廣州10KV配網架空線路抗風加固設計改造及應用

李添鐸

摘 要： 在城市發展中10KV線路是城市主要電力輸送電路，其自身具有一定的發展局限，在自然環境中易發生風災危險，導致經濟受損的同時威脅居民生活安全。針對此情況，政府及有關部門不斷完善創新配網架空線路的抗風性能，通過優化設計，降低事故發生率，保證供電的平穩安全性。本文在此基礎上，分析探究10kV 配網架空線路抗風加固設計改造和應用，希望為實際城市建設提供參考意義。

關鍵詞： 供電線路；10KV配網；架空線路；抗風加固；實際應用

廣州位于珠江三角洲，其廣州城市地理環境具有一定的特色性，因此對其進行配電線路設計時需充分結合其地理環境的特殊性，與氣候環境相適應，構建具有針對性的10KV配網架空線路抗風加固設計，通過不斷的升級優化滿足現代化城市建設的需求。在城市建設過程中，10KV電網是主要供電線路，其由于自身限制，存在一定的應用局限，在抗風能力上存在明顯缺陷，受氣候因素等自然條件的影響極易發生風災危險。不僅影響正常電路輸送、降低經濟效益，同時還威脅居民正常生活，降低供電可靠性，增加維修成本。由此可見，在廣州地區需根據其城市特點、氣候因素選擇適宜的方法加固10KV配網監控線路的抗風能力。

一、常見誘發10KV配網架空線路發生風災事故的因素

在經過一系列數據收集整理與分析后，可知在廣州地區，臺風等自然因素是導致配電網線路出現損壞的重要原因，其導致配電網發生桿塔傾斜、桿塔倒塌、桿塔短線等問題，出現此類問題的主要原因是：

1.1誘發桿塔傾斜倒塌的主要原因

第一，傳統線路風速較低。現階段，常見的10KV配電線是以前構建的，其年代久遠，受到環境因素影響的同時，受建設技術條件的限制，受當時規范標準的制約，導致部分電線設計的氣象參考標準為地面15m處10分鐘內15a的平均風速，此時10KV架空線路的最大風速設計較低；第二，缺乏高效的抗傾覆性能。根據對10KV架空網常見事故的統計，桿塔倒塌數量明顯多于桿塔斷裂數量，大部分倒塌現象為傾向式倒塌，其主要是受桿塔基礎搭建不良、建筑位置不當的影響發生傾斜問題。當桿塔建筑在軟土層、流沙帶進行建設時，極易發生深埋度不夠的現象，導致其缺乏較強的抗傾覆性能。當出現極端天氣，如今年遭受16級強臺風“山竹”的影響廣州以北部分地區的桿塔傾斜倒塌，受損較為嚴重；第三，設置較少防風拉線、設計過長耐張段。在設計架空線路時，部分線路耐張段較長，因此其容易發生串倒現象，當發生事故時將擴大事故的影響。當施工條件影響風拉線設置較少時，導致線路本身單薄，極易引發串倒問題；對于偏遠的村鎮和道路，使用與市區內一樣的施工條件也是導致傾斜倒塌的主要因素。

1.2誘發斷桿斷線的主要原因

第一，年代久遠維修不及時、年久失修導致超期工作，降低期使用性能，在沿海氣候的影響下發生質量下降、強度降低等現象，大風等極端天氣極易導致桿塔出現斷裂；第二，在傳統線路設計過程中，線路單檔距較長，跨度大的地方檔距更長，缺少有效的防震措施，致使極端天氣下，如臺風期間導致導線晃動頻率增加、幅度加大，進而加強斷桿發生率。第三，極端天氣中，導致部分樹木樹枝發生折斷，壓斷線路甚至發生斷線、斷桿。

綜上可知，在廣州區域內，10KV配網架空線路極易受到天氣影響、環境影響，出現斷桿、斷線等問題，需要針對相應具體情況，選擇合理措施對配網架空線路進行抗風加固。

二、廣州區域內10KV 配網架空線路抗風加固設計及應用

在對廣州市城市電力管理時，應當精益化管理，結合當地的地形、地理條件、氣候變化作為基礎，根據主要極端天氣的變化，增強配電網架空線路的防風性，降低臺風帶來的影響。

以不同電路抗風能力差異化評估數據為基礎，堅持以輕重緩急作為加固處理原則，制定科學、可行性強、可持續發展的整改計劃，強化落實執行，保證 10kV 配網架空線路風速均可滿足35m/s要求。在對廣州地區10kV 配網架空線路進行抗風加固改造時，以耐張段為單位，改造風俗不滿足 35m/s 要求的線路，提升風速性能達到城市發展標準。對年代久遠、運行周期長、不能確定桿塔強度性能的線路加固改造。

2.1 縮短耐張段的長度

在廣州市進行配電線鋪設時，根據城市特點，具有不同于其他區域的耐張長度縮短要求，主要措施為：

對于單回路超過 500m 耐張段線路，可以增設耐張桿塔空時耐張段長度不超過500m實現對耐張段的縮短；增設線路中直線耐張桿塔應超過F級的強度，同時配合安裝四向拉線增強加固；當施工現場不具備拉線條件時，可更換為高強度電桿或改用鋼管桿。在此過程中，應選擇選 12m 高強度電桿，并控制根部開裂彎矩超過150kN·m，對于 15m 高強度電桿應超過160kN·m，并加固基礎措施，保證配置對應。如以鋼管桿為電桿時，應控制其水平荷載可超過30%。

對于雙回路不低于400m的耐張段線路，可增設桿塔實現對耐張段縮短，將耐張段的長度均保證在400m內；加設直線耐張桿塔，可選擇高強度混凝土桿、鋼管桿進行搭建。此過程中應注意的是，12m 的高強度電桿，保證其根部開裂彎矩超過200kN·m，15m 的高強度電桿超過260kN·m，并保證基礎建設相匹配。當選擇鋼管桿時，保證水平荷載標準值可超過40%。

對于多回路可根據線路實際回路數、導線、檔距等參數具體數據結合設計風速的城市建設要求，合理計算桿塔基礎受力，以此確定針對性加固措施。

2.2 直線大檔距的縮短

對于單回路，應當重視對裸導線超過90m的直線檔距、超過80m的絕緣導線直線檔距進行詳細檢查，當其兩側電桿符合基本強度要求時，對其埋設深度進行檢查，若不符合要求時可選擇加固電桿處理。當強度不符合基本要求時，可增設桿塔在檔距中間位置處。若此時不能按條件進行桿塔搭設時，可在檔距兩端電桿上安裝加固防風拉線。若不具備安裝防風拉線的條件時，可選擇更換電桿的方式加固線路。對于雙回路，也需要監測裸導線、絕緣導線的直線檔距，當其不符合埋設深度要求時，可治進行基礎加固；當電桿強度不符合標準時，可采用增設檔距中間電桿的方式進行加固。

2.3常見直線桿加固

對配網架空線路進行加固時，應當在縮短桿塔耐張段、檔距長度時，加固處理直線桿，主要的改造措施包括：安裝防風拉線、進行基礎加固、對電桿進行更換等。第一，當存在連續性單回路時，其耐張段范圍內，有超過五根直線桿時，可在增設加強型直線桿在耐張段中間第一位置處，校正核查直線桿后對其強度性能、埋設深度等進行標準規定檢查。對出現檢出不符合基本要起肚餓情況，選擇針對性的措施進行及時處理，如：安裝防風拉線等；第二， 當線路中存在雙回路時，其電線桿強度不超過M級、決斷導線不超過N級時，應當在耐張區域內設置防風拉線組合在每兩隔一根直線桿處，加強未采用直線桿加固的電桿深埋程度。通過對桿深埋度的檢查，及時加固處理不合要求的電桿。

2.4加固基礎措施

根據常見的桿塔問題可知，應當對線路安裝合理長度的防風拉線。根據相關數據保障防風拉線的最小深度符合施工設計要求，滿足現代化廣州城市變化要求，增強桿塔的抗風性。對此可選擇因地制宜的方式，在電桿最佳位置進行基礎加固，如：加強水泥沙包形成護坡、利用漿砌塊石進行護坡、采用套筒混凝土施工基礎、通過混凝土樁進行基礎加固、利用漿砌塊石進行基礎加固等方式。

結束語

綜上可知，在廣州地區范圍內，受到地理環境特殊性的影響，珠江三角洲氣候條件獨特性的影響，因此對線路的抗風能力要求較高，對此應當采用合理、現代化的技術手段與措施，升級加固線路的抗風性，增加經濟收效、降低維修消耗、保證線路安全平穩運行，為人民造福。

參考文獻

[1] 張小偉 淺談10kV 配網架空電纜臺架改造中的幾個問題 [J]. 廣東科技，2010（04）.

[2] 李春祥.李錦華.于志強.輸電塔線體系抗風設計理論與發展 [J]. 振動與沖擊，2010（08）.

[3] 謝強.不同橫隔面配置方式的輸電塔抗風動力響應分析 [J]. 高電 壓技術，2013（09）.