输电线路中杆线结构的抗风监测技术

输电线路中杆线结构的抗风监测技术

杨宇昕

国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司 内蒙古通辽市 028000

摘要:如今，随着台风这种自然灾害的频繁发生，对电力系统造成了严重的影响，从而影响了社会发展，并且也带来了严重的经济损失。所以，为了能够进一步提高架空电力线路的抗风能力，采用高效的防风加固技术，确保其能够符合国家规定的配网规范与标准，对此，论文主要对架空电力线路防风加固技术进行研究，希望能够提高架空电力线路的抗风能力。

关键词:架空电力线路；防风加固技术；抗风能力；电力系统；自然灾害

引言

随着高压输电规模的不断增大，对高压架空输电线路的安全性和稳定性具有很高的要求，对高压架空输电线路设计中，由于跨区域分布广，高压架空输电线路的环境复杂多样，高压架空输电线路绝缘子串的抗风性能成为影响高压架空输电线路安全稳定的重要因素。根据统计分析，受到风的影响，导致35-500kV的高压架空输电线路跳闸故障引起的电网停电事故占到62.34%。因此，研究高压架空输电线路绝缘子串的抗风偏性能，进行线路的优化设计和改造，结合高压架空输电线路的运维管理进行高压架空输电线路绝缘子串的优化设计，提高高压架空输电线路绝缘子串的抗风能力。研究高压架空输电线路绝缘子串的抗风险性能的自动测试方法具有重要意。

1安装防风拉线

在直线杆中安装防风拉线是提高架空电力线路防风能力的主要措施，对于具备安装防风拉线的直线杆来说，在对其进行防风加固时，应该首先选择安装防风拉线的方式进行加固处理。直线杆需要满足《10kV直线杆防风拉线配置表》[1]中电杆强度、埋藏深度、安装角度以及拉线型号等方面的要求。首先，应该使用镀锌钢绞线作为拉线，确保拉线的截面≥50mm2，且电杆与拉线之间的夹角应在45°，最低不可以低于30°。其次，对于横穿道路或者跨越的拉线来说，应确保其对路面中心的垂直距离＞6m，且拉线棒的直径应≥16mm。最后，应该根据《附件1：10kV直线杆防风拉线配置表》中的要求选择防风拉线的接盘，并将楔形线夹安装到横担装置最下方的抱箍中。

2使用加强版的绝缘子

一般情况下，一旦导线出现断线的故障，处于瓷横担位置剪切螺栓已经被剪断的情况下，瓷横担就会随着装置进行90°旋转[3]。所以，应该使用加强版的绝缘子，该类型的绝缘子，其具有两个差异明显的孔洞，分别在不同的孔中安装好固定螺栓和剪切螺栓，这样一来就能够降低导线拉力对电杆的影响，避免出现倒杆的情况，以此保证电杆的可靠性与安全性。

3使用高强度的水泥电杆

如果10kV架空电力线路的直线档距离长度以及耐张段均符合综合加固标准，则应以耐张段作为基础单位，充分地考虑现场的实际情况，对每一个基础直线杆安装防风拉线，在不具备防风拉线时，则须通过使用高强度电杆配置的方式，确保电杆的埋藏深度、强度等基础配置能够满足《各种风速条件下10kV直线电杆强度与基础配置表》中的要求。使用埋藏深度浅、底板大的铁塔基础因为台风发生的地区都属于沿海地区，这部分地区的地质非常松软，为了能够更好地满足这一特殊要求，应该选择埋藏深度浅、底板大的铁塔作为基础，从而有效地强化架空电力线路的抗倾覆能力，避免塌方情况的发生。同时，在淤泥地区使用这种方法进行设计，因为淤泥地区具有比较大的基础承载能力，也能够有效地减少，甚至避免基础下沉情况的出现。

4处理微地形

在对台风经常出没的地区进行架空电力线路优化与改造时，必须要充分地考虑风口地形这一特殊的地形特点，在实际进行这部分地形的配电网设计时，须进行特殊处理。如果地区内常年风速均＞6级，就么就应该增加导线与横担长度之间的距离。7提高架空电力线路的基础设计在进行架空电力线路设计时，必须要严格遵循防风加固的原则，而后设计出标准化的杆塔，在这其中，对于容易受到台风影响的地区，应该结合实际情况，适当提高设计标准。具体的设计标准中包括绝缘导线的使用情况、电杆的抗弯强度、电杆的埋藏深度、绝缘导线的应用程度、横担长度等，确保所选择的电杆与导线的合格性和合理性，完善架空电力线路的设计，从而有效地提高架空电力线路的防风能力。

5架空输电线路防风能力评估方法

5.1风荷载计算

对于输电线路风荷载的计算，各国设计标准依据历史与经验各自不同。美标、欧标现行线路设计标准下的风荷载计算基于风工程理论，充分考虑了阵风效应，故其设计风速即为其耐受风速。例如，美标按60m/s（3s时距，33ft高）风速设计的杆塔，在设计使用条件下最大可抵御一个10m高3s阵风最大风速为60m/s的风灾，即当一个10m高3s阵风风速远大于60m/s时，按此设计的铁塔倒塌的可能性大，当一个10m高3s阵风风速小于60m/s时，此铁塔倒塌的可能性不大。与美标、欧标相比，中国设计标准中阵风效应考虑得并不充分，采用的风荷载包含安全系数（分项系数）。按中国现行标准，一个风速35m/s（10m高10min平均值）设计的铁塔不仅能承受一个10m高10min测得平均风速为35m/s的大风，也可以承受更大的情况。究其原因，在于它在设计中有总乘积为1.54的分项系数。但是，它一般也无法承受一个风速为设计风速1.24倍（相当于风力1.54倍）的风灾，因为在风荷载计算中未充分考虑阵风效应。

5.2风荷载计算推导理论基础

较为精准的风荷载计算必须与欧美标准一样，按风的数学模型构建和风工程理论计算。但是，中国的风荷载空间时间关系必须基于中国的水文气象观测结果，即风荷载作用计算公式推导理论基础方法与欧美标准一致，而风场参数宜按中国地域的气象统计结果取值，如风压高度变化系数、湍流度等。作用在结构上的风有一个速度大小时刻变化的过程（风时程）。为了简单地利用拟静力计算结构风响应，可以将风分为平均风和脉动风，通过分析计算得到结构的平均风响应和脉动风响应，将两者叠加最终获得风的总响应即总风荷载。

5.3塔身风荷载推导

我国建筑荷载规范采用惯性荷载法确定风动力等效静力风荷载，其数值等于平均风荷载加脉动风荷载引起的惯性力，最终表达为风振系数乘以平均风荷载。但是，它的计算涉及铁塔不同部位的相关性组合，较为繁杂，因此给出了结构体型、质量分布均匀等特殊情况下的背景响应近似公式。而对于程序计算，完全可以按随机振动理论精确求解结构一阶振型下的等效背景响应，得出对质量分布及体型分布不做限定的背景响应。

结语

综上所述，有一些地区因为经常受到台风灾害的影响，而导致架空电力线路无法正常运行，所以，应该针对架空电力线路做好防风加固处理，提高其防风能力，避免出现倒杆、断杆以及断线等情况，确保人们用电的安全性与稳定性。

参考文献

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