從臺風“莫蘭蒂”造成電網破壞，淺析提高配電網建設標準及抵御自然災害的建議措施

劉清良

一、事故經過

今年第14號臺風“莫蘭蒂”于2016年9月15日3時05分在廈門市翔安區沿海登陸，登陸時中心最大風力為15級（風速50米/秒），瞬時極大風速達到17級（風速60m/s，五緣灣大橋片區），對廈門地區配網線路造成嚴重破壞，設計部門針對本次臺風造成嚴重破壞進行分析。

二、目前國家規程規范設計標準

按《10kV及以下架空配電線路設計技術規程》DL/T5220-2005第7頁6.0.2規定：配電線路的最大設計風速值，應采用離地面10m高處，10年一遇10min平均最大值，廈門地區計算值28.2 m/s。

按《66kV及以下架空電力線路設計技術規范》GB50061-2010第7頁4.0.11規定：最大設計風速應采用當地空曠平坦地面上離地10m高，統計所得的30年一遇10min平均最大風速，廈門地區計算值33.9 m/s。

三、本次臺風受損典型事例

（一）集美區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），均為同一個耐張段。

倒桿主要原因為外力破壞。該段線路與路邊行道樹平行，距離約2米左右，且水泥桿位于田地水溝邊，地勢比路邊低2-3米，路邊整排大樹傾服或斷技，壓在導線上，造成整個耐張段的直線桿全部倒桿。

（二）同安區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，12m水泥桿部分利舊；#1至#20桿同桿架設，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，導線采用JKLYJ-240/10導線架設。14號臺風“莫蘭蒂”過后， #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，周邊沒有阻礙物，遭受風力影響較嚴重。B、10kV東霞I、II回導線采用JKLYJ-240/10導線，水泥桿采用12m*190規格，且10kV東霞I、II回#1至#20桿同桿架設，在大風力影響下，容易出現倒桿、斷桿。C、從斷桿的水泥桿看，水泥桿的鋼筋較小、數量少，配筋疑似不足（需待驗證）。

（三）翔安區110kV東園變10kV蓮醫I、II回

10kV蓮醫I、II回于2011年10月9日新建投運。#1至#193桿同桿架設，共124基水泥桿，水泥桿規格為15m*190，15m窄基塔69基，10kV蓮醫I、II回導線采用JKLYJ-185/10導線， 14號臺風“莫蘭蒂”過后，10kV蓮醫I、II回水泥桿斷桿20基，斜桿7基，窄基塔沒有出現斷線或倒塔。

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

四、主要暴露的問題分析

每次遭遇臺風時，沿海配電線路均造成不同程度的倒桿或斷桿現象，根據配電線路倒斷桿的調查分析，主要是因為風速過大超過設計標準，樹障、外力破壞、運行年限長、設計、施工、桿塔材質等原因造成，暴露的有以下問題：1.臺風中心風力過大，高于配電線路的最大設計風速（35m/s、12級），使配電線路受到了嚴重損害。2.配電線路點多面廣，建設年代不同，建設標準偏低。3.新建及改造線路設計深度不足，設計單位沒有對設計的線路進行相應計算和技術校核。4.配電線路施工存在不按設計要求施工，有些桿塔受地形限制或施工受阻，設計圖紙中要求打拉線的，施工過程中不打拉線。部分電桿埋深明顯不足。暴露出配網施工監理不到位，驗收把關不嚴格。5.廈門屬于海洋性熱帶季風氣候，樹木生長茂盛，個別10kV配網架空線路走廊樹障清理不到位，當遭遇臺風時，線路易受樹障等外物破壞，直接引起線路倒桿斷桿。6.部分線路電桿材質存在質量缺陷，導致在臺風中因電桿材質缺陷，出現倒斷桿現象，表現為水泥桿強度不足、配筋偏小等缺陷，鋼筋質量和混凝土強度均不符合相關要求。7.導線的固定綁扎線老化，臺風時導線搖擺致使導線從瓷瓶上滑落或至斷線。8.運行維護不到位，未及時修復、更換受損拉線，導致線路抗風能力降低。9.施工驗收把關不嚴，未能及時發現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），未能及時督促施工單位對施工存在缺陷的線路進行整改。

五、建議措施

由于桿塔線路地域跨度大、外部環境極其復雜，特別是在沿海地區，極易受到極端自然條件的挑戰（如風災等）和來自社會環境的有意或無意的損壞或破壞。為保證桿塔在風災情況下的安全運行，實施防風技術改造。經分析初步提出以下整改建議措施：1.配電線路路徑選擇時應盡量避開強風區域走廊、山區風道、埡口、抬升氣流的迎風坡等惡劣微地形區段。如確實無法避讓時，應提高防風設計標準，按照差異化設計原則，提高局部配網防風設計標準。2.沿海地區20km范圍內重要用戶線路、城鎮雙回線路、站間聯絡線路要提高防風設計標準，確保其不發生大范圍停電，將設備損失降低到最小程度。有條件時，對一級負荷線路考慮一回架空架設，一回使用電纜敷設。3.10kV架空線路耐張段不應過長，建議控制在500m以內，宜選用不帶鋼芯的導線防止因拉力引起的桿塔串倒。4.控制桿塔檔距并每隔10基宜增設置一基耐張桿塔。間隔5基增設一基直線鐵塔或鋼管桿或大彎矩重型桿。直線段中間宜設置防風拉線，防風拉線間隔不大于3基桿。直線桿應設置卡盤， 10kV架空線路耐張、轉角、終端以及無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應力電桿，應進行水平荷載、垂直荷載等計算來確定截面彎矩的電桿型號。沿海邊、強風口處宜選用鋼管桿以減少強風對桿塔的受襲面。6.針對當前已發現走廊清理不到位的線路，要及時進行清理，按導線邊線兩側向外各延伸5米進行清理樹障，對一些樹木過高的線路，可以考慮改變走廊或加寬清理廊道。有針對性地提高保供電和抗災能力。7.電桿埋深設計規程要求為桿長1/10+0.7（12m桿埋深1.9m、15m桿埋深2.3），建議按桿長的1/6（12m桿埋深2.0m、15m桿埋深2.5m）進行設計。8.加強品控管理，嚴格執行電桿出廠品控和電桿材質抽檢工作。9.加強施工、監理管理，嚴格執行“零容忍”制度，及時整治不合格的施工單位和監理單位，促使配網施工工程質量不斷提升。10.加強工程驗收把關，對施工單位和監理單位質量追溯機制，不斷提升10kV配網建設水平。

六、根據省公司差異化設計標準，廈門地區建議采取的措施：

1.廈門島內：按省公司相關文件，新建工程采用電纜設計。2.廈門島外沿海地帶：風速標準提高至35-40 m/s氣象區域，即A+氣象區域，設計措施為：直線桿每基桿均設有防風拉線，窄基塔比重不低于50%，不易做窄基塔基礎的地段采用電纜敷設，線路位于規劃路人行道與行道樹同線位時，建議全線采用窄基塔（無法打防風拉線）。若地質為沙濕地，每基桿要求增加底盤和卡盤。3.廈門島外山區地帶：風速標準介于30 m/s— 35m/s氣象區域，即A氣象區域，設計措施為：直線桿每2基應至少設置1組防風拉線，窄基塔比重不低于30%，不易做窄基塔基礎的地段采用電纜敷設，線路位于規劃路人行道與行道樹同線位時，建議全線采用窄基塔（無法打防風拉線）。若地質為沙濕地，每基桿要求增加底盤和卡盤。

（作者單位：國網廈門供電公司）