淺談臺風(fēng)對10kv線路的影響及防范措施

1、<p>　　淺談臺風(fēng)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(wǎng)密集的地方，所以臺風(fēng)這種不可避免的自然因素對電網(wǎng)威脅不可小覷，本文筆者結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況，基于臺風(fēng)對電網(wǎng)的影響、臺風(fēng)造成配電設(shè)施受損的基本特點(diǎn)以及配電網(wǎng)抗臺風(fēng)存在的問題出發(fā)，提出了一些如何將強(qiáng)配電線路抗臺風(fēng)的措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：配電設(shè)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(biāo)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(dá)76.6公里，是臺山市防御臺風(fēng)的重點(diǎn)區(qū)域，經(jīng)常遭受臺風(fēng)不同程度的襲擊，臺風(fēng)經(jīng)過之時(shí)都會(huì)造成電力線路跳閘、斷擔(dān)、斷線、斷桿倒桿等事故，給

3、人們生活生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。配網(wǎng)架空線路發(fā)生故障，除風(fēng)力危害大之外，還與架空線路自身抗風(fēng)能力不足有關(guān)。配電網(wǎng)抗臺風(fēng)能力的提高是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)過程，包括諸多的因素，貫穿于電網(wǎng)建設(shè)的全過程，必須從設(shè)計(jì)、維護(hù)、調(diào)度、管理等各個(gè)方面采取可行性的措施。 </p><p>　　2臺風(fēng)對電網(wǎng)的影響 </p><p>　　2.1 強(qiáng)風(fēng)對電網(wǎng)的危害 </p><p>　　(1)線路倒桿

4、（塔）斷線。(2) 導(dǎo)線風(fēng)偏放電。線路中有大跨越、大檔距、大弧垂的導(dǎo)線，在強(qiáng)風(fēng)作用下產(chǎn)生較大風(fēng)偏，使導(dǎo)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(gòu)架上的跳線因風(fēng)偏放電。(4)變電站設(shè)備引線線夾固定不牢脫落放電。大風(fēng)的間接危害主要是強(qiáng)風(fēng)造成線路及變電站以外的其他設(shè)備（物品）倒塌或飛落，導(dǎo)致電力設(shè)備的故障。 </p><p>　　2.2 暴雨對電網(wǎng)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(shè)備絕緣，致使設(shè)備運(yùn)行異?；蚬收?，或造成二次控制回路接地、短路故障，導(dǎo)致保護(hù)及開關(guān)誤動(dòng)。(3)暴雨引起的城市內(nèi)澇造成水淹地下（或低洼地帶）的配電網(wǎng)開關(guān)站、配電室、電纜環(huán)網(wǎng)柜等，造成重要用戶的長時(shí)間停電。 </p><p>　　3臺風(fēng)造成配電設(shè)施受損的基本特點(diǎn) </p><p>　　配電設(shè)施受災(zāi)范圍

6、和嚴(yán)重程度，主要與臺風(fēng)登陸地點(diǎn)與發(fā)展路徑有關(guān)，沿海地區(qū)由于遭遇臺風(fēng)正面登陸及地形空曠、容易受風(fēng)，一般受災(zāi)較嚴(yán)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(yán)重。(3)老舊線路倒、斷桿最為嚴(yán)重，受損線路2005年以前及投運(yùn)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(yùn)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(jì)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(fēng)荷過載受損外，還遭受臺風(fēng)間接影響受損。如臺風(fēng)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(fēng)的強(qiáng)降水導(dǎo)致桿塔基礎(chǔ)塌方或水土流失倒、斷桿；伴隨臺風(fēng)的雷電過程導(dǎo)致配電設(shè)施雷擊損壞等。 </p><p>　　4配電網(wǎng)抗臺風(fēng)建設(shè)存在的問題 </p>

8、<p>　　近年來我國沿海地區(qū)臺配電網(wǎng)屢受臺風(fēng)的危害，這充分說明我國沿海地區(qū)臺配電網(wǎng)抗臺風(fēng)建設(shè)還存在著一些問題，主要表現(xiàn)于以下幾個(gè)方面。 </p><p>　　4.1 配網(wǎng)拉線缺失嚴(yán)重。檔距過大后，直線桿塔的風(fēng)荷載超過設(shè)計(jì)能力，配電線路防風(fēng)拉線缺失，或受地形及政策處理難的限制，無法按設(shè)計(jì)要求裝設(shè)拉線，是導(dǎo)致線路風(fēng)災(zāi)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(chǔ)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(dá)到設(shè)計(jì)埋深的要求，造成基礎(chǔ)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(shí)不夠規(guī)范；或部分區(qū)域位于沿海軟土、流沙地帶，土質(zhì)疏松，造成電桿基礎(chǔ)抗傾覆能力不足，基礎(chǔ)防風(fēng)能力差。再有大部分架設(shè)在水田的電桿因地質(zhì)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(wǎng)設(shè)施未及時(shí)改造。統(tǒng)計(jì)表明，臺風(fēng)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(yùn)行年限長，未及時(shí)改造加固，健康水平不佳有關(guān)。部分老舊線路經(jīng)過多年運(yùn)行，電桿普遍發(fā)生風(fēng)化、爆裂露筋，導(dǎo)線線徑小，電桿橫擔(dān)、金具、拉線等部件銹蝕嚴(yán)重，無法經(jīng)受強(qiáng)臺風(fēng)荷載。 </p><p>　　4.4 早期線路無正規(guī)設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低。由于歷史原因，部分運(yùn)行年限較長線路

11、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低或無正規(guī)工程設(shè)計(jì)，抗風(fēng)設(shè)計(jì)不嚴(yán)格。如20 世紀(jì)70—90 年代乃至2005 年前投運(yùn)的配電線路，在導(dǎo)線截面及安全系數(shù)，絕緣子、金具強(qiáng)度，線路檔距及耐張段布置，電桿、拉線及其基礎(chǔ)的強(qiáng)度和穩(wěn)定設(shè)計(jì)，以及電桿型式選擇等方面較為隨意，新投運(yùn)線路即存在先天不足和較多缺陷，抗風(fēng)能力較差?，F(xiàn)行行業(yè)設(shè)計(jì)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(yīng)大于1 km，空曠地區(qū)連續(xù)直線桿超過10 基宜裝防風(fēng)拉線，10 m 以上單回電桿埋設(shè)深度不低于1.7 m，而運(yùn)行線路很多都未達(dá)到上述設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　目前配網(wǎng)選用電桿多數(shù)為普通環(huán)形預(yù)應(yīng)力錐形水泥電桿，由于負(fù)荷發(fā)展，導(dǎo)線線徑等級越來越高，多回路同桿架設(shè)越來越多，經(jīng)校驗(yàn)普通電桿彎矩難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　4.5

13、防風(fēng)運(yùn)行維護(hù)不到位。在超強(qiáng)臺風(fēng)到來前未能加強(qiáng)臺風(fēng)預(yù)警和防風(fēng)運(yùn)行維護(hù)，或未能加強(qiáng)巡視，不能及時(shí)消缺和處理險(xiǎn)情，線行通道清障不徹底，臨時(shí)防風(fēng)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(fēng)速下，雙桿和單桿受到的風(fēng)荷載是一樣的，但導(dǎo)線的水平風(fēng)荷載在雙桿中由兩基電桿分擔(dān)，而單桿中僅由一基電桿承受，且雙桿一般均裝有防風(fēng)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(fēng)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(shí)未對卡盤旁土層進(jìn)行夯實(shí)，加之建成時(shí)間不長，基礎(chǔ)土層未密實(shí)，土層抵抗力不足，造成電桿傾倒。 </p><p>　　5提高配電網(wǎng)抗臺風(fēng)能力的措施 </p><p>　　為了減少電網(wǎng)受臺風(fēng)襲擊造成的損失，提高配電網(wǎng)抗拒臺風(fēng)襲擊的能力，需要從配電網(wǎng)設(shè)計(jì)、改造、維護(hù)等方面采取以下措施。 &

15、lt;/p><p>　　5.1 加大配電線路運(yùn)行維護(hù)力度。加強(qiáng)配電線路運(yùn)行維護(hù)和規(guī)范管理，臺風(fēng)前尤其要加強(qiáng)特巡，及時(shí)消除線行缺陷和險(xiǎn)情，做好防風(fēng)措施。做好配電線路防風(fēng)能力評估和狀態(tài)評價(jià)工作，防風(fēng)能力不滿足要求的應(yīng)及時(shí)列人大修技改計(jì)劃；開展線行清障，及時(shí)砍伐通道樹木，保證線行兩側(cè)無樹木及高桿植物影響安全運(yùn)行。加強(qiáng)巡維工作，發(fā)現(xiàn)桿塔基礎(chǔ)沉降及水土流失應(yīng)及時(shí)處理，偏軟地基及易受洪水沖刷區(qū)應(yīng)采取加固措施。根據(jù)需要增設(shè)防風(fēng)拉線

16、，同時(shí)做好配電設(shè)施防盜、防外力破壞措施。 </p><p>　　5.2 縮小裝設(shè)防風(fēng)拉線桿塔間隔基數(shù)。根據(jù)《10kV及以下架空配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)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(shí)，宜裝設(shè)防風(fēng)拉線”。對易受臺風(fēng)襲擊的地區(qū)，應(yīng)縮小裝設(shè)防風(fēng)拉線電桿間隔基數(shù)。一般每隔2～4 基裝設(shè)一組防風(fēng)拉線，在拉線受限地區(qū)，宜改用鋼管桿，從實(shí)際運(yùn)行情況看，這種方式可有效提高架空配電線路抗拒自然災(zāi)害的能力。 <

17、/p><p>　　5.3 嚴(yán)格控制配網(wǎng)線路檔距。配電線路的檔距應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，并應(yīng)滿足當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)風(fēng)速的要求。為了提高架空線路抗御臺風(fēng)的能力，對于單回架空配電線路的檔距，城鎮(zhèn)應(yīng)控制在50m 以內(nèi)，郊區(qū)空曠地帶應(yīng)控制在70m 以內(nèi)。對于同桿多回線路，線路檔距應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)進(jìn)一步縮小，并經(jīng)計(jì)算后確定。如單回10kV架空線路，設(shè)計(jì)風(fēng)速為45m/s 時(shí)，J級12m 鋼筋混凝土電稈，當(dāng)導(dǎo)線為240mm2 的絕緣導(dǎo)線時(shí)，其水平檔距

18、為50m；當(dāng)導(dǎo)線為240mm2 的裸導(dǎo)線時(shí)，其水平檔距為60m。雙回10kV架空線路，設(shè)計(jì)風(fēng)速為45m/s 時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)彎矩為80kN·m 的15m 鋼筋混凝土電桿，當(dāng)導(dǎo)線為240mm2的絕緣導(dǎo)線時(shí)，其水平檔距為45m；當(dāng)導(dǎo)線為240mm2的裸導(dǎo)線時(shí)，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(yīng)采用孤立檔。 </p><p>　　5.4 合理選擇設(shè)計(jì)風(fēng)速。導(dǎo)線風(fēng)壓與風(fēng)速的平方成正

19、比，導(dǎo)線風(fēng)壓的增加大大超過風(fēng)速的增加。根據(jù)《10kV及以下架空配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL/T5220- 2005），典型氣象區(qū)的設(shè)計(jì)風(fēng)速分三種，分別為45m/s、40m/s、35rn/s，根據(jù)沿海易受臺風(fēng)襲擊地區(qū)最大風(fēng)速較大的情況，宜選用35m/s 作為設(shè)計(jì)風(fēng)速。但重點(diǎn)防御范圍線路不應(yīng)低于40m/s，在沿?？諘绲囟渭帮L(fēng)口位置，最大設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)低于45m/s。 </p><p>　　5.5 加強(qiáng)電桿質(zhì)量控制。應(yīng)加

20、強(qiáng)水泥電桿工廠制造過程的工藝、質(zhì)量控制，完善電桿鋼筋、混凝土及成型產(chǎn)品的試驗(yàn)和定期抽檢制度；規(guī)范電桿采購和招投標(biāo)管理，完善電桿廠家準(zhǔn)入備案制度，嚴(yán)格執(zhí)行訂貨技術(shù)條件，防止不合格電桿入網(wǎng)運(yùn)行。 </p><p>　　5.6 加大電纜線路的使用。電纜線路敷設(shè)在地下，本不受臺風(fēng)的影響，在沿海城區(qū)，當(dāng)條件允許時(shí)，應(yīng)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(zāi)害的能力。在沿?？諘绲?/p>

21、區(qū)，當(dāng)條件具備時(shí)，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(chǔ)的設(shè)計(jì)。在一般情況下，當(dāng)土質(zhì)較好時(shí)，配電線路采用電桿直接深埋方式，而不做專門的基礎(chǔ)。在易受臺風(fēng)襲擊地區(qū)，要求基礎(chǔ)的抗傾覆力很大，電桿直接深埋方式可能會(huì)不能滿足抗傾覆要求，需要設(shè)計(jì)專門的鋼筋混凝土基礎(chǔ)。 </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(biāo)準(zhǔn)的預(yù)應(yīng)力錐形水

22、泥電桿或大彎矩電桿（高強(qiáng)度電桿），采用普通電桿的應(yīng)增加防風(fēng)拉線設(shè)計(jì)，局部地段不具備拉線條件和運(yùn)輸條件的應(yīng)采用自立式角鋼塔或鋼管塔；在沿海地形空曠、軟土沙質(zhì)和風(fēng)口位置，應(yīng)增加鐵塔使用量。耐張桿應(yīng)采用自立式角鋼塔或鋼管塔，采用電桿的應(yīng)使用雙桿組合并裝設(shè)防風(fēng)拉線。雙回線路應(yīng)采用大彎矩電桿、雙桿組合或自立式鐵塔，采用電桿的應(yīng)盡量裝設(shè)拉線。桿塔設(shè)計(jì)可適當(dāng)考慮桿塔、導(dǎo)線和金具的強(qiáng)度配合，強(qiáng)度配合強(qiáng)弱次序可采?。簵U塔、導(dǎo)線、橫擔(dān)、金具，當(dāng)發(fā)生超出設(shè)計(jì)

23、風(fēng)速時(shí)，采取保桿保線或保桿棄線策略。另外，對重要負(fù)荷、主要線路及特殊線段，新建工程及改造設(shè)計(jì)可考慮鋪設(shè)電力電纜；新建、改建線路應(yīng)盡量避開防護(hù)林及高桿林區(qū)；并在新建、改造配電線路典型設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮增加防風(fēng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，以便提高電網(wǎng)配電線路整體防風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p><b>　　6結(jié)語 </b></p><p>　　配電線路故障率的高低不僅取決于線路的設(shè)計(jì)規(guī)劃是否合

24、理, 設(shè)備狀況是否良好, 線路維護(hù)檢修工作是否及時(shí)到位,而且更依賴于長期的基礎(chǔ)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(xiàn) </b></p><p>　　[1] 林育生.沿海地區(qū)10kV線路及設(shè)備運(yùn)行的防污閃技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011. </p>&l