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摘 要: 在城市发展中10KV线路是城市主要电力输送电路,其自身具有一定的发展局限,在自然环境中易发生风灾危险,导致经济受损的同时威胁居民生活安全。针对此情况,政府及有关部门不断完善创新配网架空线路的抗风性能,通过优化设计,降低事故发生率,保证供电的平稳安全性。本文在此基础上,分析探究10kV 配网架空线路抗风加固设计改造和应用,希望为实际城市建设提供参考意义。
关键词: 供电线路;10KV配网;架空线路;抗风加固;实际应用
广州位于珠江三角洲,其广州城市地理环境具有一定的特色性,因此对其进行配电线路设计时需充分结合其地理环境的特殊性,与气候环境相适应,构建具有针对性的10KV配网架空线路抗风加固设计,通过不断的升级优化满足现代化城市建设的需求。在城市建设过程中,10KV电网是主要供电线路,其由于自身限制,存在一定的应用局限,在抗风能力上存在明显缺陷,受气候因素等自然条件的影响极易发生风灾危险。不仅影响正常电路输送、降低经济效益,同时还威胁居民正常生活,降低供电可靠性,增加维修成本。由此可见,在广州地区需根据其城市特点、气候因素选择适宜的方法加固10KV配网监控线路的抗风能力。
一、常见诱发10KV配网架空线路发生风灾事故的因素
在经过一系列数据收集整理与分析后,可知在广州地区,台风等自然因素是导致配电网线路出现损坏的重要原因,其导致配电网发生杆塔倾斜、杆塔倒塌、杆塔短线等问题,出现此类问题的主要原因是:
1.1诱发杆塔倾斜倒塌的主要原因
第一,传统线路风速较低。现阶段,常见的10KV配电线是以前构建的,其年代久远,受到环境因素影响的同时,受建设技术条件的限制,受当时规范标准的制约,导致部分电线设计的气象参考标准为地面15m处10分钟内15a的平均风速,此时10KV架空线路的最大风速设计较低;第二,缺乏高效的抗倾覆性能。根据对10KV架空网常见事故的统计,杆塔倒塌数量明显多于杆塔断裂数量,大部分倒塌现象为倾向式倒塌,其主要是受杆塔基础搭建不良、建筑位置不当的影响发生倾斜问题。当杆塔建筑在软土层、流沙带进行建设时,极易发生深埋度不够的现象,导致其缺乏较强的抗倾覆性能。当出现极端天气,如今年遭受16级强台风“山竹”的影响广州以北部分地区的杆塔倾斜倒塌,受损较为严重;第三,设置较少防风拉线、设计过长耐张段。在设计架空线路时,部分线路耐张段较长,因此其容易发生串倒现象,当发生事故时将扩大事故的影响。当施工条件影响风拉线设置较少时,导致线路本身单薄,极易引发串倒问题;对于偏远的村镇和道路,使用与市区内一样的施工条件也是导致倾斜倒塌的主要因素。
1.2诱发断杆断线的主要原因
第一,年代久远维修不及时、年久失修导致超期工作,降低期使用性能,在沿海气候的影响下发生质量下降、强度降低等现象,大风等极端天气极易导致杆塔出现断裂;第二,在传统线路设计过程中,线路单档距较长,跨度大的地方档距更长,缺少有效的防震措施,致使极端天气下,如台风期间导致导线晃动频率增加、幅度加大,进而加强断杆发生率。第三,极端天气中,导致部分树木树枝发生折断,压断线路甚至发生断线、断杆。
综上可知,在广州区域内,10KV配网架空线路极易受到天气影响、环境影响,出现断杆、断线等问题,需要针对相应具体情况,选择合理措施对配网架空线路进行抗风加固。
二、广州区域内10KV 配网架空线路抗风加固设计及应用
在对广州市城市电力管理时,应当精益化管理,结合当地的地形、地理条件、气候变化作为基础,根据主要极端天气的变化,增强配电网架空线路的防风性,降低台风带来的影响。
以不同电路抗风能力差异化评估数据为基础,坚持以轻重缓急作为加固处理原则,制定科学、可行性强、可持续发展的整改计划,强化落实执行,保证 10kV 配网架空线路风速均可满足35m/s要求。在对广州地区10kV 配网架空线路进行抗风加固改造时,以耐张段为单位,改造风俗不满足 35m/s 要求的线路,提升风速性能达到城市发展标准。对年代久远、运行周期长、不能确定杆塔强度性能的线路加固改造。
2.1 缩短耐张段的长度
在广州市进行配电线铺设时,根据城市特点,具有不同于其他区域的耐张长度缩短要求,主要措施为:
对于单回路超过 500m 耐张段线路,可以增设耐张杆塔空时耐张段长度不超过500m实现对耐张段的缩短;增设线路中直线耐张杆塔应超过F级的强度,同时配合安装四向拉线增强加固;当施工现场不具备拉线条件时,可更换为高强度电杆或改用钢管杆。在此过程中,应选择选 12m 高强度电杆,并控制根部开裂弯矩超过150kN·m,对于 15m 高强度电杆应超过160kN·m,并加固基础措施,保证配置对应。如以钢管杆为电杆时,应控制其水平荷载可超过30%。
对于双回路不低于400m的耐张段线路,可增设杆塔实现对耐张段缩短,将耐张段的长度均保证在400m内;加设直线耐张杆塔,可选择高强度混凝土杆、钢管杆进行搭建。此过程中应注意的是,12m 的高强度电杆,保证其根部开裂弯矩超过200kN·m,15m 的高强度电杆超过260kN·m,并保证基础建设相匹配。当选择钢管杆时,保证水平荷载标准值可超过40%。
对于多回路可根据线路实际回路数、导线、档距等参数具体数据结合设计风速的城市建设要求,合理计算杆塔基础受力,以此确定针对性加固措施。
2.2 直线大档距的缩短
对于单回路,应当重视对裸导线超过90m的直线档距、超过80m的绝缘导线直线档距进行详细检查,当其两侧电杆符合基本强度要求时,对其埋设深度进行检查,若不符合要求时可选择加固电杆处理。当强度不符合基本要求时,可增设杆塔在档距中间位置處。若此时不能按条件进行杆塔搭设时,可在档距两端电杆上安装加固防风拉线。若不具备安装防风拉线的条件时,可选择更换电杆的方式加固线路。对于双回路,也需要监测裸导线、绝缘导线的直线档距,当其不符合埋设深度要求时,可治进行基础加固;当电杆强度不符合标准时,可采用增设档距中间电杆的方式进行加固。
2.3常见直线杆加固
对配网架空线路进行加固时,应当在缩短杆塔耐张段、档距长度时,加固处理直线杆,主要的改造措施包括:安装防风拉线、进行基础加固、对电杆进行更换等。第一,当存在连续性单回路时,其耐张段范围内,有超过五根直线杆时,可在增设加强型直线杆在耐张段中间第一位置处,校正核查直线杆后对其强度性能、埋设深度等进行标准规定检查。对出现检出不符合基本要起肚饿情况,选择针对性的措施进行及时处理,如:安装防风拉线等;第二, 当线路中存在双回路时,其电线杆强度不超过M级、决断导线不超过N级时,应当在耐张区域内设置防风拉线组合在每两隔一根直线杆处,加强未采用直线杆加固的电杆深埋程度。通过对杆深埋度的检查,及时加固处理不合要求的电杆。
2.4加固基础措施
根据常见的杆塔问题可知,应当对线路安装合理长度的防风拉线。根据相关数据保障防风拉线的最小深度符合施工设计要求,满足现代化广州城市变化要求,增强杆塔的抗风性。对此可选择因地制宜的方式,在电杆最佳位置进行基础加固,如:加强水泥沙包形成护坡、利用浆砌块石进行护坡、采用套筒混凝土施工基础、通过混凝土桩进行基础加固、利用浆砌块石进行基础加固等方式。
结束语
综上可知,在广州地区范围内,受到地理环境特殊性的影响,珠江三角洲气候条件独特性的影响,因此对线路的抗风能力要求较高,对此应当采用合理、现代化的技术手段与措施,升级加固线路的抗风性,增加经济收效、降低维修消耗、保证线路安全平稳运行,为人民造福。
参考文献
[1] 张小伟 浅谈10kV 配网架空电缆台架改造中的几个问题 [J]. 广东科技,2010(04).
[2] 李春祥.李锦华.于志强.输电塔线体系抗风设计理论与发展 [J]. 振动与冲击,2010(08).
[3] 谢强.不同横隔面配置方式的输电塔抗风动力响应分析 [J]. 高电 压技术,2013(09).
关键词: 供电线路;10KV配网;架空线路;抗风加固;实际应用
广州位于珠江三角洲,其广州城市地理环境具有一定的特色性,因此对其进行配电线路设计时需充分结合其地理环境的特殊性,与气候环境相适应,构建具有针对性的10KV配网架空线路抗风加固设计,通过不断的升级优化满足现代化城市建设的需求。在城市建设过程中,10KV电网是主要供电线路,其由于自身限制,存在一定的应用局限,在抗风能力上存在明显缺陷,受气候因素等自然条件的影响极易发生风灾危险。不仅影响正常电路输送、降低经济效益,同时还威胁居民正常生活,降低供电可靠性,增加维修成本。由此可见,在广州地区需根据其城市特点、气候因素选择适宜的方法加固10KV配网监控线路的抗风能力。
一、常见诱发10KV配网架空线路发生风灾事故的因素
在经过一系列数据收集整理与分析后,可知在广州地区,台风等自然因素是导致配电网线路出现损坏的重要原因,其导致配电网发生杆塔倾斜、杆塔倒塌、杆塔短线等问题,出现此类问题的主要原因是:
1.1诱发杆塔倾斜倒塌的主要原因
第一,传统线路风速较低。现阶段,常见的10KV配电线是以前构建的,其年代久远,受到环境因素影响的同时,受建设技术条件的限制,受当时规范标准的制约,导致部分电线设计的气象参考标准为地面15m处10分钟内15a的平均风速,此时10KV架空线路的最大风速设计较低;第二,缺乏高效的抗倾覆性能。根据对10KV架空网常见事故的统计,杆塔倒塌数量明显多于杆塔断裂数量,大部分倒塌现象为倾向式倒塌,其主要是受杆塔基础搭建不良、建筑位置不当的影响发生倾斜问题。当杆塔建筑在软土层、流沙带进行建设时,极易发生深埋度不够的现象,导致其缺乏较强的抗倾覆性能。当出现极端天气,如今年遭受16级强台风“山竹”的影响广州以北部分地区的杆塔倾斜倒塌,受损较为严重;第三,设置较少防风拉线、设计过长耐张段。在设计架空线路时,部分线路耐张段较长,因此其容易发生串倒现象,当发生事故时将扩大事故的影响。当施工条件影响风拉线设置较少时,导致线路本身单薄,极易引发串倒问题;对于偏远的村镇和道路,使用与市区内一样的施工条件也是导致倾斜倒塌的主要因素。
1.2诱发断杆断线的主要原因
第一,年代久远维修不及时、年久失修导致超期工作,降低期使用性能,在沿海气候的影响下发生质量下降、强度降低等现象,大风等极端天气极易导致杆塔出现断裂;第二,在传统线路设计过程中,线路单档距较长,跨度大的地方档距更长,缺少有效的防震措施,致使极端天气下,如台风期间导致导线晃动频率增加、幅度加大,进而加强断杆发生率。第三,极端天气中,导致部分树木树枝发生折断,压断线路甚至发生断线、断杆。
综上可知,在广州区域内,10KV配网架空线路极易受到天气影响、环境影响,出现断杆、断线等问题,需要针对相应具体情况,选择合理措施对配网架空线路进行抗风加固。
二、广州区域内10KV 配网架空线路抗风加固设计及应用
在对广州市城市电力管理时,应当精益化管理,结合当地的地形、地理条件、气候变化作为基础,根据主要极端天气的变化,增强配电网架空线路的防风性,降低台风带来的影响。
以不同电路抗风能力差异化评估数据为基础,坚持以轻重缓急作为加固处理原则,制定科学、可行性强、可持续发展的整改计划,强化落实执行,保证 10kV 配网架空线路风速均可满足35m/s要求。在对广州地区10kV 配网架空线路进行抗风加固改造时,以耐张段为单位,改造风俗不满足 35m/s 要求的线路,提升风速性能达到城市发展标准。对年代久远、运行周期长、不能确定杆塔强度性能的线路加固改造。
2.1 缩短耐张段的长度
在广州市进行配电线铺设时,根据城市特点,具有不同于其他区域的耐张长度缩短要求,主要措施为:
对于单回路超过 500m 耐张段线路,可以增设耐张杆塔空时耐张段长度不超过500m实现对耐张段的缩短;增设线路中直线耐张杆塔应超过F级的强度,同时配合安装四向拉线增强加固;当施工现场不具备拉线条件时,可更换为高强度电杆或改用钢管杆。在此过程中,应选择选 12m 高强度电杆,并控制根部开裂弯矩超过150kN·m,对于 15m 高强度电杆应超过160kN·m,并加固基础措施,保证配置对应。如以钢管杆为电杆时,应控制其水平荷载可超过30%。
对于双回路不低于400m的耐张段线路,可增设杆塔实现对耐张段缩短,将耐张段的长度均保证在400m内;加设直线耐张杆塔,可选择高强度混凝土杆、钢管杆进行搭建。此过程中应注意的是,12m 的高强度电杆,保证其根部开裂弯矩超过200kN·m,15m 的高强度电杆超过260kN·m,并保证基础建设相匹配。当选择钢管杆时,保证水平荷载标准值可超过40%。
对于多回路可根据线路实际回路数、导线、档距等参数具体数据结合设计风速的城市建设要求,合理计算杆塔基础受力,以此确定针对性加固措施。
2.2 直线大档距的缩短
对于单回路,应当重视对裸导线超过90m的直线档距、超过80m的绝缘导线直线档距进行详细检查,当其两侧电杆符合基本强度要求时,对其埋设深度进行检查,若不符合要求时可选择加固电杆处理。当强度不符合基本要求时,可增设杆塔在档距中间位置處。若此时不能按条件进行杆塔搭设时,可在档距两端电杆上安装加固防风拉线。若不具备安装防风拉线的条件时,可选择更换电杆的方式加固线路。对于双回路,也需要监测裸导线、绝缘导线的直线档距,当其不符合埋设深度要求时,可治进行基础加固;当电杆强度不符合标准时,可采用增设档距中间电杆的方式进行加固。
2.3常见直线杆加固
对配网架空线路进行加固时,应当在缩短杆塔耐张段、档距长度时,加固处理直线杆,主要的改造措施包括:安装防风拉线、进行基础加固、对电杆进行更换等。第一,当存在连续性单回路时,其耐张段范围内,有超过五根直线杆时,可在增设加强型直线杆在耐张段中间第一位置处,校正核查直线杆后对其强度性能、埋设深度等进行标准规定检查。对出现检出不符合基本要起肚饿情况,选择针对性的措施进行及时处理,如:安装防风拉线等;第二, 当线路中存在双回路时,其电线杆强度不超过M级、决断导线不超过N级时,应当在耐张区域内设置防风拉线组合在每两隔一根直线杆处,加强未采用直线杆加固的电杆深埋程度。通过对杆深埋度的检查,及时加固处理不合要求的电杆。
2.4加固基础措施
根据常见的杆塔问题可知,应当对线路安装合理长度的防风拉线。根据相关数据保障防风拉线的最小深度符合施工设计要求,满足现代化广州城市变化要求,增强杆塔的抗风性。对此可选择因地制宜的方式,在电杆最佳位置进行基础加固,如:加强水泥沙包形成护坡、利用浆砌块石进行护坡、采用套筒混凝土施工基础、通过混凝土桩进行基础加固、利用浆砌块石进行基础加固等方式。
结束语
综上可知,在广州地区范围内,受到地理环境特殊性的影响,珠江三角洲气候条件独特性的影响,因此对线路的抗风能力要求较高,对此应当采用合理、现代化的技术手段与措施,升级加固线路的抗风性,增加经济收效、降低维修消耗、保证线路安全平稳运行,为人民造福。
参考文献
[1] 张小伟 浅谈10kV 配网架空电缆台架改造中的几个问题 [J]. 广东科技,2010(04).
[2] 李春祥.李锦华.于志强.输电塔线体系抗风设计理论与发展 [J]. 振动与冲击,2010(08).
[3] 谢强.不同横隔面配置方式的输电塔抗风动力响应分析 [J]. 高电 压技术,2013(09).