高压架空输电线路防风偏技术措施的应用探究

武汉联动设计股份有限公司 李小兵 万 久

1 引言

目前在高压架空输电线路运行期间，导线风偏问题是对输电线路运行安全性和稳定性造成威胁的重要因素，尤其是大风天气或是山区地形复杂的地区，导线风偏问题屡见不鲜，此情况下，应科学合理采用输电线路防风偏技术措施，制定完善的技术方案和体系，为提升输电线路的稳定性和安全性夯实基础。

2 高压架空输电线路防风偏技术应用的重要意义

2.1 有助于提高输电线路的安全性

风偏是导致输电线路断线、倒塔等事故的主要原因之一。采用防风偏技术可以有效地减少输电线路在恶劣天气条件下的风偏概率，提高线路的安全性和可靠性。

2.2 有助于减少线路维修和停电时间

输电线路发生风偏时，往往需要进行紧急修复和停电维护，这会给电网运营带来不便和损失。防风偏技术的应用可以减少线路的故障和维修次数，降低停电时间，提高电网的稳定性和供电可靠性。

2.3 有助于节约维护成本

线路风偏造成的断线和倒塔事故需要进行紧急修复和维护，造成较大的维护成本。采用防风偏技术可以有效地减少线路的故障频率和维修次数，降低维护成本，提高电网的经济效益。

2.4 有助于保护生态环境

输电线路断线和倒塌事故不仅会对电网供电造成影响，还会对周围的生态环境造成破坏，如引发山火等。防风偏技术的应用可以减少线路事故的发生，降低对生态环境的影响，保护生态环境的可持续发展。

2.5 有助于推动智能电网建设

防风偏技术的应用通常与智能监测和预警系统相结合，可以实时监测线路的风偏情况，并及时发出预警信号，提高电网的响应速度和管理效率。这有助于推动智能电网建设，提升电网的自动化水平和智能化程度。

3 高压架空输电线路防风偏技术措施的应用

3.1 I 型串改V 型串

高压架空输电线路的Ⅰ型串改Ⅴ型串防风偏技术措施，是目前常用的防风偏技术，其主要措施如下。一是改造线路串型。将原本的Ⅰ型串（即导线在同一平面内排列）改造为Ⅴ型串（即导线呈Ⅴ字形排列），使得导线呈倾斜状态，以增加线路的抗风能力。二是安装防风片。在导线之间或导线与杆塔之间安装防风偏，防风偏通常采用金属材料制成，具有较大的风阻，能够减小导线受风力影响的程度，提高线路的稳定性。三是加强导线固定。通过增加导线的固定点、采用更牢固的固定装置等方式，加强导线在杆塔上的固定，防止导线在强风中产生较大的摆动和偏移。四是强化杆塔结构。对电力杆塔进行强化设计，增加杆塔的刚度和稳定性，提高杆塔的抗风能力。可以采用加固杆塔的钢管、加厚杆塔的构件等方式来实现。五是使用防风缓冲装置。在导线与杆塔之间安装防风缓冲装置，如防风挂点、防风挡板等，可以减小导线受到的风力冲击，提高线路的抗风能力。六是增加导线间距。适当增加导线之间的间距，减小导线间的相互影响，提高线路的抗风稳定性。通过相关技术措施的应用，可以有效地改善高压架空输电线路的抗风能力，减小因风偏引起的事故风险，提高线路的安全性和可靠性。同时，这些措施也需要根据具体线路的情况进行综合考虑和设计，确保技术措施的可行性和有效性。

3.2 加装重锤

高压架空输电线路加装重锤是目前常见的防风偏技术措施，能够增加导线的稳定性和抗风能力，主要的技术措施如下。一是重锤设计。根据导线的型号、长度、悬挂高度等因素，设计合适的重锤尺寸和重量。重锤通常采用金属材料制成，如铸铁、钢铁等，具有较大的质量和稳定性。二是安装位置。重锤应该安装在导线的中部或离杆塔较远的位置，以增加导线的重力作用，减小受风力影响的程度。同时，重锤的安装位置应符合设计要求，避免对导线本身和杆塔结构造成不必要的影响。三是固定方式。重锤应采用可靠的固定方式，如钢丝绳、链条等，确保重锤与导线之间的连接牢固可靠。固定方式应能够承受导线受到的风力冲击，并能够抵御其他外力的影响，确保重锤不会脱落或失去作用。四是维护保养。定期检查和维护重锤的状态，确保其完好无损，并及时更换或修复受损的重锤。同时，对重锤进行防腐处理，延长其使用寿命。五是安全考虑。在进行重锤安装时，应注意安全操作，遵循相关的安全规范和操作规程。确保施工人员的安全，并避免对线路和周围环境造成不必要的风险和损害。加装重锤可以有效地增加高压架空输电线路的稳定性和抗风能力，减小风偏的发生概率，提高线路的安全性和可靠性。

3.3 防风偏导向护套

高压架空输电线路防风偏导向护套，主要是通过安装导向护套来减小导线受风力影响的程度，防止导线发生风偏，技术措施如下。一是导向护套设计。导向护套通常采用塑料材料制成，具有较好的柔性和耐候性。护套的设计应考虑导线的型号、长度、悬挂高度等因素，确保其能够有效地导向导线，并减小风力对导线的作用。二是安装位置。导向护套应安装在导线的一侧或两侧，与导线保持一定的距离。安装位置的选择应考虑导线的风偏方向，使导向护套能够起到导向和抑制风偏的作用。三是固定方式。导向护套应采用可靠的固定方式，如绑扎、夹持等。固定方式应能够保证导向护套与导线之间的连接牢固可靠，不会因受风力影响而脱落或移位。四是护套长度。导向护套的长度应根据导线的长度和悬挂高度来确定。一般来说，导向护套的长度应大于导线的有效长度，以确保导向护套能够起到有效导向的作用。防风偏导向护套可以有效地减小高压架空输电线路导线受风力影响的程度，防止导线发生风偏，提高线路的安全性和可靠性。

3.4 防风偏拉线

高压架空输电线路防风偏拉线是通过安装拉线来增加导线的稳定性和抗风能力，防止导线发生风偏，技术措施如下。一是拉线设计。拉线通常采用金属材料制成，如钢丝绳、钢带等，具有较高的强度和稳定性。拉线的设计应考虑导线的型号、长度、悬挂高度等因素，确保其能够承受导线受到的风力冲击，并增加导线的稳定性。二是安装位置。拉线应安装在导线的一侧或两侧，并与导线保持一定的距离。安装位置的选择应考虑导线的风偏方向，使拉线能够起到增加导线稳定性的作用。三是固定方式。拉线应采用可靠的固定方式，如绑扎、夹持等。固定方式应能够保证拉线与导线之间的连接牢固可靠，不会因受风力影响而脱落或松动[1]。四是拉线张力。拉线的张力应根据导线的类型和长度来确定。适当的张力可以增加导线的稳定性，但过大的张力可能会对导线产生不利影响，需要进行合理的调节，同时按照现场的实际情况完善技术应用方案和体系，增强技术的应用效果。

3.5 防风偏绝缘拉索

高压架空输电线路防风偏绝缘拉索技术是通过安装绝缘拉索来增加导线的稳定性和抗风能力，预防导线发生风偏，技术措施如下。一是绝缘拉索设计。绝缘拉索通常采用绝缘材料制成，如绝缘线、绝缘剪片等，具有良好的绝缘性能和耐候性。绝缘拉索的设计应考虑导线的型号、长度、悬挂高度等因素，确保其能够承受导线受到的风力冲击，并增加导线的稳定性。二是安装位置。绝缘拉索应安装在导线的一侧或两侧，并与导线保持一定的距离。安装位置的选择应考虑导线的风偏方向，使绝缘拉索能够起到增加导线稳定性的作用。三是固定方式。绝缘拉索应采用可靠的固定方式，如夹具、吊环等。固定方式应能够保证绝缘拉索与导线之间的连接牢固可靠，不会因受风力影响而脱落或松动[2]。四是拉索张力。绝缘拉索的张力应根据导线的类型和长度来确定。适当的张力可以增加导线的稳定性，但过大的张力可能会对导线产生不利影响，需要进行合理的调节。

各类技术在应用的过程中，虽然有相应的优势，但是不同技术可能会存在缺点和问题，如图1所示，由于防风偏绝缘拉索技术的防风偏效果较高，安装的方式非常简单，对高压架空输电线路的杆塔影响程度较小，安装改造无须进行断电，没有明显的技术缺点，因此，建议推广防风偏绝缘拉索技术。

图1 各类技术优缺点对比

4 高压架空输电线路防风偏技术措施应用的注意事项

4.1 做好大数据分析工作

一是风力分析。通过对历史气象数据、风速测量数据等进行分析，可以了解不同时段和不同地点的风力情况，包括风速、风向、风力等级等。这有助于确定风偏发生的概率和可能性，为拉索的设计和安装提供依据。二是线路状态监测。利用传感器和监测设备对线路的状态进行实时监测，包括导线的振动、偏移、张力等参数。通过大数据分析，可以快速发现线路的异常情况，如风偏、松动等，并及时采取措施进行修复和调整[3]。三是拉索性能评估。通过收集和分析拉索的使用数据，如张力、位移、应变等参数，可以评估拉索的性能和稳定性。结合风力数据和线路状态数据，可以对拉索的效果和使用寿命进行预测和优化。四是维护管理优化。通过对大量维护数据和故障数据的分析，可以发现线路的薄弱环节和潜在问题，制定针对性的维护计划和措施。

4.2 强化技术的创新

一是采用高强度、高耐候性的材料来制造拉索，如复合材料、高强度钢丝等。这些材料具有更好地抗拉性能和抗腐蚀性能，能够提高拉索的强度和稳定性，减小风偏发生的概率。二是结合传感器和监测设备，建立智能监测系统，对导线和拉索的状态进行实时监测和分析。通过采集和分析导线的振动、位移、张力等参数，能够及时发现风偏现象并采取相应的措施。三是引入主动控制技术，如风偏补偿系统。通过使用风向传感器和动态调节装置，能够实时感知风向风力变化，并自动调整拉索的张力和位置，以保持导线的稳定性。四是利用计算机模拟仿真技术，对线路风偏情况进行预测和分析。通过建立准确的风场模型和力学模型，可以模拟不同风速、风向下导线的行为，帮助设计拉索的位置和张力。五是采用柔性连接技术，如挠性连接器、可调节连接器等。这些连接器能够在导线和拉索之间提供一定的缓冲和柔性，减轻风力对导线的冲击，提高线路的抗风能力[4]。

5 结语

高压架空输电线路防风偏技术措施的应具有重要意义，有助于维护输电线路运行的安全性和稳定性，因此，建议在高压架空输电线路实际运行的过程中，科学合理分析不同防风偏技术的应用价值和缺点，从中选择应用效果最高的防风偏绝缘拉索技术，同时，做好大数据分析工作和技术的创新，提升防风偏技术应用效果。