架空輸電線路“三跨”運維管理的創新研究

侯永亮

【摘 要】近年來，隨著經濟的快速發展和城鄉基礎設施建設日益增多，高速鐵路、高速公路、骨干輸電線路等規模呈現跨越式增長，導致公司運維架空輸電線路重要交叉跨越點較多，對公司運維架空輸電線路“三跨”點的安全運行提出了更高的要求。本文分析了提高架空輸電線路“三跨”運維管理水平的策略等，以供參考。

【關鍵詞】架空輸電線路；“三跨”運維管理；創新

一、省級電力公司“三跨”基本情況

電力運維架空輸電線路“三跨”共計733處，其中：跨越高速鐵路126處；跨越高速公路606處；跨越重要輸電通道1處。

二、架空線路“三跨”安全校核

2.1導地線“三跨”距離校核

導線覆冰按照10mm增加至20mm，驗算覆冰增加后導線對“三跨”點的垂直距離。一是設計規范GB50545要求檔距超過200米，按照70℃工況設計導線對跨越物距離。經計算20mm覆冰工況下導線弧垂增量基本與70℃高溫工況導線弧垂增量相當。二是對導線覆冰厚度超過25mm的跨越檔，需按照導線70℃工況、覆冰25mm工況，校核導線對跨越物距離，不滿足要求需進行改造。導地線過載冰厚按照架空輸電線路設計條件，風速15m/s、-5℃工況進行驗算，校核結果如下：

省級公司所有“三跨”點對應冰區圖覆冰厚度為5mm-20mm，經計算電網典型輸電線路導地線過載冰厚均超過20mm，覆冰過載能力滿足要求。

2.2絕緣子校核

導、地線懸垂絕緣子強度按照垂直荷載設計，耐張絕緣子強度按照導、地線最大使用張力設計，按照有冰、10m/s、-5℃工況進行驗算，校核結果如下：一是導、地線覆冰20mm及以上時，對于大高差、大檔距時垂直荷載較大的跨越檔需單獨校核懸垂絕緣子機械強度。二是110千伏～500千伏線路實際耐張絕緣子均采用雙聯配置，滿足強度要求。三是為提高導、地線耐張絕緣子串斷聯后絕緣子機械強度的可靠性，“三跨”點絕緣子機械強度宜較常規提高一個強度等級。

2.3金具校核

導、地線懸垂金具強度按照垂直荷載設計，耐張金具強度按照導、地線最大使用張力設計，按照有冰、10m/s、-5℃工況進行驗算，校核結果如下：一是導、地線絕緣子串金具機械強度按照串內絕緣子機械強度進行配置，強度滿足要求。二是“三跨”垂直荷載較小時（垂直檔距600米以下），導、地線覆冰20mm以下），地線掛點金具機械強度滿足要求。三是“三跨”垂直荷載較大、覆冰較重時（垂直檔距600米以上、覆冰25mm），地線掛點金具機械強度裕度較小，需配置雙掛點金具。

2.4桿塔與基礎校核

“三跨”桿塔結構重要性系數應不低于1.1，同時對覆冰區“三跨”，導線最大設計驗算覆冰厚度應比同區域常規線路增加10mm，地線設計驗算覆冰厚度增加15mm校核桿塔荷載。

三、校核結果

3.1舊規程設計桿塔

2008年投運前110千伏、220千伏、500千伏及以下線路一般均未考慮結構性重要系數1.1，因新規范較舊規范變動較大，大部分鐵塔主材、斜材均不滿足要求，建議更換鐵塔。

3.2新規程設計桿塔

一是2008年以后采用新標準的輕冰區（5-10mm）直線塔較設計水平檔距、垂直檔距縮減20%-30%，耐張塔實際轉角度數較設計角度折減10-15°，桿塔荷載與基礎作用力與原設計鐵塔相當，基本滿足桿塔重要系數1.1要求。二是實際“三跨”時桿塔設計余度較大，綜合水平檔距、垂直檔距、使用角度等驗算，桿件基本上滿足要求。

三是我省運維的1000千伏長南Ⅰ線、±800千伏天中線、靈紹線等特高壓線路均按照結構性重要系數1.1和新規程設計，經統計桿塔實際使用檔距與桿塔設計條件比對，桿塔水平檔距與設計條件均留有不同程度的余度，且三條特高壓線路均位于10mm輕冰區，滿足三跨原則。

四、架空線路“三跨”運維措施

4.1運維管理

一是“三跨”巡視采用狀態巡視方式，巡視周期不超過1個月，退運線路“三跨”應視為在運線路開展工作。二是重冰區、易舞區在覆冰期間巡視周期一般為2-3天；地質災害區在雨季、洪澇多發期，巡視周期一般為7天；風害區、微風振動區在相應季節巡視周期一般為15天。

4.2檢測監測

一是制定“三跨”區段檢測計劃，紅外測溫周期應不超過3個月。當環境溫度達到35℃或輸送功率超過額定功率80%時，應開展紅外測溫和弧垂測量。二是新建及改建的“三跨”區段金具安裝質量應按照施工驗收規定逐一檢查，對耐張線夾進行X光透視等無損探傷檢查。三是跨越高鐵線路應安裝分布式故障診斷裝置；跨越高鐵檔應安裝圖像或視頻在線監測裝置，跨越高速公路檔視被跨越物重要程度安裝。四是將“三跨”線路行波測距、分布式故障診斷信息、桿塔傾斜、弧垂、氣象或視頻等在線監測信息整合接入智能管控平臺，為“三跨”運維提供信息支撐。

4.3缺陷管理

一是“三跨”缺陷要優先組織安排消缺工作，消除前須制定有效的風險管控措施，并加大巡視檢查力度和頻次，同時運用在線監測系統加強“三跨”監測，掌握缺陷變化情況和線路運行狀態。二是“三跨”一般缺陷消除時間原則上不超過1周，最多不超過1個月；嚴重、危急缺陷消除時間不應超過24小時，期間應派人現場蹲守，直至缺陷消除。三是“三跨”嚴重缺陷應報上級運檢部，危急缺陷應及時上報國網運檢部。

五、結語

本文依據國網公司對于架空輸電線路“三跨”技術規定，對“三跨”技術措施和管理規定進行了研究，希望能夠有關人士提供一些幫助。

參考文獻：

[1]超高壓輸電線路跨越高鐵技術探討[J].喬廣社.硅谷.2015

[2]超高壓輸電線路架設跨越高速公路的施工技術研究[J].陳孝陽.住宅與房地產.2016

（作者單位：國網山西省電力公司）