架空电力线路防风加固技术研究

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:师长乐 张中锋
[导读] 摘要:沿海地区特殊的地理环境和特殊气候极易导致配网架空线路在架设完成的后期使用过程中出现问题,本文就当前在我国架空电力线路常常发生事故的原因进行分析,并就其中的最为常见的防风加固问题提出改造措施,并论述目前沿海地区配网架空线路防风加固的应用。
        (山东网源电力工程有限公司  山东省济南市  250118)
        摘要:沿海地区特殊的地理环境和特殊气候极易导致配网架空线路在架设完成的后期使用过程中出现问题,本文就当前在我国架空电力线路常常发生事故的原因进行分析,并就其中的最为常见的防风加固问题提出改造措施,并论述目前沿海地区配网架空线路防风加固的应用。
        关键词:架空线路;抗风;加固措施
        1架空电力线路风灾事故的分析
        1.1引起线路故障的原因
        通常情况下,导致架空电力线路风灾事故的主要因素是台风的瞬时风荷载超过了设计值有可能造成线路故障,也就是说台风瞬时风力超出了预设应力极限。因此,强对流天气以及雷暴天气常常与台风同时发生,台风形成前产生的强对流天气会伴随雷暴天气共同出现,这种灾害天气会使设备及配电网线产生损坏的现象。
        1.2架空线路风灾事故的原因
        对于配网建设及施工技术不过关的工程、线路设计标准被台风风速瞬间超过、基础强度不足、缺乏足够的耐受性或暴雨、防风拉线质量偏低、改造不及时、缺乏修缮等是引起架空配电线路风灾事故的原因。
        1.3架空线路设计不规范原因
        由于线路设计风速太低是引起各沿海地区架空电力线路倾塌的主要原因。目前我们采取的架空线路设计规范与台风荷载设计规范不相符。现阶段,对已建线路,选择使用的加固方法后线路受台风影响损失非常少,达到的抗风效果也极其明显。
        1.4抗倾覆的强度不足引起倒杆的原因
        通常情况下,大多杆塔建造于软弱土层或者流沙地带上,这在一定程度上就没法确保安全的埋设深度。因而缺少较强的基础抗倾覆能力,而由于杆塔的基础不良则是导致倒杆事故时常发生。
        1.5断杆断线产生的原因
        部分杆塔使用年限过长是断杆断线产生的原因之一。大部分沿海地区的架空线路各路已超过可用年限。这样超期服役的架空线路在运行过程中就更容易受当地气候的影响,由于自然磨损,杆塔自身的强度也随着年限而逐渐降低,受大风天气影响而导致断杆断线事故也就随之增加。
        1.6线路设计中单个档距过长原因
        通过对以前线路设计的分析,可以得出,档间距的平均一般长度大约为100m,需要注意的是在跨越大的地方档距为130m左右,同时也没有加设防震锤,在台风出现的时候导线会出现大幅度高频率震动,这在很大程度上会造成断杆和短线的故障。
        2架空线路防风加固技术
        2.1直线杆加装防风拉线
        具备拉线条件的直线杆,优先安装防风拉线。电杆强度及埋深、拉线型号、安装角度、拉盘型号及埋深应满足《10kV直线电杆防风拉线配置表》。其中拉线装置技术要求如下:(1)拉线应采用镀锌钢绞线,拉线截面不小于50mm2;(2)拉线与电杆的夹角宜采用45°,若因地形问题,在一定程度上要尽可能减少夹角角度,不过不可以低于30°;(3)跨越或横贯道路的拉线,对路面中心的垂直间距要超过6m,对路面的垂直距离不应小于4.5m,拉桩杆的倾斜角宜采用10°-20°;(4)拉线棒的直径不应小于16mm。拉线棒应热镀锌;(5)防风拉线选用拉盘应根据《附件1:10kV直线电杆防风拉线配置表》选择;(6)防风拉线的楔形线夹应安装在横担装置最下方抱箍上,若电杆安装了斜撑,防风拉线的楔形线夹应安装在斜撑抱箍上。
        2.2选用加强型的绝缘子
        通常,若出现导线断线故障,处在瓷横担位置剪切螺栓被剪断时瓷横担会随着装置在大孔处的固定的螺栓旋转90°。加强型的绝缘子的两个差异化的孔是用来装置剪切的螺栓与固定的螺栓。通过此举来减小电杆受到的导线的拉力的影响,降低倒杆的几率,确保电杆安全的可靠性。


        2.3选用埋深浅、大底板的铁塔基础
        因为临海,所以地质较为疏松,为了适应此类特殊性,应选取埋深浅、大底板的铁塔基础。这种设计的优势在于抗倾覆能力强,不容易塌方,同时如果设计恰当还可以避免塌方的发生:在淤泥地采用这种设计方法,由于其基础承载较大,是能够减少和避免基础下沉的情况发生。
        2.4选用高强度水泥电杆
        在现有10kV架空线路耐张段、直线档距长度符合综合加固标准的基础上,以耐张段为单位,结合现场实施条件,对每一基直线杆采取安装防风拉线、不具备打拉线条件下,需更换高强度电杆配置基础等措施,电杆强度、埋深基础配置应满足《各种风速条件下10kV直线电杆强度与基础配置表》。
        2.5选用配网电缆化
        为达到减少事故发生几率的目的,在经济或一定客观条件允许的前提下,对台风多发区域内新建配电线路,利用经济技术比对分析来明确抉择是否应该采用电缆的敷设方式来安排电力线路。
        近年来,南网在设计架空线路时根据沿海地区风速、风压分布图按30年一遇最大值确定设计基本风速包括401m•s,45m•s、50m•s、55m•s四档。在风力达到16级及以上的时候,最大的风速能够超过51.0-56.0m•s,超过架空线路预设的最大风速指标。
        2.6微地形处理
        对于台风易袭地区的新建及改造线路,在线路设计阶段应考虑这一类风口地形的特点,微地形地区配电网线路在设计风速时,需要特殊处理,如果常年风速大于6级,应增加横担长度和导线间的距离。
        2.7完善架空配电线路标准设计
        结合实地调研分析的基础上,在标准设计升级计划中,严格遵循增加“防风加强原则”设计的标准杆塔,对台风易袭地区设计标准提高。这里面包括提升电杆抗弯强度标准、大面积推广使用绝缘导线、适度推广应用绝缘导线、加大电杆埋设深度、湿度降低挡间距、横担长度增加等,在上面分析的基础上,选择合格的导线和电杆。通过这种比较有效的标准程序来完善架空配电线路标准设计,从而提升架空电力线路保护工作的准确性和及时性。
        3加强提高防风加固应急管理技术
        如何提高电力企业抢修能力,其需要购置足够数量的检测检修设备,这里面包括了故障的定位系统和短路故障的指示器等,通过这些检测检修设备的帮助,电力企业中的供电相关部门可以快速准确地确定维修位置,进行抢修,以缩短故障时间,提升管理水平。做到定期修编应急处置预案和组织演练防患于未然。应急处置的预案中包含多项内容,根据实际情况结合当地临时突发应急事件开展实战演练,提高应急能力。相关部门需要快速恢复电力线路供电预案和面对台风天气快速做出应急救援。更进一步加强台风预警及响应,第一时间关注当地气象部门、“三防办”发布的预警信息,调动各级应急响应。在台风登陆前后,应更加及时做好各种物资及人力的准备,尤其要加强以下三方面应急救援预案:
        (1)第一时间做好各种应急准备计划。提前做好应急抢修物质的储备,以及提高装备的储备管理水平。同时建立相关的储备制度,建立防台风物资器材储备管理制度,健全应急装备和救灾物资储备管理,实现调配的流程化管理:(2)第一时间掌握各地区受灾情况。及时做好调集抢修物资和装备,组织好抢修物资和装备的收分配工作和任务;(3)第一时间落实好抢修队伍,确保抢修安全。持续加强保持规范和提高各专业应急抢险救援队伍的建设与管理,按照“专业化、规范化、标准化”建设专业应急队伍。
        4总结
        综上所述,沿海地区的特殊的地理因素和天气状况对架空 线的实际应用的影响非常复杂,因此,为了保证电力系统的整体运行通畅,必须要积极加大防风加固技术的研究,积极研发全新的技术和手段,有效降低线路改造的成本,确保线路的正常安全运行。
        参考文献:
        [1]张建伟.10kV配电网架空线路防风加固综合应用思考[J].通信电源技术,2019(7):229-230.
        [2]陈奕达,王海生.沿海地区电力线路防风能力评价体系研究[J].中国设备工程,2019(23).
        [3]朱阳.架空输电线路防风能力评估分析[J].通信电源技术,2019(01):286-288.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: