浅析配电线路台风受损原因及风灾防御措施
浅析配电线路台风受损原因及风灾防御措施
发表时间：2018-10-01T19:35:57.003Z  来源：《基层建设》2018年第23期作者：杨治富王圣宝
[导读] 摘要：配电线路杆塔除直接遭受风荷过载受损外，还遭受台风间接影响受损。
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摘要：配电线路杆塔除直接遭受风荷过载受损外，还遭受台风间接影响受损。本文对中、低压配电线路大范围受损原因进行分析，并从配网设计、施工、运行维护和管理等方面提出了防御措施，进而提高配电设施防御台风等能力。
关键词：配电线路；台风；受损原因；风灾防御
沿海地区遭受十年一遇的超强台风侵袭，35 kV及以下配网电力设施受损严重。配电设施受灾范围和严重程度，主要与台风登陆地点与发展路径有关，沿海地区由于遭遇台风正面登陆及地形空旷、容易受风，一般受灾较严重。
1配电线路受灾的原因分析
1.1台风风力超过线路风荷标准
按照配电线路设计行业标准，10 kV配电线路防御风荷最大设计风速值，采用离地10m高、10年一遇、10 min时距的平均最大风速，调查近年阳江、茂名、湛江等地配网建设线路设计风速普遍采用2535 m/s，低于“黑格比”登陆时中心最大风力48 m/s，更低于局部地区阵风风速50-60m/s。上述台风气象条件远远超出中、低压配电线路设计条件，是造成大量倒杆、断杆、断线主要原因。
1.2早期线路无正规设计或设计标准偏低
在现行的行业设计规程中，要求10 kV线路普通钢芯铝绞线截面主干线、分干线、分支线分别不低于120mm2, 70mm2和50mm2，线路档距城镇、空旷地区分别不大于50 m和100 m，耐张段长度不应大于1 km，空旷地区连续直线杆超过10基宜装防风拉线，10m以上单回电杆埋设深度不低于1.7 m，而运行线路很多都未达到上述设计要求。
1.3部分配网设施残旧，未及时改造
线路大量倒断杆与电杆残旧、运行年限长，未及时改造加固，健康水平不佳有关。部分老旧线路经过多年运行，电杆普遍发生风化、爆裂露筋，导线线径小，电杆横担、金具、拉线等部件锈蚀严重，无法经受强台风荷载。低压线路受灾严重的主要是未经农网改造的低压线路，部分使用木杆及土制电杆，安装随意性大，私拉乱接现象严重。
1.4电杆制造质量不良
配电线路电杆使用量大，生产厂家较多，有本地区企业，也有外地厂家，
质量参差不齐。同一线路电杆也有多个厂家、多种型号，不利于电杆台帐管理，倒杆时难以确认电杆厂家、技术资料。电杆生产工艺、质量难以控制，部分人网运行电杆存在制造质量问题。
1.5配网建设及施工质量不良
早期配网建设程序不规范，配电线路施工过程中，受地形限制等原因，未能严格按设计要求施工，如未按规定装设足够的防风拉线、底盘、卡盘，部分电杆埋深不足等。本次台风受灾线路倒杆中，相当数量是由于未按设计施工、偷工减料，施工质量不良造成的。
1.6线路走廊树木及高杆植物压线倒杆
行业规程要求10 kV配电线路通过林区时应砍伐出通道，通道净宽为导线边线向外侧水平延伸5m。但是沿海线路经过防风林带时，维护砍伐线路走廊树木难度较大，山区及丘林地带线路更是如此，无法做到完全清理线路两侧5m内树木。
1.7防风拉线缺失导致倒断杆
配电线路防风拉线缺失，或因青赔和现场条件限制，无法按设计要求装设拉线，也是导致线路风灾倒断杆的重要因素。线路倒断杆主要发生在耐张段较长，没按要求安装拉线的直线杆。
1.8电杆基础不良或暴雨或海潮破坏导致倒杆
调查表明，部分线路的部分区段倒杆数量明显多于断杆，且倒杆绝大部分是电杆倾斜。造成杆塔集中倾倒原因与杆塔基础不良或遭受破坏有关。如部分杆塔位于沿海软土、流沙地带，加上埋深不足及未安装底盘、卡盘，基础防风能力差，极易出现局部大面积倒杆现象。
1.9配网建设及改造资金不足
配网建设及改造资金长期投人不足，是制约配网工程建设质量的关键因素。一方面，应该大力提高新建工程设计标准和建设质量，以避免低水平建设、接着再花钱改造的老套路。另一方面，大量老旧中、低压配网线路设施需要尽快改造，接管县级供电分公司配网设备需要及时更新升级。这些都要求公司在配网规划建设和技改项目中显著增加投资。
2提高配电线路抵御风灾能力措施
2.1明确配电设施重点防风范围
10级台风配网设施台风受灾范围主要与台风路径相关，具有不确定性。受损形式与具体地形、周围环境条件有关；中、低压配电线路规模大、地域广。因此建议配电设施防风采取重点防御、因地制宜和分级加固原则。重点防御范围可确定为广东沿海5-20 km地势平坦区域、多年台风路径区域，多年台风半径范围的
流沙及软基地质地段、防护林经济林区及部分山区线段。多年台风路径区域由各运行单位综合历年台风气象资料确定。
2.2适当提高配电线路防风设计标准
配电线路最大设计风速应满足设计规程要求，重点防御范围线路不应低于40 m/s，在沿海空旷地段及风口位置，最大设计风速不应低于45 m/s，严格按设计规程控制线路档距和耐张段长度，重点防御范围线路档距不应大于50 m，耐张段长度不应大于500 m。跨越湖泊、河流、公路、铁路及其他重要跨越应采用孤立档。
严格按设计规程安装防风拉线，连续直线杆超过10基应装设拉线，原则上重点防御线路现场具备条件的均应装设，并加强和完善电杆基础设计，电杆底盘、卡盘规格及电杆埋深设计应满足规程要求。
2.3合理选择电杆型号样式
直线杆宜采用符合国家标准的预应力锥形水泥电杆或大弯矩电杆，采用普通电杆的应增加防风拉线设计，局部地段不具备拉线条件和运输条件的应采用自立式角钢塔或钢管塔；在沿海地形空旷、软土沙质和风口位置，应增加铁塔使用目。
耐张杆应采用自立式角钢塔或钢管塔，采用电杆的应使用双杆组合并装设防风拉线。双回线路应采用大
弯矩电杆、双杆组合或自立式铁塔，采用电杆的应尽量装设拉线。
另外，对重要负荷、乡镇主要线路及特殊线段，新建工程及改造设计可考虑铺设电力电缆；新建、改建线路应尽量避开防护林及高杆林区；并在新建、改造配电线路典型设计中，应考虑增加防风设计内容，以便提高电网配电线路整体防风设计标准。
2.4加强电杆制造、采购和施工质量监控
应加强水泥电杆工厂制造过程的工艺、质量控制，完善电杆钢筋、混凝土及成型产品的试验和定期抽检制度；规范电杆采购和招投标管理，完善电杆厂家准人备案制度，严格执行订货技术条件，防止不合格电杆人网运行。
2.5加大配电线路运行维护力度
加强配电线路运行维护和规范管理，台风前要加强特巡，及时消除线行缺陷和险情，做好防风措施。做好配电线路防风能力评估和状态评价工作，防风能力不满足要求的应及时列人大修技改计划。
2.6增加配网建设和技改资金投入
加大中、低压配网新建工程资金投人，提高新建线路工程质量；加大配网大修改造资金投人，加快老旧线路设备改造进度，全面提高广东电网中、低压配电线路防御风灾能力。
结语：
超强台风导致电网大量线路跳闸或停运，特别是对中、低压配电设施造成重大影响，造成配电线路大面积倒杆、断杆、断线及其他设备受损，严重影响供电可靠性和电网安全。建议采取重点防御、因地制宜和分级加固原则，适当提高防风设计标准，加强电杆制造、采购和施工质量监控，建立台风预警机制和特巡制度，增加配网建设和改造资金投人，全面提高配电设施抗风能力。
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