沿海地区10kV配网架空线路抗风加固设计改造及应用

张健鑫

（广东电网有限责任公司江门开平供电局,广东 开平529300）

就我国沿海地区而言，因其地理环境和气候的特殊性，对10kV配网架空线路的抗风设计提出了较高的要求。然而，由于各种因素的影响和制约，导致线路本身的抗风能力严重不足，从而引起了大量的风灾事故，这不但增大了线路的维修成本，而且还严重影响了正常供电，大大降低了供电可靠性。为此，必须对10kV配网架空线路进行抗风加固设计改造。

1 10kV配网架空线路风灾事故的原因分析

通过对相关资料进行分析后发现，在我国沿海地区，台风是导致10kV配网架空线路损毁的主要原因之一，具体表现在杆塔倾斜倒塌、断杆断线等几个方面。导致上述事故的原因如下：

1.1 引起杆塔倾斜倒塌的原因

（1）线路设计风速过低。这是导致沿海地区沿海地区10kV配网架空线路倾斜倒塌的主要原因之一。由于我国大部分沿海地区的10kV架空线路建设的年代比较久远，加之受当时技术条件的限制和规范标准的制约，使得10kV架空线路在选定气象条件时线路设计的最大风速全都是按照地面15m高处15a一遇10min平均风速而定的，这就造成了线路设计的最大风速普遍偏低。

（2）抗倾覆强度不足。相关调查结果显示，在沿海地区的10kV配网事故中，杆塔倒塌的数量明显高于断杆数量，并且绝大多数杆塔倒塌均为斜向倾倒，导致这一问题的根本原因在于杆塔的基础不良。如有些杆塔的建造位置位于软弱土层或是流沙地带之上，加之施工建设过程中的埋设深度不足，从而导致了基础抗倾覆能力较差，由此一来极易造成倒杆的情况发生。此外，当台风来临时，还会伴随着暴雨、海潮、洪水等灾害，这些都会对杆塔的基础造成一定程度的影响。

（3）耐张段设计过长、防风拉线设置的过少。架空线路的耐张段过长极易引起串倒的情况，由此会使事故范围及严重程度进一步扩大。同时，由于受施工条件的限制，造成防风拉线设置的过少，致使线路本身过于单薄，这也很容易发生串倒情况。

1.2 导致断杆断线的原因

（1）杆塔的使用年限过长。由于沿海地区部分10kV架空线路建设的年代较久，在多年的运行过程中，很多杆塔都出现了超期服役的现象，加之海洋气候的影响，使得杆塔自身的强度大幅度降低，一旦遭遇大风天气，极易出现断杆的情况。

（2）单个档距设计过长，以前就线路设计档距平均在100m左右，有些大跨越的地方档距都在130m左右，而且没有防震锤，在台风期间导线的舞动幅度大、频率高，很容易发生断杆、短线的情况。

（3）在台风天气中，有些树木的枝干会折断，其若是压在线路上，则会造成断线，严重时甚至会将杆塔压断。综上，为了确保10kV配网架空线路的安全、稳定运行，必须采取合理、可行的措施对其进行抗风加固设计改造，下面本文就此展开详细论述。

2 10kV配网架空线路抗风加固设计改造及应用

应当根据精益化的管理思路，并以微地形和微气候作为立足点，对沿海地区依据容易受到台风影响区域的10kV架空线路进行全面校核，在此基础上对线路的抗风能力进行差异化评估，同时遵循轻重缓急的原则，制定合理、可行的中长期线路整改计划，并落实实施，争取将所有的10kV配网架空线路的设计风速均达到35m/s。在对沿海地区现有的10kV配网架空线路进行抗风加固改造时，应当以耐张段作为单位，并对风速未达到35m/s的进行改造处理，使其设计风速达到或超过35m/s。同时，还应对建造年代比较久远、运行时间较长、无法确定杆塔强度等级的线路进行综合加固。

2.1 缩短耐张段的长度

由于10kV配网架空线路中，应当分别针对不同的线路来缩短耐张段的长度，具体措施如下：

（1）单回路。对于耐张段超过500m的线路，可以通过增设耐张杆塔来缩短耐张段的长度，使各个耐张段长度全都控制在500m以内；可在线路当中增设直线耐张杆塔，增设的杆塔的强度等级应当不低于F级，并加装四向拉线进行加固，若是现场施工条件不允许打拉线，则可选用高强度的电杆或是钢管杆。需要注意的是，选用长度为12m的高强度电杆时，根部开裂弯矩应当不低于150kN·m，长度为15m的高强度电杆不应低于160kN·m，同时还要配置相应的基础。如果选用钢管杆，应当确保水平荷载标准值不小于30%。

（2）双回路。对于耐张段长度超过400m的线路，可以通过增设杆塔来缩短耐张段的长度，从而使各个耐张段的长度均控制在400m以内；增设直线耐张杆塔时，应当尽可能选用高强度混凝土杆或钢管杆。需要特别注意的是，选用长度为12m的高强度电杆时，根部开裂弯矩应当不低于200kN·m，长度为15m的高强度电杆不应低于260kN·m，同时还要配置相应的基础。如果选用钢管杆，应当确保水平荷载标准值不小于40%。

（3）多回路。可按照线路的实际回路数、导线型号、档距等参数及设计风速要求，对杆塔和基础受力情况进行计算，以此为依据确定加固措施。

2.2 缩短直线大档距的长度

（1）单回路。在裸导线与绝缘导线的直线档距分别大于90m和80m的前提下，若档距两侧电杆的强度符合要求、埋设深度不足时，应当对电杆进行加固处理，若是强度不符合要求，则应当在档距中间位置处增设杆塔。如果施工条件受限无法增设杆塔，则可在档距两端的电杆上加装防风拉线，若不具备拉线条件，则必须对原有的电杆进行更换。

（2）双回路。在裸导线与绝缘导线的直线档距分别大于80m和70m的前提下，若档距两侧的电杆强度符合要求、埋深不足时，应当对电杆基础进行加固处理，如果强度不符合要求，在应当在档距中间位置处增设电杆。

2.3 直线杆加固措施

应当在增设杆塔缩短耐张段长度和档距长度的同时，对耐张段内其它的直线杆进行加固处理，具体可采取如下措施：防风拉线、基础加固、更换电杆。

（1）单回路。当单回路耐张段内的连续直线杆≥5根时，应当在耐张段的中间位置处增设一根加强型直线杆，并对其它直线杆进行校核，看其强度、埋设深度是否与相关规定要求相符，如果不符，则应针对具体情况采取相应的措施进行处理，如：加装防风拉线。

（2）双回路。当原有线路中的电杆强度等级小于M级，或绝缘导线小于N级时，应当在耐张段内每隔一根直线杆装设一组防风拉线；对其它未进行加固的直线电杆，则应当对埋设深度进行检查，若是不符合要求，则应对其基础进行加固处理。

2.4 基础加固措施

安装防风拉线的电杆其最小埋设深度应当符合表1的要求。

表1 加装防风拉线电杆的最小埋设深度

当达不到表1中的要求时，应对电杆基础进行加固处理。具体处理时，可按照电杆的位置，遵循因地制宜的原则，选择最为合适的基础加固方式：1水泥沙包护坡；2浆砌块石护坡；3混凝土桩加强基础；4采用套筒混凝土基础；5浆砌块石加强型基础。

3 结 论

总而言之，我国沿海地区特殊的地理环境和气候条件，对10kV配网架空线路的安全、稳定运行带来了一定影响，尤其是对线路的抗风能力提出了较高的要求。为此，应当采取合理、可行的技术措施，对现有的线路进行加固改造，借此来不断提高线路的抗风能力，这不但能够降低维修成本，而且还能确保线路安全运行。

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