山区10kV配电线路倒杆原因分析及预防措施

发表时间:2020/11/17   来源:《电力设备》2020年第28期   作者:王大伟
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,人民生活水平的日益提高,对电力的依赖和需求越采越高,提高供电可靠率就成了当前电网企业的重要工作。
        (长庆油田公司水电厂城华水电大队  甘肃庆阳  745100)
        摘要:随着社会经济的发展,人民生活水平的日益提高,对电力的依赖和需求越采越高,提高供电可靠率就成了当前电网企业的重要工作。然而从运行分析中可看出因自然灾害、外力破坏、人为原因造成倒杆断线是影响供电可靠率的一个重要原因,同时也是影响配电线路运行成本的主要因素。所以采取可行的措施来控制以上三种因素,是架空配电线路运行管理工作的重点。
        关键词:配电线路;倒杆;外力破坏
        引言
        长庆油田配电线路多处于山区,且多为黄土高坡,土质疏松、风沙大,部分地段雨水多,造成水域流失,杆基不稳,且随着近年来老百姓的房屋建设、植被种植、土地开垦、采石爆破作业带来的人为破坏造成的配电线路倒杆现象时有发生。根据10kV配电线路在运行过程中产生的故障进行分类统计分析,找出存在的薄弱点,提出防范措施,提高配电网的供电可靠性,降低倒杆的风险。
        1 造成配电线路倒杆的原因归纳以下几种
        1.1 外力破坏,依旧猖獗
        1.1.1 山区“新农村”建设、道路加宽等施工项目增多,很多施工单位在施工时往往给线路设备带来一定的损伤,同时由于施工带来的交通繁忙,造成道路拥挤,致使政府一再扩宽道路,使很多电杆处于有效路面上,增加了汽车撞杆事故的时有发生。
        图2  施工造成线路隐患
        1.1.2 近些年封山禁牧工程实施后,山区道沿设置了铁丝网,部分偷偷放牧者随身携带钳子等器械,方便剪断铁丝网,但放牧时,闲来无事,用钳子损坏田间的配电线路拉线UT型线夹螺栓、铁塔的塔材而引起倒杆断线。
         
        图3  拉线螺丝被破坏
        1.1.3 秋收后农民将玉米杆等农作物搭在电杆、拉线或在导线下方焚烧,造成拉线损伤,大风易造成倒杆。
        1.1.4 原有的荒地上的电杆遭到开垦土地的大型机械损坏。政府惠民工程中免费配备挖掘机开垦土地,造成以前的荒山大量被开垦,而土地开垦造成土地中的电杆基础不稳易发生倒杆隐患。
        图5  平田整地造成杆基隐患
        1.2 自然灾害,不可避免
        近年来随着国家植树造林工程的重视,老百姓大棚蔬菜、水果产业的发展;山区植被大量生长,影响了气候变化,山区春季风沙多、夏季雷雨多。大风、雨水、雷电造成不可忽视的线路运行隐患。
        1.2.1大风将防雨棚、房顶物品等刮起,搭到10kV配电线路上,引起线路故障、树木刮倒、压断或倒压在架空线路上,造成保护动作,引发线路故障停电。
 
        图6  大棚塑料布搭在导线上
        1.2.2 夏季汛期雨水多,处于沟边、河床的电杆、拉线被大量雨水(洪水)冲刷或浸泡易造成倾斜或倒塌事故;而且由于选用的混凝土电杆质量标准不高,长期运行,出现电杆裂纹安全隐患,使电杆的强度收到了一些影响。还有就是过大的雨水容易引起导线与金具之间放电,发生故障。
        据统计仅2013年7月城华油区因暴雨造成配电线路倒杆故障
        图8  洪水冲毁杆基造成倒杆
        1.2.3 由于10kV架设长、地形空旷等原因,在夏季常常会产生雷击现象,此事故时最常见的,常会带来严重影响,致使绝缘子击穿或爆裂、倒杆断线等。
        图10  雷击造成电杆受损
        1.2.4 地下水充足、土质松软的地区,电杆根部没有装卡盘、底盘,电杆有下沉或位移的现象。拉线基础不牢靠,周围土质有突起、淤陷、缺土等现象,使拉线失去原有的拉力,造成倒杆隐患。
        1.3 线路建设质量不高,供电服务意识不强
        随着产能建设的快速发展,供电网络不断扩大,但近几年新建线路多为发包社会施工队伍进行施工,新架线路在线路布局、设备选型、施工质量上参差不齐。线路移交运行后,由于施工质量问题导致的倒杆事故不断,严重影响配电线路的安全平稳运行。
        1.3.1 由于部分项目组对施工材料把关不严,施工中监理现场监督力度不够,施工队伍只考虑经济效益而普遍购置非正规厂家电杆及金具,致使一些劣质的电杆流入电网。同时,施工作业时,施工队伍在隐蔽工程中偷工减料,原设计图纸该装设的电杆下方不装设底盘、卡盘,造成杆基隐患。施工中临时设置的转角杆内侧拉线未能及时拆除,不仅未起到稳定电杆的作用反而造成电杆倾斜隐患;三联杆根开不够、三相导线支持瓷瓶处未曾绑扎,遇到大风,导线晃动幅度较大。同时,部分线路转角杆不设外角拉线,而以前的顶端拉线未能拆除,造成倒杆风险。
        1.3.2 维护经验不足,巡检不到位。山区配电线路设计布局复杂、道路难行,且部分杆断荆棘丛生或电杆立于悬崖峭壁,造成配电线路巡检盲区,而长期的雨水冲刷易造成倒杆隐患。部分巡线工巡检标准不掌握,凭经验巡线,在日常的巡视和维护当中抓不住主要环节,巡线中头只向上看、不向下看,未能及时发现电杆倾斜、杆基裂缝等因素,查不出线路倒杆的隐患,更没有将缺陷处理在萌芽状态,会造成倒杆断线。甚至发现部分分因土地开挖造成的杆基隐患视而不见,造成隐患长期存在;而且,配电线路电杆杆基多为土埋,夏季的的大量雨水冲刷和浸泡,本易形成电杆倾斜或倒塌事故。
 
        图11  土地开挖造成杆基受损
        1.3.3 线路施工不合理,而外线工巡线时发现施工不规范行为时给予的合理化建议未经采纳。基层单位与用户单位项目组沟通协调不够,电网的建设与规划跟进不够,部分线路布局不合理,同一条线路的分支线路间纵横交错点较多,且均朝向一个方向,大风天气易造成电杆倾斜。线路验收时,存在的问题较多,给线路问题整改造成很大的困难。
        1.3.4 线路施工验收标准低,而用户往往急于投产,造成不合格线路接入。验收人员只注重表面而忽略隐蔽工程,造成不装设卡盘与底盘的转角杆、门型杆、三联杆以及负重杆隐患得不到及时处置,或是即便发现隐患也因考虑到整改时需推到重新架设而造成的费用较高,往往降低验收标准,造成线路带病接入,埋下运行隐患。
        1.4 线路改线施工作业难度较大
        1.4.1 由于线路投运时间较长且受资金的限制得不到及时的改造,导致部分损坏的电杆、拉线不能及时得到维护,造成倒杆隐患。
        1.4.2 工程施工的外协难度不断增大,工程施工中涉及土地、林业等问题协调处理难度大。乡镇、村委会等的协调费用不断升高,直接影响工程进度。近年来,植树造林百年大计,给山区线路运行带来新的挑战,而清理树障难度是砍伐难度增大,与村民矛盾加大,随清随种。因此,线路架设为躲避树障,绕林而行,档距超过规定范围,特别是春秋时,大风易造成导线摆动幅度增加,电杆承受力量加大,易造成倒杆。甚至遇到风水树,坟墓等有关风水产物时坚决不允许动土作业,这些都给线路隐患处理以及线路改线造成很大难度。
        1.5 土地开垦、湿地保护以及植树造林等工程带来的影响
        土地开垦、湿地保护以及植树造林等工程使山区的环境有了非常大的变化。在社会经济发展的同时也给电力线路运行维护带来了新的困难。
        1.5.1 线路走向与建筑物之间的空间矛盾日益加剧。
 
        图12  房屋建设造成杆基隐患
        1.5.2 围堰、挖湖、改河道工程给线路安全运行带来潜在安全隐患并造成检修工作的被动。
        某些工程施工可能会对线路运行带来严重影响,施工单位在施工前没有与线路运行单位进行沟通,河道改道后,一些线路的杆塔被随意的设置在河道中间,巡线人员未曾及时发现,由于杆塔基础长期受到水的浸泡,基础土壤的抗拔力以及抗倾覆力就会明显的降低,并且水位如果上升,则杆塔基础的防冻及防腐蚀工作也会变得越来越困难,因此架空电力线路就会存在很大的倒杆隐患。
 
        图13  河道加宽造成杆基隐患
        2 防止山区配电线路倒杆的措施
        做好配电线路倒杆防治工作,首先要加强配电线路运行工的培训力度,提高配电线路工对线路隐患的认识程度,即隐患就是缺陷,只有能够发现隐患才能治理隐患。其次,分季节加强配电线路巡检力度,及时发现并处理倒杆隐患,并进行闭环管理。
        2.1 增强宣传与沟通力度,杜绝外力破坏
        2.1.1利用日常的线路巡视、缺陷整改、春检以及专门组织的电力宣传的机会与线路辖区的村民广泛的沟通,通过有针对性宣传教育、发放宣传单、张贴海报等多种形式,普及电力设施保护的基础知识,曝光电力设施遭受破坏的案例,动员群众力量关注和积极参与电力设施保护工作。
        2.1.2组织人员在中小学校、乡镇、村委会、供电线路的沿线地区、存放严重危及电力设施安全的施工工地、废旧金属交易市场、废旧物资收购场所等重点区域进行宣传,设立醒目的宣传警示牌,使用电力设施保护知识进校园、进村镇、进工地、进废旧市场,力争做到家喻户晓。
        2.1.3与村民及时沟通,遇到在电力设施辖区内需要进行房屋建设、土地开垦、道路建设、植树造林、沟渠维修、大棚蔬菜棚的建设等危及配电线路运行的情况及时与配电线路运行单位取得联系,及时整改线路隐患。
        2.2 推崇标准,提高配电线路工业务及安全技能
        只有不断学习业务技能才能适应新形势的配电线路运行需求。因此通过各种形式的学习与交流不断提高配电线路工业务和安全技能。
        2.2.1 通过定期的组织配电线路工学习安规、岗位标准作业流程、配电线路验收规范、施工规范及配电线路基础知识。
        2.2.2 通过不断地举行配电线路工技能竞赛、安全知识竞赛等形式激发员工学安全、学技能、学标准的热情。
        2.2.3 通过召开班组会议、分工会等形式组织学习配电线路新设备、新产品的使用,确保员工对辖区新设备的掌握。
        2.2.4 创造机会组织配电线路工送外学习,加强与同行业员工尤其是与山区配电线路工的业务交流,查找自身不足,拓展业务知识。
 
        图14  组织安规、标准学习
        2.3 加大巡线力度,建立健全山区10kV配电线路隐患档案
        加强配电线路运行管理和技术监督工作,大幅减少配电线路倒杆故障,尽最大努力减少、总结线路事故发生的规律性,建立健全线路隐患档案及线路故障常发点档案,采取有针对性的措施来预防或消除,保证10kV配网能安全可靠的供电、运行。
        2.3.1要做好四防工作,即风、汛、雷、树的防御工作。雨季来临前,重点检查山区配电线路杆基、拉线、地锚等,及时加固裂缝的杆塔基础及周边不足安全距离的垮塌部分;多雨的杆基附近维修排水渠,防止长期的雨水冲刷造成杆基附近山体滑坡;在雷电集中杆段设置避雷器,必要时架设避雷针。
        2.3.2日间及特殊天气巡视时,发现电杆、拉线、电杆的杆基等可能出现倾斜、拉线被盗、杆基周围3米内取土或水冲造成杆基下沉等可能造成倒杆隐患时,要及时进行拉线重做、杆基培土加固、水坑填土等;其次,做好配电线路交叉跨越点档案的建立,加大交叉跨越点、悬崖峭壁、荆棘林中的巡检力度,杜绝线路盲区的存在。
        2.4 不断强化调度管理机制,确保线路运行平稳受控
        充分认识到在山区电网建设方面,结合山区的特殊性不断完善调度协议,加强与用户、山区村民的沟通,及时整改配电线路倒杆隐患,保障山区配电线路争产运行。
        2.4.1 加大安全用电及保护电力设施的维护宣传力度,防止农民耕作时损坏农田内的电杆。
        2.4.2 线路附近有跨越公路、房屋等情况,应设置醒目的限高标致。同时在电杆上张贴防撞击反光贴,减少夜间外力破坏造成的倒杆次数。
        2.4.3 配变、无功补偿装置等大型设备应选择重型杆或双杆架设。
        2.4.4 做好电杆埋深的变化及时处理。电杆立在农田内,由于农民的耕作、平田整地、沟渠维修等施工时不注意或人为的原因,使电杆的埋深发生变化,低于原来的设计标准,要及时与老百姓沟通进行杆基加固或电杆位置调整。
        2.5 不断转变观念,做好山区10kV线路的施工过程监管
        在山区电网建设方面献计献策,俗话说“治病不如防病”,与其等到线路加好后验收时的整改不如线路教案设施多给予意见,采取优化电网建设。
        2.5.1线路施工中的要提高主人翁意识,因为线路施工结束后,电杆的底盘、卡盘、地锚等隐蔽工程整改难度较大,需在施工中及时加装。
        2.5.2加强与施工单位的沟通,及时纠正线路施工作业中的不合理行为,参与线路走向设计,避免线路出现大档距或同杆、同一方向的多分支等现象,确保受力平衡。同时,避免架设在道路附近的杆塔保证与道路的安全距离,并设置明显的反光标识,避免车辆撞击而发生倒杆。
        2.5.3 严把材料入库关,杜绝不合格电杆、地锚、底盘、卡盘以及附件的投入山区配电线路使用。
        2.5.4加强监管协调,抓好工程进度,积极协助施工单位解决施工中存在的各类问题。根据立杆位置和周围的地质情况,适时安装拉盘、底盘和卡盘或采取其他加固措施。电杆拉线不仅要根据施工工艺进行设置,还要加装警示管。
 
        图15  线路地锚等材料
        2.6 提高线路验收质量,严格线路接入流程,确保线路安全可靠运行
        新架设或改造配电线路时,电杆的组立务必按照国家标准或设计进行施工和验收。加强线路验收和接入管理,全面做到“提高线路验收质量,严格线路接入流程”,不断促进管理办法的执行与落实。验收中,要逐基杆塔、逐台设备进行,不得进行抽检,重点做好隐蔽工程验收和把好材料入库管;严格执行国家验收标准。
        2.6.1 为防止大风引起的倒杆,应根据实际情况,每隔7-10基电杆应设置防风拉线。在电杆的终端杆、转角杆、分支杆应设置拉线。拉线与电杆夹角一般为45度,最小不应小于30度。
        2.6.2 电杆埋深一般不小于1/6杆长,对酥松土壤、转角、终端杆应加深埋深,对低洼水田及易积水的地方,杆根应采取措施将泥土填高、夯实,以利于排水,必要时在杆根底部加装卡盘与底盘。
        2.6.3 转角横担要根据受力情况,15度要采用单横担,15-45度采用双横担,45度以上采用十字横担。达不到以上的要求,要利用线路停电的机会进行整改。
        2.6.4 检查混凝土电杆,不应有严重裂纹、钢筋锈蚀流铁锈水等现象,电杆保护层不应有脱落、酥松、钢筋外露,不宜有纵向裂纹,横向裂纹不宜超过电杆周长的1/3,裂纹宽度不宜大于0.1毫米,否则要更换电杆,以防万一。
        图17  拉线楔形线夹组装
        2.7 掌握山区发展动态,确保线路运行环境良好
        2.7.1在日常工作中,及时与地方政府沟通,做好山区建设规划信息,对于道路加宽维修、围堰、挖湖、改河道等大型施工进行现场勘察、编写改线方案并做好了有关线路的改线工作,杜绝因以上的施工造成倒杆隐患。
        2.7.2遇到山区配电线路附近有国家重大施工项目时,积极做好与施工单位的沟通,加大宣传力度,避免因施工单位需要停电配合时因不清楚线路运行单位而造成盲目操作,影响线路运行
        2.8 积极推进新技术在配电网中的应用
        积极推进新技术在山区配电网中的应用,如安装带短信功能的线路故障指示仪,就可大大缩短查找故障的时间,减少人力物力和不必要的损失,大力推广10kV重合器、避雷定位系统、配电网GIS定位系统等新技术。
        3 结语
        综上所述,山区10kV配电线路的运行管理因其特殊性受到诸多因素的影响,尤其存在倒杆断线的风险更大。在供电事业上,山区10kV配电线路担负着重要的角色。因此加强山区10kV配电线路的运行管理,防止倒杆断线将是一个长期的、艰巨的任务。
        参考文献
        [1]许东东.配电线路故障段查找[J].北京:科学技术,2009.
        [2]李献计. 配电线路故障段查找[J].北京:电力系统,2010.

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