大風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 微地形處理

對于臺風(fēng)易襲地區(qū)的新建及改造線路，在線路設(shè)計階段應(yīng)考慮此類風(fēng)口地形的特殊性，根據(jù)對微地形地區(qū)的配網(wǎng)線路的最大設(shè)計風(fēng)速需特殊處理，以常年平均風(fēng)速大于6級特殊風(fēng)口地區(qū)地區(qū)應(yīng)適當(dāng)增加橫擔(dān)長度和導(dǎo)線線間距離。

2.7 增強加固處理

基于對不具備地理條件加裝拉線的電桿，宜以電桿中心，半徑1.5 m內(nèi)用沙包堆砌圍堤，圍堤內(nèi)填充石粉與水泥的混合物，確保電桿的埋深和培土符合要求。

除此之外，為防止滑坡，沙包外圍可適當(dāng)增打一些松樁加固。

2.8 完善架空配電線路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計

結(jié)合實地調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計升級計劃中，增加按“防風(fēng)加強原則”設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)桿塔，提高臺風(fēng)易襲地區(qū)的架空線路的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。包括提高電桿抗彎強度指標(biāo)、適度推廣應(yīng)用絕緣導(dǎo)線、加大電桿基礎(chǔ)埋設(shè)深度、縮小檔距、加大橫擔(dān)尺寸等，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用質(zhì)量合格的電桿和導(dǎo)線。

通過這種比較有效的標(biāo)準(zhǔn)程序來完善架空配電線路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，從而提升架空電力線路保護(hù)工作的準(zhǔn)確性和及時性。

3 加強提高防風(fēng)加固和應(yīng)急處置工作

3.1 加強提高搶修能力

為了更有效地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，其中包含了故障的定位系統(tǒng)和短路故障的指示器等，幫助供電相關(guān)部門準(zhǔn)確、快速地排查、定位和搶修故障，高效進(jìn)行和縮減故障時間來提升管理水平。

3.2 加強應(yīng)急處置工作

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)案中包含多項內(nèi)容，根據(jù)實際情況結(jié)合當(dāng)?shù)嘏R時突發(fā)應(yīng)急事件開展實戰(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)案和面對臺風(fēng)天氣快速做出應(yīng)急救援。配網(wǎng)運維部門也應(yīng)對此制定相關(guān)預(yù)案來加強臺風(fēng)預(yù)警及響應(yīng)，密切關(guān)注當(dāng)?shù)貧庀蟛块T、“三防辦”發(fā)布的預(yù)警信息，啟動各級應(yīng)急響應(yīng)。

在臺風(fēng)登陸前后，應(yīng)加強各種物資及人力的準(zhǔn)備，特別加強以下三方面應(yīng)急救援處置工作：

①加強應(yīng)急搶修物資和裝備的儲備管理水平。建立防臺風(fēng)物資器材儲備管理制度，健全應(yīng)急裝備和救災(zāi)物資儲備管理，實現(xiàn)應(yīng)急物資從生產(chǎn)供應(yīng)、庫存到調(diào)配全過程的動態(tài)管理。

②在臺風(fēng)登陸前后，及時掌握各地區(qū)受災(zāi)情況。及時調(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。

③在臺風(fēng)登陸前，加強快速落實好應(yīng)急救援的搶修隊伍，確保搶修安全。持續(xù)加強和保持規(guī)范和加強各專業(yè)應(yīng)急搶險救援隊伍的建設(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)急隊伍。

4 結(jié) 語

文章分析了廣東沿海地區(qū)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)加固技術(shù)及管理對策。針對臺風(fēng)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，全面提高架空配電線路抵御風(fēng)災(zāi)的能力，切實做好配網(wǎng)架空線路的防風(fēng)加固工作，對配網(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)急處置工作。

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