摘要：介绍并分析35kV腊阿线42#塔发生倒塔事故，提出有关解决策略。
关键词：35kV；腊阿线42#塔；倒塔事故
一、事故概况
2017年8月1日晚，35kV腊阿线42#塔发生倒塔事故。杆塔位于东川区阿旺乡月亮村北侧山顶，N42#塔从距地6米处向西方向拦腰折断。根据东川区气象局资料，该片区阿旺气象台显示，2017年8月1日19：00-20：00时段，阿旺片区风速19.7m/s，雨量7.8mm。
二、本线路设计概况
本线路为2008年5月设计完成，并于当年建成投产的35kV阿旺输变电（线路）工程，起始于35kV姑海变电站，止于35kV阿旺变电站，线路全长9.851km，2011年线路姑海变侧改接入110kV腊利变。导、地线型号导线采用LGJ-185/30钢芯铝绞线，地线采用GJX-35钢绞线。采用云南省I级气象区，设计最大风速25m/s，覆冰厚度5mm。本线路于2008年投产建成，采用《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB50061-97）规程。设计所采用的42#塔塔型为110ZMT3-18米直线塔，设计条件为云南省典型I级气象区设计（最大风速25m/s，覆冰厚度5mm），导线LGJ-185/30钢芯铝绞线，地线采用GJX-35钢绞线。杆塔设计水平档距750米，垂直档距1200米。35kV腊阿线导线采用LGJ-185/30钢芯铝绞线，地线采用GJX-35钢绞线。导线安全系数2.5，地线安全系数3.5。42#塔小号侧档距为929米，大号侧档距为117米，水平档距523米，垂直档距745米。
三、确定设计最大风速
3.1线路附近气象台历年最大风速及风向观测资料
注：本站只查阅到1971～1981年的观测资料
新村气象站风向玫瑰图
P：风速出线频率
m：风速值由大到小按递减顺序排列编号
n：统计风速的总次数
3.2设计最大风速计算
根据东北电力设计院《电力工程高压送电线路设计手册》第二版的耿贝尔矩法，计算高度10.45m下最大风速。
利用上式算出表2资料的σn-1=3.406，并求出平均风速V=16m/s，以重现期为30年、15年，代入上式分别求出距地高度为10.45m的V30=23.45m/s、V15=21.57m/s。97规程重现期T为15年、基准高度为10m（15m）的线路最大风速统计值需进行高度影响的换算：
代入算得35kV该线路最大风速统计值Vs-10m=21.42m/（Vs-15m=22.85m/s）。故本地区历年统计最大风速为21.42m/s，根据97规范山区最大设计风速可按附近平地风速增加10%至23.56m/s，且不低于25m/s。本工程最大设计风速25m/s，满足当时有关规范要求。
四、N42#塔位附近月亮村大风后实地踏勘情况
资料显示，2017年8月1日19：00-20：00时段，阿旺片区风速19.75m/s，雨量7.8mm。N42#塔位于月亮村北侧山顶，距离事故塔位高差约200m，月亮村距阿旺气象观测点约3km左右，经过实地走访调查，月亮村村口其中一颗大树，胸径约20cm，被大风拔出，倾倒在村民房屋顶上，另一颗大树胸径约15cm，被大风拦腰吹断。东北电力设计院《电力工程高压送电线路设计手册》第二版第171页，表3-1-10《风级风速鉴别表》中“陆地物征象”描述“可使树木拔出”的相当风速为24.5-28.4m/s。事故塔位距月亮村高差约200m，推测其瞬时相当风速约为28-30m/s。
五、微地形对塔的影响
本线路大致呈自南向北走线，事故塔位于东川区月亮村附近，海拔约1500m，四周海拔约2000m，峡谷地貌。本塔位达到该耐张段中间高点，前后档地形下降，地处大压档位置。大白河下游大致呈南-北向，与线路成10-20°交角，陶家小河下游大致呈东-西向，与线路成90-110°交角，事故塔刚好位于两条峡谷的交汇口处，右侧为较大的深沟，同时后侧也为较大的深沟，与山顶高差约500-600m。当东南风吹来沿山谷抬升到达N42附近时，由于地形抬升，峡管效应，风得到了加速，到达N42处时瞬时风速推测已达到28-30m/s。杆塔的风负荷超载。加挂ADSS对杆塔风荷载影响本线路后来加挂了一条ADSS线路，会使杆塔风荷载增大约8%左右。
六、结论
第一，N42#塔按老的《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB50061-97）设计，对铁塔的计算只有90度方向的大风；塔高在50m以下时，风振系数为1.0。新规范《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB50061-2010）要求直线型杆塔应计算与线路方向成0°、45°（或60°）及90°的三种最大风速的风向，而且计算杆塔荷载时根据导地线平均高度和杆塔分段高度的不同，以离地10m高为基准考虑增大系数即风压高度变化系数。计算的结果，铁塔主斜材及塔重等都有提高。加之本塔档距较大，遭遇风灾气象，峡管效应风速加大，杆塔及导地线受局部最大风速的影响，即风荷载Ws超过正常限值，最终导致N42（ZMT3）超载倒塔。第二，根据上述新老规范的差异，建议在条件具备时，将该塔更换为按新规范设计的塔型。第三，鉴于本地区出现大风导杆情况，为便于积累运行数据及分析当地区风速情况，建议在附近塔位增加风速监测装置。
参考文献：
[1]代小号.平原地区输电线路强风倒塔机理分析及防治技术研究[J].河北电力技术.2014（03）
[2]苗文静，李伟.电力线路架设中倒塔原因分析[J].山东工业技术.2017（18）
论文作者:张旭
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
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