试论10kV输电线路的设计及安全事故防范

来源:南粤论文中心 作者:秦银海 发表于:2014-01-16 21:30  点击:
【关健词】输电线路;设计;安全事故;防范措施
摘要:输电线路的设计作为工程施工的先行环节,在防范安全事故、提升线路质量上起着至关重要的作用。本文以10kV输电线路设计为例,在结合工作实践的基础上,对输电线路的设计要点进行了归纳和总结,并以此为基础分析了影响线路安全稳定运行的主要因素,提出了相应的防范措施。

         随着我国经济的快速发展,工业生产和居民生活用电量越来越大,对电能供应的稳定性、安全性提出了新要求。为此本文以10kV输电线路设计为例,对如何优化其设计,提高线路安全、稳定性,作以下探讨。
  1 输电线路设计要点分析
  1.1 线路路径的选择
  线路路径选择是输电线路设计的关键,输电线路路径选取时一般采用图上选线和野外踏勘定位等两种方式,在线路设计初期,采用地图进行图上选线,待较为合理的路径敲定后,再对其进行探勘测定。
  1.2 输电线路杆塔定位
  线路路径确定后,要在平断面图上对杆塔位置进行确定,即杆塔定位。在杆塔定位时要以导线安装后实际最大弧垂形状为依据,结合导线对地面及障碍物的距离要求作成弧垂模板,从而比量档内导线各点对地及障碍物的垂直间距。定位弧垂模板一般是由2-4条最大弧垂曲线组成。模板曲线比例尺必须与线路平断面图的比例尺一致,这些曲线与在最大弧垂时导线悬挂在空中的形状基本相似,这组曲线在一定的气象条件区内是通用的。导线最大弧垂可以用以下的悬链方程进行计算:
  (1)式中, 为导线最大弧垂(m); ; 、 分别为导线最大弧垂时的应力( )和比载( ); 为档距(m)。
  从(1)式可以看出,只要 相同,不管选用何种导线,其最大弧垂将完全相同,因此可按不同的K值以 为横坐标, 为纵坐标,以档距中央为坐标原点,采用与线路平断面图相同的纵、横比例作出一组弧垂曲线。然后将该曲线和平断面相同比例的绘制于透明纸上,然后标出 值、纵横比例尺度和导线型号,就得到了定位模板。最后以定位模板为参考,并结合地势、气象、经济性等因素,对杆塔位置、杆位排序、档距等进行合理确定。
  1.3 导线的选择
  导线选择时首先要考虑经济电流密度因素,同时要结合传输容量及线路投运后5-10年的发展远景等因素进行选择,对于临时性线路或大跨度导线,可以不按经济电流密度原则进行选择。另外导线选择还要注意一下三点:一是要按发热条件对导线截面进行校验,这一点是所有导线选择时必须遵守的原则,允许温度应按照周边气温25℃为基准进行制定,实际设计中如果不是25℃,则需要按照导线长期允许电流的温度系统进行校正;二是按照导线电压损耗选择导线的方式主要适用于没特殊调压设备的电网或配电网,线路导线的电阻一般要比电网电抗小的多,电抗是因其电压损耗的主要原因,因此以增大导线截面积的方式来解决区域电网电压质量问题的方案是不可取的,最好的办法是采取专门的调压措施;三是在对导线进行机械强度校验时,应确保所选取的导线直径大于按机械强度计算获得的导线直径,尤其是在气象条件恶劣或容易遭受外力破坏的区域更要注重对导线机械强度的校验。
  1.4 杆塔选型及基础设计
  杆塔选型影响着工程造价、占地、运输、施工和线路安全等各个方面,在新建给工程中宜选用1~2种直线混凝土电杆,在跨越、耐张和转角等位置选择角钢塔,这样即便于准备材料和施工作业,还能够提高线路的安全性。对于同塔多回且沿规划路走向的线路,一般宜选用占地较少的钢管塔,而在大转角处若选用钢管塔,引起结构特点很容易造成杆顶挠度变形,影响工程质量和增加施工费用。因此直线杆型选用钢管塔,转角杆型选用角钢塔是较为合理的选型方案,既能满足环境、安全的要求,又在一定程度上降低了成本。
  杆塔基础是对线路杆塔起到稳定作用,防止杆塔在导线自重、风载、覆冰、断线张力等垂直载荷、水平载荷和其他外力作用下而发生拔出、下压或倾覆事故。杆塔基础类型较多,根据铁塔类别、地质条件、承受外力和施工方法的不同,可以分为掏挖类基础、岩石基础、复合式沉井基础、预制基础、不等高基础等多种类型。在基础选型时要求设计人员根据实际的地势、地质情况,在结合基塔的受力状况的基础上,逐段、逐基的进行优化选择,进而确定经济、安全、合理的方案。
  1.5 绝缘配合设计
  在10kV输电线路的绝缘配合设计中,需要注意两个方面的问题,一是对绝缘强度要按清洁区和污秽区进行分段,并按污秽性质、附盐密度、污盐距离、气候条件等因素,结合已有线路的运行经验,对线路污秽区段和污秽等级进行划分,同时采取相应的防污秽措施。二是按照荷载条件选用不同形式的绝缘子串的片数,并且不同型式绝缘子组成的绝缘子串的布置方式,应满足该电压等级下线路设绝缘设计的基准要求,同时应选用具有与系统故障电流相适应的耐弧能力的绝缘子,且其耐污秽性能应优良。
  2、输电线路安全事故原因及防范对策
  2.1 输电线路遭外部破坏的原因分析
  目前输电线路面临的外力破坏主要有以下几个方面:一是输电线路走廊经过的区域,分布有房屋、树林等,后者是因周边居民安全意识不强,在建造房屋或搭设生活设施时未与输电线路在垂直和水平方向上保持足够的安全距离,抑或是线路途经区域生长着高大茂密的树木,且这些树木无人管理,给输电线路的安全运行带来了威胁;二是地处偏僻山区或人烟稀少的区域的杆塔,因地理位置边远,管理单位对其巡视力度不足,往往成为线路设施盗窃事件的多发区,影响了线路的安全运行;三是位于交通干道附近的线路杆塔,未采取有效的防护措施,容易遭到来往机动车辆的撞击而引起线路安全或人身伤害事故;四是节庆期间人们在线路附近燃放烟花或初春季节人们在郊外时在线路附近放风筝等行为,容易对线路带来安全事故;五是季节性的雷害、冰灾、鸟害等都极易使输电线路遭到破坏。
  2.2 输电线路安全事故防范对策
  针对以上的线路安全问题,主要有以下防范措施,一是要强化电力企业和政府相关部门的沟通与协调,在线路施工是做到文明、合法施工,在线路走廊周边防范违章建筑,每年定期对线路周边的树木进行排查,消除隐患,并在雨季加密检查频次;二是加强线路维护管理,建立有效的巡视制度,明确巡视周期,制定巡视计划,对线路做到定期、全面的检查、检修,做到第一时间发现隐患,并及时有效整改;三是凭借目前应用的先进的技术措施确保输电线路的安全运行,比如选用防盗铁塔、加装防护墙、安装隔离网以及在高风险区安装远程监控设备等措施都是有效的保证线路运行安全的措施,另外针对鸟害可安装人工鸟巢或驱鸟器加以防范。四是电力部门要和当地公安机关密切配合,打击破坏电力设施的违法犯罪行为,同时做好安全用电、保护电力设施的宣传工作,防止和遏制输电线路破坏事故的发生。 (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

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