川南地區(qū)冬季高山地區(qū)配電線路受冰凍災(zāi)害情況分析

川南地區(qū)冬季高山地區(qū)配電線路受冰凍災(zāi)害情況分析

2008年1月初以來，中國南方大部分地區(qū)和中國西北地區(qū)東部發(fā)現(xiàn)了罕見的降雨、低溫和冷凍天氣。由于持續(xù)時間較長、強(qiáng)度大給四川、貴州、江西、湖南、安徽等21個省(區(qū)、市)人民的生產(chǎn)、生活帶來了嚴(yán)重影響,特別是電力輸配電線受冰凍天氣的嚴(yán)重影響,出現(xiàn)因輸配電線路覆冰厚度超過設(shè)計(jì)安全值(一般10～20mm設(shè)計(jì)),而大面積壓斷輸配電線路(高山地區(qū)尤為突出),直接影響社會穩(wěn)定的嚴(yán)重后果(2008年春節(jié)將至)。同樣,這場嚴(yán)重的雨雪、低溫和冰凍天氣也波及到了四川省瀘州市的南部敘永、古藺兩縣和納溪區(qū),造成了兩縣一區(qū)輸配電設(shè)施受損嚴(yán)重,輸電配電線路覆冰厚度超出設(shè)計(jì)值的十幾倍(人工測量最厚達(dá)150mm),從而導(dǎo)致古藺縣全部停電(古藺縣城僅有一條110kV輸電線路與主網(wǎng)聯(lián)接),敘永8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、納溪54個村停電。按照瀘州電業(yè)局統(tǒng)一安排,于2008年2月3日至2月12日,帶領(lǐng)龍馬潭供電局生產(chǎn)技術(shù)骨干21人組成的搶險小分隊(duì)參加敘永縣合樂苗族鄉(xiāng)3個村社的抗冰災(zāi)保電搶險工作,主要負(fù)責(zé)10kV及以下配電線路的搶修工作,在十天時間中處理完成10kV斷線、倒桿線路7km(其中處理倒、斷桿6基,斷線16處,瓷瓶放電炸裂3只),新建10kV線路2.2km(其中豎電桿16基,拉線制作9根)。從完成的敘永縣合樂苗族鄉(xiāng)搶險情況來看,冬季高山地區(qū)輸配電線路防覆冰災(zāi)害又是一個值得認(rèn)真探討的課題,如何加強(qiáng)和改善輸配電線路的抗覆冰能力,保證電力輸配電線路安全、可靠地運(yùn)行,關(guān)系到中國社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和人民的安居樂業(yè)。下面就敘永縣合樂苗族鄉(xiāng)10kV配電線路搶險遇到的具體情況來分析探討。1配電線路覆冰情況敘永縣合樂苗族鄉(xiāng)3個村社:石梁村、四美村、小巖村都位于敘永縣東南部地區(qū),平均海拔高度在1300m,在四川省境內(nèi)是屬高山區(qū)域,常年氣溫較低,平均溫度在15℃～20℃,正常情況下每年11月底或12月初都會有雨雪天氣,配電線路也會覆冰,但是,持續(xù)時間不會很長(據(jù)當(dāng)?shù)乩限r(nóng)戶講今年覆冰持續(xù)時間是50年沒遇到的),對配電線路不會造成災(zāi)害性影響,即使有損害也不會很大,搶險途經(jīng)與合樂鄉(xiāng)相鄰的丹巖鄉(xiāng)比較,都同處一山脈,但丹巖鄉(xiāng)海拔高度只有800m,配電線路覆冰情況幾乎沒有,配電線路正常運(yùn)行。因此,配電線路所處的地理位置和特殊氣候的時間決定了受覆冰災(zāi)害輕、重的后果,從石梁村、四美村、小巖村所處海拔高度和氣候條件等分析完成后,可以得出瀘州地區(qū)配電線路容易發(fā)生覆冰災(zāi)害的區(qū)域在高山地區(qū),是今后配電線路改造完善的重點(diǎn)區(qū)域。2覆冰造成的責(zé)任事故從搶險完成的倒桿、斷線7km線路情況分析(處理倒、斷桿6基,斷線16處,瓷瓶放電炸裂3只),冬季高山地區(qū)直接危害配電線路安全運(yùn)行的災(zāi)害就是覆冰,間接的危害是配電線路的設(shè)計(jì)要求、施工工藝和運(yùn)行維護(hù)等,在這里暫時不分析探討。通過搶險現(xiàn)場實(shí)際情況的具體分析和查閱相關(guān)配電線路覆冰危害的資料,冬季高山地區(qū)覆冰對配電線路的危害應(yīng)該有以下幾種情況:(1)最普遍的現(xiàn)象是配電線路自身覆冰過厚,加上有其它物件掛在電桿上,如通訊線路等,懸掛的其它物件也發(fā)生覆冰,造成配電線路和電桿垂直負(fù)載過重,直接將配電線路和電桿壓斷、壓倒(在合樂鄉(xiāng)10kV玉皇觀支線搶修斷桿、倒桿現(xiàn)場看到的情況);(2)配電線路絕緣子和導(dǎo)線因覆冰貫通,發(fā)生絕緣子串閃絡(luò),引起絕緣子串絕緣降低而放電,進(jìn)一步誘發(fā)絕緣子串炸裂,使得配電線路不能正常運(yùn)行(從合樂鄉(xiāng)石梁村10kV配電線路更換下的三只炸裂的瓷瓶分析可以看出);(3)覆冰的配電線路在氣溫回升過程中或覆冰的配電線路所處位置在高山地區(qū)的風(fēng)口最容易發(fā)生的危害——導(dǎo)線舞動。在氣溫回升過程中由于覆裹在配電線路表面的冰凍開始融化,融化過程是突發(fā)性的,使得配電線路導(dǎo)線承載的垂直重量突然減少,這時導(dǎo)線由于自身的張力會向上、下或向左、右彈起擺動,形成導(dǎo)線舞動,造成配電線路相間短路或在舞動過程中導(dǎo)線折斷,從而引起倒桿斷線的事故;另外,配電線路如果架設(shè)處在高山地區(qū)的風(fēng)口,此時配電線路發(fā)生覆冰,覆冰包裹在導(dǎo)線表面形成不規(guī)則的形狀,構(gòu)成了一個迎風(fēng)面,在高山地區(qū)的山口冬季也經(jīng)常吹風(fēng),當(dāng)風(fēng)的角度與覆冰迎風(fēng)面的角度一致時,就會因?yàn)轱L(fēng)的原因引起配電線路導(dǎo)線的舞動,同樣造成配電線路的倒桿、斷線(在合樂鄉(xiāng)石梁村、四美村搶修的5km倒桿、斷線配電線路就是因?qū)Ь€舞動發(fā)生的事故)。3覆冰災(zāi)害發(fā)生的原因分析一是由于敘永縣處于四川省的南部山區(qū),而且處在南方的林區(qū),各種樹木生長較快,在高山地區(qū)架設(shè)的配電線路大多經(jīng)過茂密的林區(qū),從搶修的合樂鄉(xiāng)3個村社的配電線路路徑來看,就是這種情況,同時,線路兩側(cè)的杉樹普遍超高,根本不能滿足規(guī)程要求的最大風(fēng)偏要求,在電力配電線路發(fā)生覆冰災(zāi)害的同時周圍的各種樹木也發(fā)生覆冰,而且覆冰情況比配電線路更為嚴(yán)重,當(dāng)這些樹木不堪負(fù)重倒下的時候,就倒扎在相鄰的配電線路上,從而引起配電線路的倒桿、斷線。二是從搶修的石梁村、四美村5km配電線路2基倒桿、12處斷線情況分析來看,設(shè)計(jì)要求和施工工藝也是誘發(fā)這次配電線路因覆冰倒桿、斷線的間接原因。主要是5km配電線路共計(jì)14基電桿,耐張段只有兩處,其余全部是直線桿,而且大部分都超檔距,不符合10kV配電線路安裝規(guī)程要求的山區(qū)丘陵地段線路檔距一般不超過200m,但現(xiàn)場實(shí)際情況是最小一檔線的距離為30m,最大一檔線的距離達(dá)600余米。線路這一情況只能抵御覆冰時間不長,覆冰厚度不大的氣象條件。檔距過大容易引發(fā)配電線路上面所述兩種情況的導(dǎo)線舞動,山區(qū)地段耐張段過少容易造成倒桿、斷線事故的擴(kuò)大。三是運(yùn)行維護(hù)不到位也是本次發(fā)生覆冰災(zāi)害倒桿、斷線的間接原因。由于山區(qū)配電線路架設(shè)區(qū)域都在大山上,道路崎嶇,且樹木較多,給運(yùn)行維護(hù)帶來很大困難,再加上運(yùn)行維護(hù)人員較少和資金原因,這些山區(qū)配電線路出現(xiàn)巡視不到位或缺少資金維護(hù)。有些本因該及時處理的缺陷不是因?yàn)檠惨暡坏轿欢⒄`了,就是因?yàn)榈壬厦尜Y金到位處理耽誤了。在合樂鄉(xiāng)10kV玉皇觀支線處理1基倒桿電桿時就發(fā)現(xiàn)其內(nèi)角拉線被盜,而沒有及時消除缺陷,造成一覆冰線路加重負(fù)載就倒桿的現(xiàn)象(該處線路檔距不足50m)。4完善配電線路的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量關(guān)天氣寒冷的高山地區(qū),冰凍是對配電線路安全運(yùn)行嚴(yán)重的影響,為了更好地預(yù)防和減少冬季高山地區(qū)配電線路因冰凍天氣造成的覆冰災(zāi)害,應(yīng)該加強(qiáng)以下幾個方面的措施:(1)因配電線路建設(shè)必須經(jīng)過高山地區(qū),那么就應(yīng)該認(rèn)真對該區(qū)域的氣象條件進(jìn)行考證,如風(fēng)速、覆冰厚度等,同時嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范,提高設(shè)計(jì)檔次,對跨越高山地區(qū)的配電線路把好設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量關(guān);(2)加大對“三線”交叉的清理力度,嚴(yán)禁廣播、電視、電話等其它物件懸掛在電力桿塔上,特別是高山地區(qū)通道再緊張都嚴(yán)格禁止;(3)配電線路的建設(shè)在高山地區(qū)應(yīng)盡量避免風(fēng)口和林區(qū),如不能避免也必須徹底清理通道的障礙,在風(fēng)口地段減小檔距和采用加強(qiáng)型的導(dǎo)線及金具;(4)在高山區(qū)域盡量減小檔距,多用耐張段,如不能設(shè)計(jì)成耐張段的也必須采用加強(qiáng)型的電桿、導(dǎo)線和金具,防止上一檔距事故的擴(kuò)張;(5)特別注意施工中使用導(dǎo)線、絕緣子、金具、電桿、拉線、拉盤石等的質(zhì)量,確保達(dá)到設(shè)計(jì)的應(yīng)力要求;(6)加強(qiáng)對高山地區(qū)配電線路運(yùn)行維護(hù)力度,確保人員到位、資金到位,按照規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化要求實(shí)施巡視檢查,并制定出相應(yīng)的考核辦法。5特殊行業(yè)的研究(1)電力科研機(jī)構(gòu)大力開展高山地區(qū)配電線路導(dǎo)線、絕緣子等自身防冰凍災(zāi)害的抵御能力,也就是不發(fā)生覆冰和閃絡(luò)的特殊材料;(2)在現(xiàn)有條件下繼續(xù)研究電力配電線路的融冰技術(shù),確保冬季高山地區(qū)投運(yùn)使用配電線路發(fā)生冰凍災(zāi)害時及時融化冰雪;(3)在冬季高山地區(qū)容易發(fā)生冰凍災(zāi)害的區(qū)域設(shè)立長期觀察站,在其它季節(jié)也保留;(4)對高