淺談臺風對10kv線路的影響及防范措施

1、<p>　　淺談臺風對10kV線路的影響及防范措施</p><p>　　摘 要：沿海城市無疑是電網密集的地方，所以臺風這種不可避免的自然因素對電網威脅不可小覷，本文筆者結合本地區(qū)的實際情況，基于臺風對電網的影響、臺風造成配電設施受損的基本特點以及配電網抗臺風存在的問題出發(fā)，提出了一些如何將強配電線路抗臺風的措施。 </p><p>　　關鍵詞：配電設施；受損線路；問題；措施 &l

2、t;/p><p>　　中圖分類號：P458.1+24 文章標識碼：A文章編號： </p><p><b>　　1前言 </b></p><p>　　廣東省臺山市赤溪鎮(zhèn)，位于臺山市東南端，東西南三面瀕臨南海，海岸線長達76.6公里，是臺山市防御臺風的重點區(qū)域，經常遭受臺風不同程度的襲擊，臺風經過之時都會造成電力線路跳閘、斷擔、斷線、斷桿倒桿等事故，給

3、人們生活生產帶來嚴重影響。配網架空線路發(fā)生故障，除風力危害大之外，還與架空線路自身抗風能力不足有關。配電網抗臺風能力的提高是一個復雜的系統(tǒng)過程，包括諸多的因素，貫穿于電網建設的全過程，必須從設計、維護、調度、管理等各個方面采取可行性的措施。 </p><p>　　2臺風對電網的影響 </p><p>　　2.1 強風對電網的危害 </p><p>　　(1)線路倒桿

4、（塔）斷線。(2) 導線風偏放電。線路中有大跨越、大檔距、大弧垂的導線，在強風作用下產生較大風偏，使導線與距離較近的建筑物、樹木、其他交叉跨越的線路等因電氣距離不足而造成放電。(3)線路桿塔上的跳線和變電站構架上的跳線因風偏放電。(4)變電站設備引線線夾固定不牢脫落放電。大風的間接危害主要是強風造成線路及變電站以外的其他設備（物品）倒塌或飛落，導致電力設備的故障。 </p><p>　　2.2 暴雨對電網的危害

5、</p><p>　　(1)造成線路桿塔傾倒。(2)暴雨侵害變電站電氣設備絕緣，致使設備運行異?；蚬收希蛟斐啥慰刂苹芈方拥?、短路故障，導致保護及開關誤動。(3)暴雨引起的城市內澇造成水淹地下（或低洼地帶）的配電網開關站、配電室、電纜環(huán)網柜等，造成重要用戶的長時間停電。 </p><p>　　3臺風造成配電設施受損的基本特點 </p><p>　　配電設施受災范圍

6、和嚴重程度，主要與臺風登陸地點與發(fā)展路徑有關，沿海地區(qū)由于遭遇臺風正面登陸及地形空曠、容易受風，一般受災較嚴重。(2) 配電線路桿塔受損主要集中在水泥桿倒桿、斷桿，10 kV 線路和低壓線路由于規(guī)模大，受損最嚴重。(3)老舊線路倒、斷桿最為嚴重，受損線路2005年以前及投運10-20 年以上的居多，特別是沒有改造的老舊線路倒斷桿比較集中。近5 年投運線路也有出現(xiàn)桿塔受損現(xiàn)象，但相對較少。(4)倒桿、斷桿最普遍的為無拉線的直線桿，帶拉線直

7、線桿受損較少，耐張桿塔受損最小。如赤溪統(tǒng)計無拉線直線桿受損比例為93%，帶拉線直線桿受損比例為4%，耐張桿塔受損比例為2%。(5)配電線路桿塔除直接遭受風荷過載受損外，還遭受臺風間接影響受損。如臺風吹襲線行周圍樹木傾倒，壓在線路上造成電桿倒、斷桿；伴隨臺風的強降水導致桿塔基礎塌方或水土流失倒、斷桿；伴隨臺風的雷電過程導致配電設施雷擊損壞等。 </p><p>　　4配電網抗臺風建設存在的問題 </p>

8、<p>　　近年來我國沿海地區(qū)臺配電網屢受臺風的危害，這充分說明我國沿海地區(qū)臺配電網抗臺風建設還存在著一些問題，主要表現(xiàn)于以下幾個方面。 </p><p>　　4.1 配網拉線缺失嚴重。檔距過大后，直線桿塔的風荷載超過設計能力，配電線路防風拉線缺失，或受地形及政策處理難的限制，無法按設計要求裝設拉線，是導致線路風災倒斷桿的重要因素。線路倒斷桿主要發(fā)生在耐張段較長，沒按要求安裝拉線的直線桿。 <

9、/p><p>　　4.2 線路桿塔基礎抗傾覆能力不足。一方面線路桿塔施工中受一些客觀條件的限制，沒有達到設計埋深的要求，造成基礎抗傾覆能力不夠。另一方面某些線路水泥桿施工工藝不到位，立桿沒有按工藝要求，桿立起后，回填塊石過少，且夯實不夠規(guī)范；或部分區(qū)域位于沿海軟土、流沙地帶，土質疏松，造成電桿基礎抗傾覆能力不足，基礎防風能力差。再有大部分架設在水田的電桿因地質松軟，或靠近河流邊的電桿桿基水土流失造成抗傾覆能力不足等。

10、 </p><p>　　4.3 配網設施未及時改造。統(tǒng)計表明，臺風造成受損線路絕大部分為老舊線路，線路大量倒斷桿與電桿殘舊、運行年限長，未及時改造加固，健康水平不佳有關。部分老舊線路經過多年運行，電桿普遍發(fā)生風化、爆裂露筋，導線線徑小，電桿橫擔、金具、拉線等部件銹蝕嚴重，無法經受強臺風荷載。 </p><p>　　4.4 早期線路無正規(guī)設計或設計標準偏低。由于歷史原因，部分運行年限較長線路

11、設計標準偏低或無正規(guī)工程設計，抗風設計不嚴格。如20 世紀70—90 年代乃至2005 年前投運的配電線路，在導線截面及安全系數(shù)，絕緣子、金具強度，線路檔距及耐張段布置，電桿、拉線及其基礎的強度和穩(wěn)定設計，以及電桿型式選擇等方面較為隨意，新投運線路即存在先天不足和較多缺陷，抗風能力較差。現(xiàn)行行業(yè)設計規(guī)程要求10 kV 線路普通鋼芯鋁絞線截面主干線、分干線、分支線分別不低于120mm2、70 mm2 和50 mm2，線路檔距城鎮(zhèn)、空曠地區(qū)

12、分別不大于50 m 和100 m，耐張段長度不應大于1 km，空曠地區(qū)連續(xù)直線桿超過10 基宜裝防風拉線，10 m 以上單回電桿埋設深度不低于1.7 m，而運行線路很多都未達到上述設計要求。 </p><p>　　目前配網選用電桿多數(shù)為普通環(huán)形預應力錐形水泥電桿，由于負荷發(fā)展，導線線徑等級越來越高，多回路同桿架設越來越多，經校驗普通電桿彎矩難以達到設計要求。 </p><p>　　4.5

13、防風運行維護不到位。在超強臺風到來前未能加強臺風預警和防風運行維護，或未能加強巡視，不能及時消缺和處理險情，線行通道清障不徹底，臨時防風拉線未增加等等。 </p><p>　　4.6 線路桿塔的選型不合理。在同樣風速下，雙桿和單桿受到的風荷載是一樣的，但導線的水平風荷載在雙桿中由兩基電桿分擔，而單桿中僅由一基電桿承受，且雙桿一般均裝有防風拉線，所以單桿比雙桿更容易倒斷。 </p><p>

14、　　4.7 卡盤施工不規(guī)范。部分電桿裝置了卡盤，但臺風中該部分電桿仍出現(xiàn)傾倒，卡盤被拉出，其原因主要是由于施工時未對卡盤旁土層進行夯實，加之建成時間不長，基礎土層未密實，土層抵抗力不足，造成電桿傾倒。 </p><p>　　5提高配電網抗臺風能力的措施 </p><p>　　為了減少電網受臺風襲擊造成的損失，提高配電網抗拒臺風襲擊的能力，需要從配電網設計、改造、維護等方面采取以下措施。 &

15、lt;/p><p>　　5.1 加大配電線路運行維護力度。加強配電線路運行維護和規(guī)范管理，臺風前尤其要加強特巡，及時消除線行缺陷和險情，做好防風措施。做好配電線路防風能力評估和狀態(tài)評價工作，防風能力不滿足要求的應及時列人大修技改計劃；開展線行清障，及時砍伐通道樹木，保證線行兩側無樹木及高桿植物影響安全運行。加強巡維工作，發(fā)現(xiàn)桿塔基礎沉降及水土流失應及時處理，偏軟地基及易受洪水沖刷區(qū)應采取加固措施。根據(jù)需要增設防風拉線

16、，同時做好配電設施防盜、防外力破壞措施。 </p><p>　　5.2 縮小裝設防風拉線桿塔間隔基數(shù)。根據(jù)《10kV及以下架空配電線路設計技術規(guī)程》的規(guī)定，“空曠地區(qū)配電線路連續(xù)直線桿超過10 基時，宜裝設防風拉線”。對易受臺風襲擊的地區(qū)，應縮小裝設防風拉線電桿間隔基數(shù)。一般每隔2～4 基裝設一組防風拉線，在拉線受限地區(qū)，宜改用鋼管桿，從實際運行情況看，這種方式可有效提高架空配電線路抗拒自然災害的能力。 <

17、/p><p>　　5.3 嚴格控制配網線路檔距。配電線路的檔距應經計算確定，并應滿足當?shù)卦O計風速的要求。為了提高架空線路抗御臺風的能力，對于單回架空配電線路的檔距，城鎮(zhèn)應控制在50m 以內，郊區(qū)空曠地帶應控制在70m 以內。對于同桿多回線路，線路檔距應根據(jù)實際情況，應進一步縮小，并經計算后確定。如單回10kV架空線路，設計風速為45m/s 時，J級12m 鋼筋混凝土電稈，當導線為240mm2 的絕緣導線時，其水平檔距

18、為50m；當導線為240mm2 的裸導線時，其水平檔距為60m。雙回10kV架空線路，設計風速為45m/s 時，標準檢驗彎矩為80kN·m 的15m 鋼筋混凝土電桿，當導線為240mm2的絕緣導線時，其水平檔距為45m；當導線為240mm2的裸導線時，其水平檔距為60m。另外，跨越湖泊、河流、公路、鐵路及其他重要跨越應采用孤立檔。 </p><p>　　5.4 合理選擇設計風速。導線風壓與風速的平方成正

19、比，導線風壓的增加大大超過風速的增加。根據(jù)《10kV及以下架空配電線路設計技術規(guī)程》（DL/T5220- 2005），典型氣象區(qū)的設計風速分三種，分別為45m/s、40m/s、35rn/s，根據(jù)沿海易受臺風襲擊地區(qū)最大風速較大的情況，宜選用35m/s 作為設計風速。但重點防御范圍線路不應低于40m/s，在沿?？諘绲囟渭帮L口位置，最大設計風速不應低于45m/s。 </p><p>　　5.5 加強電桿質量控制。應加

20、強水泥電桿工廠制造過程的工藝、質量控制，完善電桿鋼筋、混凝土及成型產品的試驗和定期抽檢制度；規(guī)范電桿采購和招投標管理，完善電桿廠家準入備案制度，嚴格執(zhí)行訂貨技術條件，防止不合格電桿入網運行。 </p><p>　　5.6 加大電纜線路的使用。電纜線路敷設在地下，本不受臺風的影響，在沿海城區(qū)，當條件允許時，應加大電纜線路的使用；對于城區(qū)的繁華地帶或重要線路，宜使用電纜線路，以提高線路抗御自然災害的能力。在沿?？諘绲?/p>

21、區(qū)，當條件具備時，對重要的主干線，也可考慮使用電纜線路。 </p><p>　　5.7 重視線路基礎的設計。在一般情況下，當土質較好時，配電線路采用電桿直接深埋方式，而不做專門的基礎。在易受臺風襲擊地區(qū)，要求基礎的抗傾覆力很大，電桿直接深埋方式可能會不能滿足抗傾覆要求，需要設計專門的鋼筋混凝土基礎。 </p><p>　　5.8 合理選擇電桿型號樣式。直線桿宜采用符合國家標準的預應力錐形水

22、泥電桿或大彎矩電桿（高強度電桿），采用普通電桿的應增加防風拉線設計，局部地段不具備拉線條件和運輸條件的應采用自立式角鋼塔或鋼管塔；在沿海地形空曠、軟土沙質和風口位置，應增加鐵塔使用量。耐張桿應采用自立式角鋼塔或鋼管塔，采用電桿的應使用雙桿組合并裝設防風拉線。雙回線路應采用大彎矩電桿、雙桿組合或自立式鐵塔，采用電桿的應盡量裝設拉線。桿塔設計可適當考慮桿塔、導線和金具的強度配合，強度配合強弱次序可采?。簵U塔、導線、橫擔、金具，當發(fā)生超出設計

23、風速時，采取保桿保線或保桿棄線策略。另外，對重要負荷、主要線路及特殊線段，新建工程及改造設計可考慮鋪設電力電纜；新建、改建線路應盡量避開防護林及高桿林區(qū)；并在新建、改造配電線路典型設計中，應考慮增加防風設計內容，以便提高電網配電線路整體防風設計標準。 </p><p><b>　　6結語 </b></p><p>　　配電線路故障率的高低不僅取決于線路的設計規(guī)劃是否合

24、理, 設備狀況是否良好, 線路維護檢修工作是否及時到位,而且更依賴于長期的基礎性、綜合性的管理工作, 只有把這些工作做好了, 配電線路才能朝著更加安全、可靠、健康的方向發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 林育生.沿海地區(qū)10kV線路及設備運行的防污閃技術探討[J].科技創(chuàng)新導報，2011. </p>&l