风对架空线的影响及应对措施

风对架空线的影响及应对措施

摘要：大风对架空线输电安稳性影响很大，全国有很多地区因大风导致架空线断线甚至倒杆，造成大面积停电事故。我们应该充分认识大风对架空线的破坏形式，采取有效措施将危害降到最低程度，确保电力系统安全运行。Key：倾覆力加强型防风拉线复合绝缘子1风对架空线的力风对架空线的水平倾覆力：其中W0=（ρ/2）ν2P-架空线水平方向的风压，单位为N；a-风速的不均匀系数，风速v（m/s）<20a=1，20≤v（m/s）<30a=0.85，30≤v（m/s）<35a=0.75，v（m/s）≥35a=0.7；D-空气动力系数；M-架空线路受风投影面，单位为m2；W0-理论风压，单位为Pa；θ-风向与架空线路的夹角；ρ-空气密度，标准为1.2255kg/m3；ν-风速，单位为m/s。可见外界风速越大，架空线路的水平倾覆力越大，发生断线、倒杆等事故的几率就越大。2大风造成电力系统运行故障及应对措施2.1相间短路大风可能造成架空线路弧垂增大、导线松弛，易造成导线间相互碰撞，导致线路相间短路跳闸。适当增大导线间距或增设杆塔减小线路档距可降低导线间相互碰撞机率、防止大风导致线路相间短路跳闸。2.2风偏闪络大风使导线与塔杆安全距离减小，从而发生风偏闪络。架空线路增设横担以对悬式绝缘子加强固定，可防止大风侵袭时线路上悬式绝缘子被大风卷起成水平状态，造成导线与铁横担碰撞，导致线路电力系统接地或相间短路。2.3线夹松动线夹长期运行容易松动，可能导致在大风时线路摆动过大，甚至引起断线或倒杆，应经常组织人员对辖区内线路、设备进行巡检，检查设备线夹有无松动、脱落，导线松弛是否正常，相间距离是否正常，防止导线舞动造成倒杆断线、高空物体坠落等现象。制定计划对架空线进行检修，检查并紧固架空线连接件、紧固件、绝缘子、引下线等，对架空线的端杆、分支杆等处加装拉线，对老化严重的绝缘子、跌落式开关、引下线及其它部件进行彻底更换。2.4异物缠绕大风吹起锡箔纸、塑料、绳子等杂物缠绕在导线或者线杆横担上，造成系统接地或者相间短路，应及时清理变电站、配电室及线路通道内废弃的大棚塑料薄膜、锡箔纸等杂物，对沿线及周边的农业大棚户、建筑工地、废品收购点进行走访，引导其做好废旧塑料、锡箔纸等杂物的存放，避免因大风天气将杂物刮到导线上，引发线路故障。3大风造成架空线路和塔架损坏3.1拉断导线为有效防止大风将导线拉断，架空线应改造使用加强型导线，加强型导线采用钢芯铝铰线，加强型导线与普通导线相比在载流量相同的情况下拉断力增大，提高抵御来自外界的作用力，适合在大风地区使用。3.2刮倒杆塔为满足电杆、铁塔在不同使用条件下适应高风速、气候变化大等不利环境的要求，一方面加强型电杆、铁塔应运而生，另一方面加强型基础、防风拉线等技术也已在电力系统中应用。①加强型电杆。根据有关国家及行业标准规定，改进预应力混凝土电杆的生产工艺，提高预应力主筋的标准强度，并选用高强度的电杆用混凝土，从而生产出加强型电杆。加强型电杆与普通电杆相比，其允许倾覆弯矩大为提高，适宜在大风、寒冷地区使用。②加强型铁塔。加强型铁塔是在35～110kV送电线路铁塔基础上，根据大风地区最大基本风速进行风荷载计算并进行钢结构计算研制的适合于大风地区使用的高强度塔件。目前，国内加强型铁塔最大适用风速可达40m/s。③加强型基础。采用加强型基础，加大基础主筋强度，增大电杆埋设深度、增加卡盘数量，提高杆塔允许倾覆弯矩，有效提高了电力线路抵御大风倾覆的能力，效果显著。④防风拉线。杆塔增设防风拉线，大风地区架空线路杆塔增设防风拉线，能有效提高杆塔允许倾覆弯矩，增强架空线路抗风灾能力。3.3损坏绝缘子为防止大风造成绝缘子断裂损坏，目前，电力部门采用的加强型绝缘子主要为硅橡胶复合绝缘子，机械强度高、防震性能好、安装工艺合理，使电力线路强度大为提高，在一定程度上保证了大风情况下电力线路安全运行，有针式复合绝缘子和悬式复合绝缘子。①硅橡胶针式复合绝缘子由高强度玻璃纤维引拔棒、金属端头及硅橡胶组装、压结、硫化一次成型，具有机械强度高、抗冷热性能及防震性能好等特点，改变了用铝线绑扎导线的传统工艺，改用螺栓及夹箍固定导线，可防止绑扎铝线因震动而断裂造成导线掉落事故发生。②硅橡胶悬式复合绝缘子由硅橡胶伞裙、芯棒及两端连接金具组成。芯棒采用高强度的玻璃纤维引拔棒，抗张强度为普通钢的2倍，为高强度瓷的3～5倍，具有良好的减振性、抗蠕变性及抗疲劳断裂性。连接金具结构采用压接式或胶装式工艺，不破坏芯棒的完整性，充分发挥芯棒高抗张力的优良性能。结束语：采取有效防风措施将大风对供电系统造成的危害降到最低程度是必要的。选择防风措施，必须因地制宜，同时考虑工程投资、环境保护等因素，最终确定经济、实用、合理的防风措施。同时我们要关注天气变化趋势，充分考虑大风天气时容易诱发的电力系统故障，完善事故处理预案；加强值班管理和车辆管理，确保发生突发情况时人员、车辆能够及时到位；备足、备齐抢修材料，确保遭遇突发性电力故障时能做到反应迅速、抢修高效。Reference[1]刘介才.工厂供电[M].北京，机械工业出版社，2014[2]韩崇，吴安官，韩志军.架空输电线路施工实用手册[M].北京，中国电力出版社