10 kV配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固措施應(yīng)用探討

（福建永福電力設(shè)計(jì)股份有限公司，福建福州 350108）

隨著城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)用電需求的不斷增長，在部分風(fēng)力較強(qiáng)的地區(qū)，如沿海地區(qū)，可能會(huì)受到風(fēng)力的影響導(dǎo)致無法繼續(xù)為生產(chǎn)和生活提供穩(wěn)定供電的，因此，10 kV配網(wǎng)架空線路的防風(fēng)加固工作較為重要[1]。采取科學(xué)有效的方法對風(fēng)力進(jìn)行抵御，可降低供電系統(tǒng)的故障率。供電企業(yè)應(yīng)采取科學(xué)有效的方法，抵御臺風(fēng)等惡劣天氣，重視10 kV配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固工作[2]，不斷優(yōu)化線路設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)，在遇到較強(qiáng)風(fēng)力時(shí)，可有效確保架空線路的穩(wěn)定性。

1 10 kV配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固的必要性

10 kV配網(wǎng)架空線路對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性具有重要作用，我國因多地易受臺風(fēng)影響，導(dǎo)致部分區(qū)域電力供應(yīng)的穩(wěn)定性下降。臺風(fēng)可直接破壞10 kV配電網(wǎng)的架空線路，間接危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行，且臺風(fēng)常伴有暴雨。高鹽度暴雨會(huì)破壞和降低絕緣子的絕緣水平，導(dǎo)致線路故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)，威脅人們的正常用電[3]。10 kV配網(wǎng)架空線路是我國電力用戶與供電系統(tǒng)間連接的重要部分，由于其具有技術(shù)復(fù)雜、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，使其在運(yùn)行過程中會(huì)面臨各種復(fù)雜的環(huán)境，受到多種因素的影響。因此，供電企業(yè)應(yīng)采取一定措施保障10 kV配網(wǎng)架空線路的安全運(yùn)行，以滿足人們的用電需求。

1954～2018年熱帶氣旋在各省登陸次數(shù)統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 1954～2018年熱帶氣旋在各省登陸次數(shù)統(tǒng)計(jì)

2 10 kV配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固常見問題

2.1 防風(fēng)加固技術(shù)發(fā)展緩慢

現(xiàn)階段，我國的電力系統(tǒng)內(nèi)軟性管理機(jī)制及體制發(fā)展較為落后，防風(fēng)加固技術(shù)發(fā)展速度緩慢，技術(shù)的軟實(shí)力較差，導(dǎo)致防風(fēng)加護(hù)技術(shù)人員無法為10 kV配網(wǎng)架空線路的防風(fēng)加固提供有力技術(shù)保障。

2.2 防風(fēng)加固作業(yè)缺乏規(guī)范性

我國電力系統(tǒng)防風(fēng)加固工作尚未形成完善的制度體系，城市綠化的快速發(fā)展給電力系統(tǒng)的常規(guī)運(yùn)行帶來了較大威脅，易導(dǎo)致10 kV配網(wǎng)架空線路出現(xiàn)生銹現(xiàn)象，可能會(huì)引發(fā)斷擔(dān)故障，存在較大的安全隱患，增加線路維護(hù)的難度。

供電部門工作人員對供電系統(tǒng)的排查工作不嚴(yán)格是導(dǎo)致10 kV配網(wǎng)架空線路故障的原因之一，對一些老化或破損的線路未進(jìn)行及時(shí)更新，會(huì)導(dǎo)致線路設(shè)備出現(xiàn)故障，引起配網(wǎng)事故。

2.3 自然環(huán)境對防風(fēng)加固的不良影響。

環(huán)境對防風(fēng)加固的不良影響主要表現(xiàn)在對部分沙質(zhì)土、土質(zhì)不牢、風(fēng)力較強(qiáng)勁的地區(qū)，其配網(wǎng)系統(tǒng)可能受到風(fēng)力和沙塵的影響。如果不能因地制宜采取有效的防范措施，會(huì)給當(dāng)?shù)氐碾娏ο到y(tǒng)造成嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致運(yùn)行故障，不利于當(dāng)?shù)鼐用裾Ｓ秒姟?/p>

2.4 防風(fēng)加固技術(shù)人員專業(yè)性不強(qiáng)

防風(fēng)加固技術(shù)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作內(nèi)容，隨著科技的不斷進(jìn)步，當(dāng)前我國供電技術(shù)與變電技術(shù)得到了完善和發(fā)展，但電力行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)水平無法保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在10 kV配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固的過程中，技術(shù)人員的專業(yè)能力會(huì)影響防風(fēng)加固的效果，因此，技術(shù)人員應(yīng)提升自身專業(yè)能力、水平以及對電力技術(shù)及新技術(shù)的熟練程度，進(jìn)而提高電力系統(tǒng)防風(fēng)加固有效性。

3 10 kV配網(wǎng)架空線路災(zāi)損的主要表現(xiàn)形式及成因分析

10 kV配網(wǎng)架空線路的風(fēng)災(zāi)事故主要包括斷桿、桿塔倒塌等。

3.1 斷桿

斷桿現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要是10 kV配網(wǎng)架空線路使用的電桿運(yùn)行年限過長，受風(fēng)化影響嚴(yán)重，且鋼筋出現(xiàn)了銹蝕現(xiàn)象，降低了電桿的強(qiáng)度，使電桿在受到強(qiáng)風(fēng)時(shí)無力支撐，出現(xiàn)斷桿現(xiàn)象。此外，電桿附近樹木的斷枝傾軋也是導(dǎo)致斷桿的重要因素。

3.2 桿塔倒塌

在實(shí)際的電力故障統(tǒng)計(jì)中，電桿出現(xiàn)倒桿情況的數(shù)量超過斷桿情況，倒桿的主要原因是桿塔的抗傾覆能力不強(qiáng)、防風(fēng)拉線的設(shè)置強(qiáng)度不足，無法滿足防風(fēng)的需求。

4 10 kV配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固措施

4.1 10 kV配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）采用套筒式的混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

套筒式的混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不需要進(jìn)行支架和模板的支撐，僅開挖小面積的施工場地，施工范圍較小，使用難度較低。套筒式的混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì)對地質(zhì)條件不佳、開挖難度較高的地區(qū)具有重要的作用，可降低土質(zhì)對混凝土施工產(chǎn)生的影響。

套筒式的混凝土施工技術(shù)將立桿精準(zhǔn)對應(yīng)在內(nèi)套筒的孔洞中，再通過注入中砂的方法完成內(nèi)套筒的縫隙填充，使用砂漿注入內(nèi)套筒頂面4～5 cm處進(jìn)行密封處理。

套筒式設(shè)計(jì)中應(yīng)按時(shí)更換電桿，施工人員將電桿表面的砂漿鑿開，即可進(jìn)行更換電桿操作，無須破壞整個(gè)套筒，有利于后續(xù)的維護(hù)工作。

（2）采用微地形氣象條件的工程設(shè)計(jì)。

針對易受風(fēng)力影響的地區(qū)進(jìn)行微地形氣象條件研究，可判斷地形引發(fā)的各種風(fēng)況，進(jìn)而制定針對性的防風(fēng)加固技術(shù)方案。例如，對沿海地區(qū)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)微地形氣象條件，考慮沿海風(fēng)口地形、空氣流動(dòng)狀況的影響。

在微地形氣象條件下，沿海地區(qū)風(fēng)速緩慢、背風(fēng)側(cè)風(fēng)速高于沿海風(fēng)口風(fēng)速的3倍左右，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意不同的微地形氣象區(qū)域需要設(shè)計(jì)不同的電桿數(shù)目，同時(shí)增加電桿的長度及導(dǎo)線的距離，采取相應(yīng)的防風(fēng)操作，有效應(yīng)對微地形氣象條件產(chǎn)生的各種氣象變化。

（3）大風(fēng)災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)采用電纜敷設(shè)。

通常情況下，我國的通用電纜敷設(shè)在設(shè)計(jì)時(shí)將最大風(fēng)速值設(shè)計(jì)為30 m/s，超過12級的大風(fēng)，其實(shí)際最大風(fēng)速值已經(jīng)超過30 m/s，會(huì)導(dǎo)致10 kV架空線路出現(xiàn)斷桿、倒桿、斷線等事故。

在大風(fēng)災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)，電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用電纜的敷設(shè)方式建設(shè)10 kV架空電路，提高風(fēng)值設(shè)置靈活性，避免惡劣天氣對架空線路造成破壞，減少電力事故的發(fā)生概率，保障當(dāng)?shù)鼐用竦挠秒姲踩院涂煽啃浴?/p>

4.2 10 kV配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固施工要點(diǎn)

（1）安裝防風(fēng)拉線。

安裝防風(fēng)拉線是電桿安裝中的關(guān)鍵措施，對提高10 kV架空電力線路防風(fēng)能力具有重要意義，但該方法對直線桿的電桿強(qiáng)度、埋藏深度、安裝角度等條件有較高要求，僅適用于部分符合安裝防風(fēng)拉線要求的直線桿。

在對電桿安裝防風(fēng)拉線的過程中，應(yīng)選擇鍍鋅鋼絞線作為拉線材料，根據(jù)10 kV直線桿防風(fēng)拉線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇防風(fēng)拉線的接盤，將楔形線夾安裝至橫擔(dān)裝置最下方的抱箍中。在安裝中確保拉線的截面、夾角及拉線與路面中心的垂直距離適宜，安裝數(shù)據(jù)需要嚴(yán)格遵循國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）使用加強(qiáng)版的絕緣子。

使用加強(qiáng)版的絕緣子對預(yù)防斷線、倒桿故障具有重要作用，一旦瓷橫擔(dān)位置剪切螺栓被剪斷，可能導(dǎo)致該裝置整體出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)或傾斜，威脅線路、周邊設(shè)施及居民的安全。因此，技術(shù)人員應(yīng)選擇加強(qiáng)版的絕緣子，并有效利用其孔洞，保障固定螺栓和剪切螺栓分開安裝，且安裝在不同孔洞內(nèi)，有效降低導(dǎo)線拉力對電桿的影響，此法對提高電桿的可靠性與安全性具有重要作用。

（3）使用埋藏深度淺、底板大的鐵塔基礎(chǔ)。

鐵塔基礎(chǔ)是防風(fēng)加固的關(guān)鍵設(shè)施，特別是針對地質(zhì)較為松軟的地區(qū)，埋藏深度不宜過深，同時(shí)還應(yīng)具有大底板的鐵塔基礎(chǔ)設(shè)施，可提高10 kV電力線路的抗性能力，增大防風(fēng)指數(shù)，避免倒桿現(xiàn)象的出現(xiàn)。針對濕地、沙灘、淤泥等地區(qū)，同樣十分適用這種設(shè)計(jì)，其具有強(qiáng)大的基礎(chǔ)承載能力，對提升電桿的穩(wěn)定性起到了關(guān)鍵作用。

4.3 10 kV配網(wǎng)架空線路防風(fēng)加固管理要點(diǎn)

（1）加強(qiáng)大風(fēng)區(qū)域的制度建設(shè)和管理工作。

制定完善的管理制度，提高電氣設(shè)施運(yùn)行和管理水平，制定完整、高效的應(yīng)急預(yù)案，對提高大風(fēng)地區(qū)的供電穩(wěn)定性均具有重要意義。大風(fēng)地區(qū)是防風(fēng)加固工作的關(guān)鍵區(qū)域，電氣企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際狀況，制定科學(xué)、合理的管理制度，不斷優(yōu)化電力設(shè)施維護(hù)及管理工作條例。除此之外，電力企業(yè)可以定期組織應(yīng)急演練，做好防御工作，提高故障應(yīng)急預(yù)案的有效性。

（2）提高防風(fēng)加固及故障檢測技術(shù)水平。

提高防風(fēng)加固、故障檢測技術(shù)水平首先要求電力企業(yè)引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，企業(yè)應(yīng)積極向發(fā)達(dá)國家借鑒前沿電力技術(shù)，為相關(guān)技術(shù)人員提供良好的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，定期舉辦技術(shù)交流會(huì)或講座，提升相關(guān)技術(shù)人員的防風(fēng)加固及故障檢測技術(shù)水平，進(jìn)一步提高故障搶修的能力。

利用科技設(shè)備和工具，例如檢測故障時(shí)可以使用智能化的故障定位及警報(bào)系統(tǒng)，及時(shí)通知供電和維護(hù)部門進(jìn)行準(zhǔn)確排查，協(xié)助相關(guān)工作人員快速定位故障的位置，進(jìn)一步提升管理的水平和服務(wù)的質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，電力企業(yè)應(yīng)重視對10 kV架空電力線路的防風(fēng)加固工作，提高防風(fēng)管理意識，避免電桿受到風(fēng)力影響出現(xiàn)倒桿、斷桿及斷線等事故。電力企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求，采取對應(yīng)的預(yù)防措施，加強(qiáng)大風(fēng)區(qū)域的制度建設(shè)和管理工作，提高防風(fēng)加固及故障檢測技術(shù)水平，從設(shè)計(jì)、施工、管理等方面提高電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性，保障人們生活和企業(yè)生產(chǎn)用電的安全性、穩(wěn)定性。