10kV配网架空线路抗风加固设计改造及应用

闫娇健

【摘要】一般来说，在日常的生活与生产过程当中，均离不开电力能源的供应，可以带动经济的不断增长。一旦缺少电力能源的供应，必然会造成很大的不良影响。所以，不同电力企业需要积极开展安全建设工作，能够提高电力系统运行的安全性与稳定性。在电力系统建设工作的过程中，10kv配电网属于常用的输电方式，主要应用了架空线路方法进行建设。通常情况下，架空线路需要悬空安设在与地面相距大约9m的电塔间，当被大风影响之后，致使电线出现扯断的情况，暂停了电能的供应。对于一些沿海区域来说，需要进行防风加固处理，能够增强相关供电系统对大风的抵抗能力。为了达到此种效果，应该在深入了解10kv配电网建设工作的特征，参考台风发生的规律，有利于落实防风加固处理工作，确保了相关电力系统运作的可靠性，充分发挥出输电线路的抗风作用。

论文开展具体研究工作的过程当中，笔者经过查阅与借鉴了有关研究文献以后，通过分析影响10KV配网架空线路出现风灾事故的相关因素，与此同时，说明了10KV配网架空线路抗风加固设计改造与应用的方案，不但增强了架空线路抗风加固处理的效果，而且确保了电力系统运行的可靠性，充分发挥出其应有的功效和作用。

【关键词】10kv配网;架空线路;抗风加固设计;改造;应用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

绪论

结合国内不同地区的情况，在地理环境、气候状况等方面均存在着很大的差异性，极具地域特色，所以，设计配电线路的过程当中，应该对地理位置与相关条件方面的因素加以考慮，确保满足当地气候环境的需要，使所制定出来的10kv配网架空线路抗风加固设计方案具有一定的科学性与合理性。依靠定期升级与改造的方法，可以达到城市化建设工作的规定。针对城市建设工作来说，10kv电网属于重要的供电线路，不过受到自身因素的限制影响，在运用方面效果不佳。特别从抗风能力的角度而言，被相关天气方面的因素所干扰，易于出现风灾，一方面，妨碍到电路的输送工作，减少了相应的经济收益;另一方面，严重影响到日常的生活，导致供电的稳定性无法获得保障，使维修的成本得以提升。因而，应该紧密结合各类城市的特征，天气状况，科学选用方式完成对10kv配网架空线路抗风加固能力的设计任务。

一、影响10kV配网架空线路出现风灾事故的相关因素

10kV配电网系统作为我国电力能源输出的基础工程，对促进电网改造和城市电网扩容具有重要作用。要做好配网自动化系统的建设和规划，通过自动化技术控制配网系统的相关性能参数，优化调整供配电系统的配置，从而使配电网供电系统更加完善和不断完善，既能满足未来城市电网发展的需要，又能为电能的生产、运行和传输提供可靠、准确的信息技术支持。10kV配电网自动化系统可以远程控制配电网的电气参数、设备状态和运行方式。当发生短路故障时，配电网自动化系统能及时定位故障，排除故障点，隔离故障区段，恢复非故障区供电，不仅能实现电力企业与企业内部各部门的资源共享，既要保证配电网运行的安全稳定，实现互利共赢，又要保证配电网在运行过程中的安全。笔者搜集和整合了大量的有关数据信息之后，从中不难获悉，不同区域所受到台风因素的影响是不一样的，而自然方面的因素造成了配电网线路产生了严重的损坏情况，由此致使配电网出现了杆塔倾斜、倒塌以及断线等一系列现象，而具体的形成原因涵盖了下述几个方面：

1.导致杆塔出现倾斜倒塌的具体原因分析

其一，从前老旧的线路风速很低。从目前的情况来看，很多10kV配电线均为从前建设，使用年限很久，被相关环境因素所干扰，再加上技术措施严重不足，相关规范要求的缺失，让一些电线设计的相关气象参考标准是地面10m的位置且15min之内大约14a的平均风速，这个时候，10kV架空线路最大的风速设计很低。其二，欠缺良好的抗倾覆能力。结合在10KV架空网当中出现事故情况的统计信息可知，杆塔倒塌的数量显著超过了发生断裂的数量，大多数的倒塌情况均属于倾向性倒塌的范畴，因为杆塔的基础构建不佳、具体构建的地方不科学，造成出现倾斜的现象。一般而言，有关杆塔建筑处于软土层与流沙的情况下，容易产生深埋度不足的情况，造成相应的抗倾覆能力不足。如果遇到恶劣的天气因素影响，比如，在遭遇了17级台风的严重影响之后，某市区域出现了杆塔倾斜、倒塌的现象，产生很大的不良影响。其三，合理布设相应的防风拉线，科学设计出较长的耐张段。对相关架空线路加以设计的过程当中，一些线路的耐张段是很长的，易于产生串倒的问题。如果产生了事故以后，则形成了巨大的危害。如果相关施工方面的因素干扰到风拉线的设置后，会造成线路十分单薄的情况，致使形成串倒的现象。针对那些偏远的道路而言，需要依靠相关施工条件的优势，才能有效避免发生倾斜与倒塌的情况[1]。

2.导致断杆断线的具体原因分析

首先，由于时间很长，维修不到位，造成出现超期运行的情况，使相关性能得以下降，受到天气的干扰，导致其质量无法获得保障，相应的强度下降，遇到大风恶劣天气的影响，造成杆塔发生断裂的情况。其次，以往设计线路的时候，由于线路的单档距是很长的，那些较大跨度的位置档距非常久，欠缺对应的防震对策，如果碰到台风的时候，将造成导线晃动的频率提高，发生了断杆的现象。最后，面对一些恶劣的天气影响，造成一些树木、枝叶产生折断的情况，使得断线、断杆的现象出现。

鉴于此，对于某些地区来说，10kV配网架空线路非常易于被各种环境、天气等因素所干扰，进而产生断杆与断线的状况，为此，应该借助科学的处理对策，达到增强配网架空线路抗风加固效果的目的[2]。

二、10KV配网架空线路抗风加固设计改造与应用方案

通过引入精细化管理理念，结合相关地形环境、气候等情况，并且根据易于被台风影响的位置，细致检查10kV架空线路的状况，以相应线路的抗风能力作为对象，实施差异化评估工作，提出科学的中远阶段线路整改方案，并加以执行，使lOkV配网架空线路设计的风速为34m/s。实施10kV配网架空线路抗风加固改造设计的过程当中，需要将耐张段当作主要的单位，科学改造尚未达到34m/s的风速，进而满足相关设计规定。

1.注重对直线大档距长度进行缩短处理

（1）单回路方面

当裸导线、绝缘导线直线档距依次超过95m、85m的时候，如果档距两边的电杆强度无法达到相关规定，同时埋设的深度较浅的情况下，需要做好电杆的加固处理工作，如果强度无法达到相关规定，需要将杆塔安设到档距的中间部位。假如被相关施工条件所影响，难以进行杆塔的安装，通过安设防风拉线到档距两端的电杆上面，如果缺少相应的拉线条件，应该定期更换电杆[3]。

（2）双回路方面

当裸导线、绝缘导线直线档距依次超过85m、75m的时候，如果档距两侧的电杆强度无法达到相关规定，埋深不够的情况下，需要做好电杆基础的加固工作，假如其强度难以达到规定，需要安设电杆到档距的中间部位。

2.做好耐张段长度的缩短工作

开展相关配电线路铺设的过程当中，需要结合不同城市的特征，应该满足耐张长度缩短方面的相关规定，具体制定出下述几个方面的策略：

（1）单回路方面

针对单回路超出550m的耐张段线路而言，在添加耐张杆塔空的情况下，相应的耐张段长度小于550m，需要缩短耐张段。对于所增建的线路来说，直线耐张杆塔需要大于F级的强度，并且搭配装设四向拉线，达到增强加固处理效果的目的。如果施工现场当中缺少拉线条件的情况下，需要将较高强度的电杆作为首选，可以选用13m高强度电杆，同时使根部的开裂弯矩超出140kN·m，针对14m高强度的电杆，需要超出150kN·m，同时制定出加固处理的策略。假如将钢管杆当成电杆之后，需要使水平荷载超出33%。

（2）双回路方面

针对双回路超过450m的耐张段线路而言，需要增加杆塔，达到缩短耐张段的目的，使其长度都处于450m之内。在设置了直线耐张杆塔以后，能够将那些较高强度的砼桿、钢管杆作为首选实施构建。对于此环节来说，14m高强度的电杆，需要确保根部开裂弯矩超出220kN·m，14m的高强度电杆超出了240kN·m，同时确保了与相关基础设施进行匹配。如果选用钢管杆的情况下，应该确保水平荷载标准超出35%。

（3）多回路方面

针对多回路来说，需要参考线路具体的回路数、导线以及档距等不同的参数情况，并且将相应的设计风速作为借鉴，准确计算出杆塔基础的受力，制定出科学的加固处理对策。

3.绿加大对直线杆的加固处理力度

实施配网架空线路加固处理的过程当中，需要对杆塔耐张段与档距长度加以缩短，做好对直线杆的加固处理工作，可以运用装设防风拉线、基础加固等方式。具体来说：其一，出现连续单回路的情况，处于耐张段区间，将会超出四根直线杆，此时应该设置直线杆到耐张段中间的部位，经过细致检查之后，了解实际的埋深、强度等情况。针对发生的不良问题，应该马上加以处理，可以装设防风拉线。其二，在线路内出现了双回路的情况，规避电线杆的强度超出M级、相关决断导线则不可以超出N级，通过科学布设防风拉线，需要增加没有运用直线杆加固电杆的深埋深度，并且仔细进行检查，达到合理加固的目的[4]。

4.确保基础加固处理策略的合理性

笔者结合一些相关杆塔方面的情况，从中不难看出，需要应科学布设线路的防风拉线。参考有关数据信息，确保防风拉线最小的深度达到有关规定，可以应对当前的改变情况，提高了杆塔的抗风能力。所以，需要严格遵循因地制宜的原则，选取电杆最适合的部位实施基础加固处理，比如，使水泥沙包变成相应的护坡、借助浆砌块石实施护坡、科学运用套筒砼施工基础等等，当然，还能够运用砼桩实施基础加固处理。对于所布设防风拉线的电杆最小埋设深度需要达到下表1当中的相关规定。

如果无法满足上表1当中的有关需要之后，则需要强化针对电杆基础的加固处理工作。实际进行处理的过程当中，需要根据电杆具体的部位，参考因地制宜的规定，明确最佳的基础加固方法。比如，可以借助水泥沙包护坡、浆砌块石护坡以及浆砌块石基础等方式实现。

在规划设计中，应根据不同地区电网规划原则，合理选择导线截面。导线截面及型号参数见表2，导线排列方式见表3。

结论：

对于国内来说，当前开展电力供应工作的过程当中，可以选取10KV供电网络，属于主要的配网方式。进行建设的时候，将架空线路形式作为首选，以便发挥出其在运作与控制方面的良好作用，然而，依然显现出很多的缺陷和问题。例如，常见的防风问题。尤其针对沿海区域，受到自然环境方面因素的干扰，容易被台风所影响。从供电线路的角度而言，形成了很大的破坏，产生了断杆、断线倒杆以及相关设备受损等现象。为此，做好10KV配网架空线路抗风加固设计改造工作十分关键，有助于确保有关电力系统运行的可靠性与安全性。

参考文献：

[1]梁国硕，张丽娜，李媛媛.10kV配网架空线路抗风加固设计改造及应用[J].山东工业技术，2019，000（021）：175-176.

[2]甄新乐，王海洋，王丽云.台山10kV配网架空线路抗风加固设计改造及应用[J].电子世界，2019，291（023）：198-199.

[3]关锡坚，关宏宇，李元元.10kV配网架空线路抗风加固设计改造措施及应用探讨[J].科学与财富，2019，185（221）：140-145.

[4]潘伟雄，关洪峰，赵丽娟.论沿海地区10kV配网架空线路防风加固的改造及应用[J].科学与财富，2019，217（042）：307-308.