配电线路台风受损原因及风灾防御措施论文_王辉,杨慧

配电线路台风受损原因及风灾防御措施论文_王辉,杨慧

王辉 杨慧

国网山东郓城县供电公司 山东郓城 274700

摘要:如果在台风天气发生时没有采取有效的防治对策进行处理,将会严重的危害配电线路的安全性、稳定性以及可靠性,不仅会造成严重的经济损失,还会威胁人们的生命安全。本文首先说明了台风对配电线路的危害,然后分析了配电线路台风受损的原因,最后详细阐述了配电线路的风灾防御措施。

关键词:配电线路;台风受损;断线;防御;加强型电杆

一、台风对配电线路的危害

近年来,台风灾害频有发生,并且对环境、社会等造成了严重的影响,其中对于配电线路造成的危害尤为严重。台风对配电线路造成的危害主要包括以下几个方面。

(一)断线危害

由于档距分布不合理,导致电线处于疲劳状态,当遇到台风天气时,在瞬时大风作用下,会导致电线局部机械特性发生变化,进而导致配网出现断线危害。

(二)倒塔危害

导致配电线路出现倒塔危害的原因主要包括水土流失、山体滑坡、设备质量问题、施工质量问题、配电线路拉线缺失、实际风俗超过配网线路最大抗风设计值、设计选型错误等。

(三)线路跳闸危害

由于在进行线路设计时,并没有考虑到台风对线路造成的影响,会导致实际风俗超过最大设计风俗,导致导线出现风偏引起对塔身放电或者相间放电,同时台风天气会将线路吹至树障或者其他障碍物,如果不能够及时的采取措施进行处理,将会导致配电线路出现跳闸故障。

(四)危害程度与电压等级的联系

同时,台风天气对配网危害程度的高低与配网的电压等级存在直接的联系,电压等级越低,则受损面越大,电压等级较高,则受损面也相对较小,影响最大的是中低压配电网,例如,10~220 k V配网在受到台风影响时,其发生线路跳闸故障的概率非常高。

二、配电线路台风受损的原因分析

相关数据显示台风是引发我国配网架空线路损伤的主要因素之一。此处损伤具体指的是杆塔倾斜倒塌和断杆断线等。发生这些事故的原因如下:

(一)引起杆塔倾斜倒塌的原因

1、线路设计风速太低是引起配电线路倾塌的主要因素之一。我国沿海地区的架空线路普遍建设年代久远,当时的要求和规范已经不能达到现在的标准,在一定气象条件时的最大风速是按照地面15m高处15a一遇10min平均风速规定的,因而线路设计普遍最大风速偏低。

2、抗倾覆的强度不足

调查数据显示在沿海地区发生的配电线路事故中,杆塔倒塌的案例数比断杆数量高很多,而且绝大多数为斜向倾倒。杆塔的基础不良则是导致倾覆的主要原因之一。一些杆塔建造于软弱土层或者流沙地带上,又没有足以保证安全的埋设深度,因而缺少较强的基础抗倾覆能力,导致倒杆事故时常发生。除此以外,伴随台风而来的暴雨、海潮、洪水等自然灾害也会对杆塔的安全性产生一定影响。

3、在进行设计时,耐张段过长而防风拉线过少。前者带来的不利影响表现为增加串倒的发生频率,并由此扩大事故范围和使势态更为严峻。后者的产生原因一般是施工过程中受到的限制使得线路本身太单薄,提高了串倒发生的频率。

(二)断杆断线的产生原因

1、杆塔使用年限超过了实际的可用时间

沿海地区一些配电线路已经使用多年,在运行过程中经常出现超期服役,加上沿海地区受到海洋气候影响,杆塔自身的强度会显著降低,在大风天气容易出现断杆事故。

2、设计中单个档距过长

从前在进行线路设计时,档距的平均长度在100m左右,跨越大的地方档距往往能够达130m左右,并且缺少防震锤,遇到台风天气导线会出现大幅度高频率舞动,很容易产生断杆和短线的事故。

3、极端恶劣的天气,例如台风,会导致树枝发生折断且压在线路上,由此可能产生的后果轻则断线,重则杆塔压断。

三、配电线路的风灾防御措施

(一)台风天气前的准备工作

1、应急工具以及车辆准备

在台风来临之前,应该对应急车辆、工具等进行全面的检查,如果在检查的过程中发现存在问题,应该及时的采取有效的措施进行处理,以此保证所有的车辆以及工具等处于最佳运行状态,在出现突发状况时,能够迅速的投入使用。

2、做好个人防护用品的检查工作

个人防护用品在保护配网工作人员方面发挥着至关重要的作用,如果个人防护用品存在问题,配网工作人员无法保证自身的生命安全,应急工作更无从谈起。

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3、开展防风、防汛巡视

对于可能受到台风影响的杆塔、线路等,应该指派专门的巡视人员进行特巡,一旦发现问题应该及时采取有效的措施进行处理,例如,做好电杆拉线的特巡工作,做好线路的清障工作,避免由于树木或者其他障碍物倒塌损坏线路,同时还应该检查配电房的排水系统,做好配网的防洪措施,因为台风天气通常伴随严重的降水,做好配电房的防洪工作,能够降低水浸或者内涝对配网造成的损害。

(二)防风加固措施

1、采用套筒式的混凝土基础

与水泥杆基础对比,我们把套筒式的混凝土基础罗列如下:

(1)能够提升施工效率。普通的电杆基础需要3~4人来开挖,而套筒基础由于不需要支模板,因而施工难度明显更低,从而施工效率也相应更高。

(2)地质相对较差的区域可以通过减少开挖电杆基础的面积来降低施工对当地农业产生的影响。

(3)内套筒预先保留了立杆中间的孔洞,立杆时可以往内套筒中注入水泥,用中砂对中间空隙进行填充,用混凝土的砂浆密封内套筒最顶面约为50mm的地方。这样在使用时若需要换电杆只要把表层的砂浆凿开就可以方便地进行维护。

(4)套筒砼杆的基础有效地提高了捣基和基础的开挖安全水平,水泥套筒的利用有效地降低了开挖时发生塌方现象的几率,保障了工人的人身安全。

2、采用加强型电杆

加强型电杆的优点是抗弯力矩较好,遇到大风天气,可以凭借较好的抗弯能力来抵御台风对杆形成的弯矩,线路的补偿难度由于不用增加拉线而降低。和普通电杆相比,加强型的电杆倾覆弯矩更高,能够在温度较低且时常有大风的地区进行运用。

3、采用加强型的绝缘子

加强型的绝缘子有两个大小不同的孔,分别用来安装剪切的螺栓和固定的螺栓。如果发生导线断线的情况,位于瓷横担处的剪切螺栓被剪断的同时瓷横担会沿着安装在大孔处的固定的螺栓旋转90°,以此降低电杆受到的导线的拉力,减少倒杆的可能性,保证电杆安全。

4、采用埋深浅、大底板的铁塔基础

沿海地区地质成分主要是淤泥和沙,为了适应此项特性,应该采用埋深浅、大底板的铁塔基础。这种基础的优势体现在沙地施工时抗倾覆的能力高,并且塌方几率小,而在淤泥地施工时基础承载能力强,因而可以减少出现基础下沉的概率。

5、台风灾害频发地区采用电缆敷设

目前,我国在设计架空线路有两个最大风速规定,分别为25m/s和30m/s。在风力达到12级及以上的时候,最大的风速能够超过30m/s,超过架空线路设定的最大风速标准。因为当风力超过设计预期时常常会发生架空线路倒杆、断线等事故,因此,出于减少事故发生几率的目的,在台风常发地区应该采用电缆的敷设方式来安排电力线路,从而减少受大风天气的影响,提升供电的安全性。

(三)台风发生时的应急抢修工作

1、防止安全交通事故措施

特巡车辆应该遵守交通规则,不能出现违规驾驶、疲劳驾驶等现象,在占道作业或者夜间施工时,应该穿戴反光衣,并设置安全警示标志,防止不了解状况的驾驶员冲撞检修现场,造成意外交通事故。

2、防溺水措施

对于不明深浅的河流、湖泊或者其他水域,抢修人员应该选择寻找稳固的桥梁或者船渡河,而不能随意趟过去或者游过去,同时在抢修过程中,还应该佩带救生绳或者穿戴救生衣,防止在抢修过程中发生意外落水。

3、防坠落措施

应急抢修人员在巡视过程中,应该做好施工现场的巡检工作,尽可能的避免在危岩、危树等下施工,在进行登杆检查时,应该做好杆基检查工作,避免在攀登的过程中出现倒杆、断杆等现象导致坠落造成人身伤害。

4、防触电措施

在应急抢修时,为了防止发生触电事故应该采取以下措施,在进行检修时,必须佩带专门的防电装备,同时人体与带电体之间应该保持一定的距离,在线路上工作时,对于10kV以下,距离不能≥1.0 m;20~35kV之间,距离≥1.2 m;35kV以上,距离≥2.5 m;台风天气发生后,一些树木或者其他物体可能带电,如果不能确定其是否带电,则应该由现场指挥负责人进行检查,最好停电之后再进行施工。

结语

综上,沿海地区特殊的自然条件对配电线路产生的影响相当大,台风时常引发大规模的断线、断杆、倒杆和引起其他设备受损。为了保证供电的安全性,相关部门应该采取最适宜自身的方式,切实做好沿海地区配电线路的防风加固工作,改造配电网,促进当地经济快速发展。

参考文献:

[1]罗俊平. 浅谈配网防风加强措施[J].南方电网技术.2013(03)

[2]彭向阳,黄志伟,戴志伟. 配电线路台风受损原因及风灾防御措施分析[J].南方电网技术.2010(01)

[3]姜丽萍,夏冠聪,尤红,黄静,马慧. “珍珠”台风强度及路径异常的分析[J].台湾海峡.2008(01)

论文作者:王辉,杨慧

论文发表刊物:《基层建设》2015年25期供稿

论文发表时间:2016/3/25

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