山区配电线路差异化设计探讨朱卫东

山区配电线路差异化设计探讨朱卫东

朱卫东

（湖北省襄阳市供电公司湖北省襄阳市441000）

摘要：讨论配电线路在山区遇到特殊地形及覆冰时，需要进行特殊的杆型设计，在经济合理，安全适用的原则上，提高导线的安全系数，采用35kV铁塔，解决倒杆断线问题。

关键词：山区；线路；差异化；设计

自农村电网建设以来，由于山区配电网在架设架空线路时，经常遇到峡谷、河流，跨距大多在300～800m，甚至达到1000m以上，由于资金有限、设计标准不高，加之地处高海拔山区遇到低温雨雪冰冻灾害天气极其出现严重覆冰现象，导致大面积倒杆断线。如何保证山区配电线路不再发生倒杆断线，只能在设计时，针对特殊地段架空线路采用差异化设计，提高设计标准。下面我们就设计过程中应注意的一些问题进行探讨。

1气象条件

通用设计选取以下气象条件作为导线及杆塔计算的依据，对于高海拔地区气象条件应根据海拔高度确定覆冰厚度，海拔高度1000m以下时覆冰最大值按10mm；海拔高度1000-1200m之间覆冰最大值按15mm；海拔高度1200-1500m之间覆冰最大值可提高到20mm进行导线和杆塔计算和选用。

2线间距离

山区大档距配电线路设计时，首先要计算线间距离，因线间距离是防止大档距中央发生闪络，确保线路安全运行的重要因素，也是确定横担长度、杆型的重要依据。我们必须严格按有关《规程》规定：对1000m以下档距，水平线间距离一般按下式计算

d=0.4Lk+U/110+0.65fm1/2

式中d——导线水平线间距离（m）；

Lk——悬垂绝缘子串长度（m）；

U——线路电压（kV）；

fm——导线最大弧垂（m）。

上世纪80～90年代，山区大档距跨越线路，因设计架设不规范，线间距离D值偏小，造成线间闪络，烧断导线的事时有发生，必须引起高度重视。实际工作中，我们应严格按有关《规程》规定的公式计算得出d值，在条件允许的情况下，大档距线路的线间距离应选择略大于设计值d，以确保线路安全运行。

3导线选择

山区配电线路架设时，导线必须采用钢芯铝绞线，在覆冰严重的地方，还应增加导线的截面，特别是增加导线的钢芯截面，当档距超过600米时，还应采用加强型钢芯铝绞线，以确保大档距线路的安全运行。大档距架线时尽量不要采用孤立档，并且档内导线无接头，因接头的地方出现断线的概率占总断线的80%以上。山区大档距线路架设时，还应该考虑弧垂对导线的影响。大档距线路设计必须保证导线在运行中不出现危险，导线应力在任何危险的条件下都不得超过其允许应力，为此导线架设时的应力和弧垂要受到限制。弧垂计算公式

f=g1L2/（8σ）

式中f——导线的弧垂（m）；

g1——导线的自重比载（N/m•mm2）；

L——档距（m）；

σ——导线的应力（MPa）。

由公式可知，导线的应力和弧垂成反比，所以在实际导线架设中，满足国家有关《规程》规定的导线对地、建筑物、经济林木等的最小距离的前提下，大档距导线弧垂可以大于设计弧垂，以保证导线的强度，有利于大档距线路的安全运行。

4防振措施

导线的振动和舞动将使导线产生断股、断线或引起相间闪络，还可能使杆塔及金具螺丝松动和部件破坏，严重危及输电线路的正常运行。因此，导线振动问题必然引起工程技术人员的重视，也是大档距线路设计施工中所必须解决的问题之一。

根据档距L中振动波的半波数n的计算公式

n=（L/D）400ν（g1/（9.8s）1/2）

式中n——半波数；

L——档距（m）；

D——导线直径（mm）；

ν——风速（m/s）。

由上式可知，档距越大，档中形成完整半波数的机会越多，也就是导线产生共振的机会越多，导线振动程度也越严重，特别是山区大档距跨越的线路，这种现象更明显。目前我国广泛采用的是加装防振装置（防振锤和阻尼线），以吸收或减弱振动能量。防振锤安装数量一般为档距300m及以下为1个，300～600m为2个，600～1000m为3个。

5杆塔选择

考虑到高海拔地区10kV大档距跨越线路，线间距离大，为了确保线路安全运行，选用的杆塔宜提高设计标准采用35kV铁塔，同时要选用比同等导线型号高一个规格的铁塔，铁塔选用时可采用自立式铁塔。对覆冰严重、风力比较大的特殊地段也可采用重型铁塔。杆塔结构均采用螺栓连接。主材一般采用Q345钢，斜材及辅助材一般采用Q235钢，所有构件及螺栓均采用热镀锌防腐。

在山区大档距跨越杆塔定位时，不希望出现杆塔倒拔现象。因为在倒拔的情况下，直线杆塔上绝缘子串会被导线提升起来或针式绝缘子瓷件被拉脱，同时使相邻杆塔的垂直档距和，荷载增加。遇到这种情况，应设法重新布置杆塔位或加高倒拔的杆塔，实在不能克服倒拔现象时，把直线杆塔改用轻型耐张杆塔。

如：保康县尧治河村，地处1200米海拔山区，矿产及旅游资源丰富，由于配电网新建于上世纪80年代，线路设计标准低，导线档距平均在300米-500米之间，导线型号为LGJ-25钢芯铝绞线，限制了山区经济发展的需求，需要将导线型号由LGJ-25的更换为LGJ-150/20的，如果采用通用设计应用混凝土π杆后，杆塔运输难度很大，树木砍伐严重，以至使工程难以实施。经过差异化设计后将混凝土杆更换为35kV自立塔，更换后工程得以顺利实施，并且在实施过程中树木砍伐量少。目前运行过程中满足了村里负荷发展的需求，同时降低了线路的故障率。

结束语

综上所述，山区配电线路特殊地段采用差异化设计后，虽然线路的成本造价会提高，但是会减少平时线路的维护量，保证线路在恶劣环境下安全可靠运行，同时提高供电可靠性，并且能取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB50061－97）

[2]《电力工程高压送电线路设计手册》（第二版）

[3]顾路变电站、吴淞大跨越工程荣获上海市文明工地称号[J].上海电力，2004（01）.

[4]易智婷，秦博，张平朗.输电线路大跨越工程造价特点及影响因素分析[J].南方电网技术，2008（05）