湛江供电局
摘要：目前我国南方沿海地区乡镇（以湛江为例）10kV配网线路仍以架空线路为主，由于其分布广，靠近海岸线，极易遭受台风影响，造成倒杆断杆断线事故，导致线路和设备损坏、停运。而且修复时间长，严重影响电网安全运行和可靠供电。本文分析了台风对配电线路造成的危害，浅析10kV配电线路实施综合加固过程中存在的一些误区，以及如何因地制宜实施防风加固的一些经验及建议，愿与同行共同探讨。
关键词：10kV配电线路；台风事故；因地制宜；综合加固
前言
10kV配电架空线路是配电网的重要组成部分，尤其是在我国南方沿海地区欠发达的乡镇，其早期10kV配电架空线路建设标准低，抗风防风能力弱，极易在遭受台风袭击时发生倒杆断杆事故。据统计，在配电线路运行的倒杆断杆总数中，除开外破，绝大部分由台风引发。考虑配电线路的安全性与经济性，因地制宜地实施10kV配电线路综合加固，实现防风减灾，具有很高的必要性。
根据气象部门有关数据，广东湛江以“台风”著称，历年来台风活跃，年平均台风3.6个，以夏天秋天为甚，甚至入冬的10月台风也不鲜见。新中国成立以来，湛江曾遭受了数次罕见的强台风肆虐，损失惨重。如1954年8月30日的第13号台风，死亡人数722人，伤者不计其数；1996年9月15日的15号台风，整个湛江地区输配电网几乎悉数被摧毁！2015年10月5日的“彩虹”台风，是新中国成立以来登陆我国陆地的最强台风，登陆时中心风力15级，风速每秒达50米。虽历经多年持续电网改造，并提前做好了充分的准备，湛江电网全部恢复供电，仍花了十天左右。由上可见，湛江地区是受台风影响的重灾区之一。多年来，10kV配电线路在运行过程中遭遇台风而发生的倒杆断杆事故时有发生，严重的甚至危及人生安全。不仅对经济发展带来损失，还对社会的稳定带来不安定因素。又因为，受投资、线路走廊、停电及土地确权等其它条件的限制，不可能全部10kV架空配电线路推倒重建。纵观以往防风加固项目的实施，存在着可研深度不足，设计死套标准，贪大求全，导致项目实施难度大，甚至陷入无法实施的困境。因此，有必要对10kV配电线路的综合加固措施进行探讨，总结出科学合理可行的措施，以提高配电线路的防风抗风能力。
在日常运维过程中，我们发现倒杆断杆的直接原因有两类：一、台风；二、车辆等外力破坏。与车辆等外力破坏造成的倒杆断杆一般为单独一根电杆不同，台风造成的倒杆断杆，一般为一个耐张段或数个耐张段甚至一整条线路内的电杆，其造成的损失更为惨烈。倒杆的直接原因，一般是电杆受到垂直于线路的横向风力及其它外力作用时，如果电杆的承载力较大，但电杆的埋深不足或基础的土抗力不足，就容易造成倒杆。如果电杆的承载力较小，但电杆基础牢固，就容易造成断杆。而由于台风是一个持续的过程，当某根电杆发生倒杆断杆后，相邻的电杆极易跟着产生多米诺骨牌效应。2015年的“彩虹”台风，湛江麻章供电局辖区范围内，就发生了10kV疏港线、疏港II线（双回路同杆架设）#68塔～#81塔之间电杆全断；10kV湖开I线、湖开II线（双回路同杆架设）主干线#1塔～#45塔之间的电杆全断；10kV良北I线、良北II线（双回路同杆架设）全线（#1塔～#37塔）电杆全倒（软土）等惨烈事故。
痛定思痛，通过2015年“彩虹”台风的检验，我们发现自2012年开始进行过综合加固的10kV配电线路，没有倒一基铁塔，也没有倒或断一基高强度电杆（配基础）。其后湛江麻章供电局针对辖区范围内的防风能力不足10kV配电线路，尤其是双回路同杆架设的10kV配电线路进行了持续的、以铁塔及高强度电杆为主的10kV配电线路综合加固改造。
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为防止倒杆断杆，沿海0～40km范围内的10kV配电线路的综合加固，依据《南方电网公司配电线路防风设计技术规范》及《湛江地区配电线路抗风设计标准》，建议设计风速45米/秒，一般采取的技术措施有：
1、增设杆塔减少耐张段长度、直线大档距长度；
2、直线电杆安装防风拉线；
3、更换强度不符合要求的电杆；
4、加固电杆基础。
具体到上述线路的综合加固，铁塔采用高风速角钢铁塔（JW系列），铁塔基础采用大底板防倾覆基础（T03系列）；电杆采用BY-Z-190*12-100kN.m应力杆（特殊地区采用复合电杆）配1.2m*1.2m*2.5m混凝土基础。针对10kV疏港线、疏港II线（双回路同杆架设）#68塔～#81塔之间的薄弱环节，在#72#73杆之间加装了铁塔一基，将#78杆更换为铁塔，将原来超过700米的耐张段拆分为3个耐张段，并将台风抢修期间更换的高强度电杆全部进行了杆头加固；针对10kV湖开I线、湖开II线（双回路同杆架设）主干线#1塔～#45塔之间线路，我们新立了5基铁塔；10kV良北I线、良北II线（双回路同杆架设），我们新立了3基铁塔，加插了2根高强度电杆（含电杆基础），2根复合电杆（含电杆基础），修复了部分拉线。
通过如上综合加固项目的实施，我们对10kV配电线路综合加固有了切身体会，主要存在着可研深度不足，设计生搬硬套，实施难度大甚至陷综合加固项目于无法实施的困境。就10kV良北I线、良北II线（双回路同杆架设）的综合加固而言，该双回路主要为广东海洋大学供电，2015年“彩虹”台风中，除耐张铁塔外其它电杆全线路倾倒造成学校停电。为此，我们局整整抽调了15台发电车去学校保供电！所以对于10kV良北I线、良北II线（双回路同杆架设）的综合加固，我们特别重视。该线路靠近5A级风景区湖光岩，线路走廊所经的地方大部分为软土（火山灰覆盖森林形成软塑土），密密麻麻种满了富贵竹等经济作物，田埂小路宽度甚至不足30公分，还满是泥桨，通行困难。线路最长的耐张段接近1km，10kV良北I线、良北II线（双回路同杆架设）包含终端塔在内仅5基铁塔。在综合加固项目实施过程中，我们遇到了巨大的困难。主要是可研深度不足，没有充分考虑到土地已经确权完毕，土地的主人不同意我们新立电杆铁塔；无施工通道，青赔困难，原设计部分施工点根本无法进场施工。由于这双回路线路事关数万海大学子的用电，最后我们千方百计，花了巨大代价，才完成综合加固。所有新立杆塔的位置，甚至部分电杆型号，我们都根据现场实际情况进行适当的调整。尤其是那两根复合电杆所在的位置，软土土质，遍种密密麻麻的富贵竹，为了减少对青苗的损害，电杆基础均采用人工开挖。由于基础深度超过2.5米，为防止开挖过程中基础坍塌，我们开创性采用了波纹管作护壁。浇注混凝土基础时沿小田埂采用加长地泵输送混凝土。为什么会采用防风能力略逊一筹的复合电杆呢?主要是因为作业通道及作业面的限制，沉重的应力杆无法就位及组立，只能采用价格昂贵但轻便的复合电杆。另外两基应力杆，位于水田里，履带式勾机一下田就沉陷在里面，动弹不得。后来我们使用两台勾机，用六块三米见方的钢板垫着轮番前进，最终才完成了高强度电杆的就位及组立。其它3基新建铁塔，各有不同的故事！
通过这次防风综合加固项目的实施，经验教训是可研要足够深，设计及业主要沉下心去，沿途作充分的调研，与沿线村民及村干部做充分的沟通，依据设计规范及设计标准，结合地形地貌，选定合适的地点，灵活选用适当的杆塔。直线电杆的拉线，理想状态当然是45度角，但现实是拉线因为占地大，不容易实施，勉强打下去，在运行过程中也容易阻碍农民耕种，被农民拆掉。所以拉线要选合适的位置，不要纠结于夹角，能打则打，即使是自身拉，对防风能力的提高，也是妥妥滴。结合多年的运行及项目实施经验，对于普通电杆，不建议进行杆头加固，也不建议安装卡盘，因为这容易导致断杆。同时卡盘的规范安装及回填，费时费力，施工人员容易不按规范安装，导致后期电杆倾斜又难以扶正的问题；倒杆断杆，主要是因为电杆根部承受了导线横线路方向过来的过量水平荷载，导线面积越大，横线路方向的水平荷载越大。所以，同等线芯的情况下，采用钢芯铝铰线的线路防风能力远远大于采用绝缘导线的线路；运维经验还表明，采用悬式绝缘子的导线防风能力大于采用针式或棒式绝缘子的防风能力。
针对我辖区管辖范围内的典型的防风能力不足、导致大面积倒杆断杆的三条双回路架空配网线路的综合加固，经3年来运行实践表明，虽经多次台风侵袭，但无一例倒杆断杆，甚至连电杆倾斜都没有！说明我们的10kV配电线路综合加固取得了显著的成效。
结语
台风是南方沿海地区常见的自然现象，强台风会对整个社会造成严重损失。电力是现代社会抗灾抢险、维系社会秩序正常的必备资源。对10kV配网架空线路进行综合加固，是减少甚至杜绝10kV配电线路因台风而发生倒杆断杆事故，从而造成线路停电的有效措施。今后，我局将持续对现有的防风能力不足的10kV配电线路进行综合加固。对新建的10kV配电线路，严格依照《南方电网公司配电线路防风设计技术规范》、《湛江地区配电线路抗风设计标准》进行建设。通过日常的运行分析以及施工经验总结，在继续推广原有综合加固经验及做法的同时，与设计及其他同仁尝试采用新型材料及新的施工方法，不断提高10kV配电线路的防风能力。
致谢：参加工作二十余年，从供电所的外线班、急修班从事配网运行维护及线路抢修工作，到区级供电局配电部的可靠性管理，再到现在计划建设部的配网项目管理，日积月累，对10kV配电线路的运行维护及建设，有着一定的工作经验积累。每一点进步，都离不开前辈的关心和指导，在此感谢一直对我进行传帮带的林和开主任、邹超钦老师傅。
参考文献
[1]中国南方电网有限责任公司，《南方电网公司配电线路防风设计技术规范》，2016-06-01.
[2]广东电网湛江供电局，《湛江地区配电线路抗风设计标准》，2016-08.
论文作者:冯日才
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/21
标签：电杆论文; 线路论文; 台风论文; 铁塔论文; 基础论文; 能力论文; 双回路论文; 《防护工程》2018年第33期论文;