新型雙回路桿塔型式在城市中壓配電網(wǎng)帶電作業(yè)中的應(yīng)用研究

武光華

(邯鄲供電公司，河北 邯鄲 056002)

目前，10 kV城市中壓配電網(wǎng)帶電作業(yè)已成為保障配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段之一。同時(shí)，一些影響配電網(wǎng)帶電作業(yè)的因素逐步顯現(xiàn)出來(lái)，尤其是部分城市中壓配電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)供電(三分段三聯(lián)絡(luò))以提高供電可靠性，環(huán)網(wǎng)部分大多采用架空雙回路布置，以提高供電能力。雙回路導(dǎo)線的排列方式和桿塔型式對(duì)帶電作業(yè)的開(kāi)展起著至關(guān)重要的影響。

1 城市中壓配電網(wǎng)幾種雙回路桿塔型式比較

城市中壓配電網(wǎng)雙回路桿塔型式多樣，但主要有上三角、下水平排列，雙回上下排列，左右對(duì)稱三角排列3種型式，特點(diǎn)分別是：上三角、下水平排列型式桿塔受力較好，網(wǎng)上設(shè)備連接方式較差，分支線路故障時(shí)易引發(fā)主網(wǎng)線路故障(分支線路位于兩回路中間時(shí))，難以實(shí)現(xiàn)在同一位置進(jìn)行線路分段。帶電作業(yè)時(shí)上下回路之間作業(yè)空間狹小，受道路、環(huán)境影響大，作業(yè)不便。雙回上下排列型式桿塔受力好，能充分發(fā)揮桿塔本身具有的抗壓、抗彎能力，易實(shí)現(xiàn)在同一位置進(jìn)行線路分段，網(wǎng)上設(shè)備連接方式較差、布線相對(duì)復(fù)雜、用料多、檢修不便。帶電作業(yè)時(shí)空間狹小，受道路、環(huán)境影響大，作業(yè)不便。左右對(duì)稱三角排列型式桿塔受力較好，易實(shí)現(xiàn)線路分段，網(wǎng)上設(shè)備連接方式好。帶電作業(yè)空間較大，受道路、環(huán)境影響相對(duì)較小，作業(yè)較為方便。

上述3種排列型式在城市中壓配電網(wǎng)中運(yùn)用最為普遍，桿塔結(jié)構(gòu)定型，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，在廣大城市中壓配電網(wǎng)架空雙回路桿塔型式中占有重要比重。但由于上述桿塔型式成型時(shí)間較早，對(duì)帶電作業(yè)考慮相對(duì)較少，因此普遍存在不便開(kāi)展帶電作業(yè)的缺點(diǎn)。

2 城市中壓配電網(wǎng)帶電作業(yè)現(xiàn)狀分析

中壓配電網(wǎng)帶電作業(yè)與輸電線路帶電作業(yè)的本質(zhì)區(qū)別在于作業(yè)空間大小的不同。輸電線路帶電作業(yè)能夠充分利用桿塔架構(gòu)中帶電體與接地體之間的空間采用等電位作業(yè)方式(直接作業(yè)法)或地電位作業(yè)方式(間接作業(yè)法)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。中壓配電網(wǎng)作業(yè)空間較小，在多種方案中選擇最佳方案。我國(guó)在20世紀(jì)末引進(jìn)絕緣斗臂車、絕緣防護(hù)用具、絕緣遮蔽用具后，使得絕緣斗臂車絕緣手套法(直接作業(yè)法)得以興起，并成為中壓配電網(wǎng)帶電作業(yè)的主要方式。

中壓配電網(wǎng)帶電作業(yè)受導(dǎo)線排列方式、桿塔結(jié)構(gòu)型式的影響，由前面的分析可知，幾種雙回路桿塔型式均存在不便開(kāi)展帶電作業(yè)的缺點(diǎn)。以雙回上下排列型式為例，城市中壓配電網(wǎng)桿塔路徑一般在道路一側(cè)，桿塔一側(cè)為道路，另一側(cè)為人行道或者較窄小的便道。如果靠近人行道或便道一側(cè)回路設(shè)備需要檢修或需要新增用戶搭接引線作業(yè)，利用絕緣斗臂車、絕緣平臺(tái)或者地電位作業(yè)都不具備條件。可見(jiàn)，桿塔型式對(duì)帶電作業(yè)的開(kāi)展起決定作用。左右對(duì)稱三角排列型式桿塔和導(dǎo)線排列方式在上述3種型式中較為方便開(kāi)展帶電作業(yè)，但其雙層橫擔(dān)布局也會(huì)對(duì)帶電作業(yè)造成一定影響。

3 新型雙回路桿塔型式的設(shè)計(jì)思路與布置形式

3.1 設(shè)計(jì)思路

根據(jù)對(duì)當(dāng)前城市中壓配電網(wǎng)主流雙回路桿塔型式和國(guó)外中壓配電網(wǎng)桿塔型式的研究，設(shè)計(jì)了一種新型的雙回路桿塔型式。其設(shè)計(jì)思路有以下幾點(diǎn)。

a. 充分考慮帶電作業(yè)因素，為帶電作業(yè)提供盡可能大的空間。新設(shè)計(jì)的桿塔型式在滿足安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上盡可能留足帶電作業(yè)空間，方便作業(yè)開(kāi)展。新設(shè)計(jì)桿型占用立體空間要小，在緩解樹(shù)線矛盾的同時(shí)也可通過(guò)不停電對(duì)個(gè)別危急地段的樹(shù)木進(jìn)行修剪，從而確保線路的安全運(yùn)行。由于配電電力帶電作業(yè)與高壓輸電線路帶電作業(yè)在安全防護(hù)上存在本質(zhì)區(qū)別，因此，不必?fù)?dān)心由于新桿型導(dǎo)線間距的縮小而增加作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

b. 為保證線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高供電質(zhì)量，新的雙回路桿塔采用每回導(dǎo)線等邊三角形布置，以確保運(yùn)行中的每回線路有相等的電感、電容和相應(yīng)阻抗，以避免系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)電壓和電流不對(duì)稱。

c. 選用絕緣導(dǎo)線。絕緣導(dǎo)線在城市配電網(wǎng)運(yùn)行中發(fā)揮了不可替代的作用，由于新的桿型導(dǎo)線間距相對(duì)原有桿型有所減小，因此，絕緣導(dǎo)線將有效降低因異物導(dǎo)致的線路單項(xiàng)接地和相間短路故障發(fā)生概率。

d. 從運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)看，近年來(lái)發(fā)生雷擊導(dǎo)線(絕緣導(dǎo)線)的案例較多，事故影響較大，故設(shè)計(jì)時(shí)考慮防雷措施。絕緣導(dǎo)線遇有雷擊時(shí)因電弧的定點(diǎn)燃燒容易引發(fā)斷線事故，給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)較大威脅。因此，新桿型考慮了保護(hù)角不大于30°的地線防雷措施，配合接地裝置以有效降低雷害的發(fā)生。

3.2 導(dǎo)線布置方式

該新型雙回路桿型的突出特點(diǎn)是導(dǎo)線呈正三角排列，使用雙橫擔(dān)一組。導(dǎo)線間距916 mm，導(dǎo)線部分占有上下空間790mm，占有水平空間2 358 mm；與上述傳統(tǒng)3種桿塔型式相比占用空間大大縮減，在開(kāi)展帶電作業(yè)方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，見(jiàn)圖1。

圖1 新型桿塔型式上部的布置方式(單位：mm)

由于雙回路導(dǎo)線均按照等邊三角形排列，所以，針式絕緣子、懸式絕緣子應(yīng)使用符合設(shè)計(jì)尺寸的相應(yīng)規(guī)格絕緣子(P-20，高125 mm；X-4.5，高146 mm)，懸式絕緣子與橫擔(dān)、導(dǎo)線相連接的U型環(huán)、球頭環(huán)、單聯(lián)碗頭、懸垂線夾等金具均應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)金具，尺寸符合要求。

3.3 特點(diǎn)

相對(duì)于上述3種桿型，該桿型具有以下特點(diǎn)：導(dǎo)線布置方式簡(jiǎn)潔；桿塔受力合理；架設(shè)施工方便；易于在同一地點(diǎn)分段；斷路器、變壓器、跌落式熔斷器等電網(wǎng)設(shè)備的接線方式好；有防雷保護(hù)(保護(hù)角不大于30°)；占用空間相對(duì)較小，樹(shù)線矛盾小；作業(yè)空間大，受道路、環(huán)境影響小，帶電作業(yè)方便。

新桿塔型式主要以方便開(kāi)展帶電作業(yè)為主旨，兼顧線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和防雷保護(hù)，突出特點(diǎn)是雙回路共用一組橫擔(dān)作為絕緣子和導(dǎo)線的支撐，充分簡(jiǎn)化了導(dǎo)線布置方式，減少了導(dǎo)線的空間占位，拓展了帶電作業(yè)空間。無(wú)論是采用絕緣斗臂車為平臺(tái)的絕緣手套法(直接作業(yè)法)，還是采用絕緣平臺(tái)絕緣手套法或地電位間接作業(yè)法，作業(yè)人員均能方便地到達(dá)作業(yè)位置，方便地進(jìn)行分支引線搭接或拆除、更換針式絕緣子、修補(bǔ)導(dǎo)線、更換跌落式熔斷器等常規(guī)作業(yè)。尤其是隨著客戶對(duì)供電可靠性要求的提高，不停電作業(yè)(即帶負(fù)荷作業(yè))必將成為帶電作業(yè)的發(fā)展方向，新的桿型將在不停電更換隔離開(kāi)關(guān)、跌落保險(xiǎn)，不停電新增用戶接引等工作中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，拓展配電線路帶電作業(yè)的空間。

4 效益分析

a. 新的城市中壓配電網(wǎng)架空雙回路桿塔型式仍以單根鋼筋混凝土電桿(或管塔)為主。與上述3種基本桿塔型式相比，相同氣象條件和導(dǎo)線荷重下，設(shè)計(jì)荷重沒(méi)有大的變化，檔距、桿塔高度沒(méi)有大的改變。因此，新的桿塔型式的投資將維持原有水平或沒(méi)有大的增加。

b. 帶電作業(yè)作為保障配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段之一，有著廣闊的市場(chǎng)前景。大量城市中壓配電網(wǎng)新建項(xiàng)目的開(kāi)工建設(shè)，便于開(kāi)展帶電作業(yè)的新型桿塔的使用，城市中壓配電網(wǎng)帶電作業(yè)就多一點(diǎn)空間，配電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也多一份保障。

c. 帶電作業(yè)的開(kāi)展將減少隔離開(kāi)關(guān)操作的作業(yè)量，減少停電時(shí)間，增加售電量，具有顯著的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。

d. 帶電作業(yè)的開(kāi)展將提高城市配電網(wǎng)的供電可靠性水平，對(duì)提升公司履行責(zé)任的社會(huì)形象，具有不可估量的社會(huì)效益。

5 建議

a. 鑒于與中壓配電網(wǎng)同桿架設(shè)的低壓線路給帶電作業(yè)造成一定影響，建議新架設(shè)線路高、低壓間距適度增加(18 m桿1.8 m、15 m桿1.5 m)，為帶電作業(yè)創(chuàng)造條件。

b. 配電網(wǎng)線路帶電作業(yè)時(shí)，城市道路上的樹(shù)木、廣告、光纜、路燈、有線電視線等各種因素都會(huì)影響到車輛的起升、回轉(zhuǎn)、降落，甚至影響到車輛能否到達(dá)作業(yè)位置，因此，有必要同相關(guān)部門相互協(xié)調(diào)，將影響控制在最小。

6 結(jié)束語(yǔ)

配電網(wǎng)帶電作業(yè)作為電力部門保障配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高供電可靠性，為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的重要手段，必將迎來(lái)更大的發(fā)展。但帶電作業(yè)受到很多因素的影響，需要客觀、公正的認(rèn)識(shí)這些因素，并將這些因素的影響盡可能的消除，同時(shí)，需要不斷提高從業(yè)人員的素質(zhì)、積極提高帶電作業(yè)時(shí)裝備的技術(shù)性能。