在設(shè)計(jì)架空線路時(shí),一般都按當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)力做了驗(yàn)算,并采取了適當(dāng)措施。但是自然界情況是復(fù)雜的,變化的。因此,氣象情況仍然有可能超過設(shè)計(jì)條件,或由于設(shè)計(jì)時(shí)的考慮不周,日常的維護(hù)工作疏忽,而發(fā)生事故。由于風(fēng)的影響,而引起線路故障,主要有兩方面。
一方面如果風(fēng)力超過了桿塔的機(jī)械強(qiáng)度,扦塔會(huì)發(fā)生傾斜或歪倒而造成損壞事故。
?另一方面由于風(fēng)力過大,會(huì)使導(dǎo)線承受道大風(fēng)壓,因而產(chǎn)生擺動(dòng);又由于空氣渦流作用,就可能使這種擺動(dòng)成為不同期擺動(dòng)(就是說各相導(dǎo)線不是同時(shí)往一個(gè)方向擺動(dòng)),因而引起導(dǎo)線之間互相碰撞,造成相間短路故障。因此,因大風(fēng)把草席、鐵皮、天線等雜物刮到導(dǎo)線上也會(huì)引起停電事故。
?1、各種不同的風(fēng)力對(duì)導(dǎo)線和避雷線的影響
(1)當(dāng)風(fēng)速為為每秒0.5~4米時(shí)(相當(dāng)于1~3級(jí)風(fēng)),容易引起導(dǎo)線或避雷線振動(dòng)而發(fā)生斷股甚至斷線。
(2)在中等風(fēng)速(每秒5~20米,相當(dāng)于4~8級(jí)風(fēng)),導(dǎo)線有時(shí)會(huì)發(fā)生跳躍現(xiàn)象,易引起碰線故障。
③、大風(fēng)時(shí)各導(dǎo)線擺動(dòng)不一,就會(huì)發(fā)生碰線事故或線間放電閃絡(luò)故障。
2、桿塔發(fā)生傾斜或歪倒的原因
(1)風(fēng)力超過桿塔設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
(2)桿塔部件腐蝕,強(qiáng)度降低。
(3)桿塔在修建后,由于基礎(chǔ)末夯實(shí),經(jīng)過雨季和一段時(shí)間之后,基礎(chǔ)周圍的土壤可能發(fā)生不均衡的下沉,從而引起桿塔歪斜。
(4)由于冬季施工,回填土是凍結(jié)的土壤;到了春天,土壤開始解凍,并使基礎(chǔ)附近的土壤松動(dòng),因而造成桿塔歪斜。
(5)桿塔各連接部分松動(dòng)或拉線銹蝕等原因也會(huì)使桿塔發(fā)生故障。
(6)由于設(shè)計(jì)或施工錯(cuò)誤,如桿塔埋入的深度不夠,桿根部分來加補(bǔ)強(qiáng)等,也會(huì)使桿塔發(fā)生歪倒事故。
3、防風(fēng)工作的基本要求
(1)掌握線路所通過地區(qū)的大風(fēng)規(guī)律,由于各個(gè)地區(qū)的具體地形不同,各個(gè)地區(qū)的風(fēng)力大小也不會(huì)一樣,所以必須掌握風(fēng)的規(guī)律(例如:最大風(fēng)速、常年風(fēng)向、大風(fēng)出現(xiàn)的季節(jié)和日數(shù)等),以便在大風(fēng)到來之前做好一切防風(fēng)準(zhǔn)備工作。
?(2)對(duì)桿塔及其基礎(chǔ)進(jìn)行全面檢查,如果發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)坑內(nèi)的土壤下沉,應(yīng)填補(bǔ)土壤子以夯實(shí)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)桿塔有傾斜時(shí),應(yīng)分析找出原因,并設(shè)法立即扶正,同時(shí)格基礎(chǔ)夯實(shí)。對(duì)于配電線路還應(yīng)加裝人字拉線。
?對(duì)于木桿,特別要檢查桿根的腐朽情況。桿根的腐朽部位,一般發(fā)生距地面400~500毫米深的斷面處。因此,必須把這一部分桿根挖出來進(jìn)行檢查。檢查的方法大多采用敲擊法,但當(dāng)木材比較潮濕時(shí),敲擊后傳出的聲音可能因不準(zhǔn)確而造成誤判。因此一般應(yīng)在挖開桿根后,晾曬一段時(shí)間(3—7天)再進(jìn)行檢查。檢查桿根時(shí),特別應(yīng)注意桿根內(nèi)部的腐蝕情況,一般可用小木鉆打眼的方法拉查。當(dāng)木材剩余的良好部分的直徑(剩余直徑)小于原直徑的2/3時(shí),就應(yīng)考慮補(bǔ)強(qiáng)。桿根補(bǔ)強(qiáng),還要考慮桿型、桿高、導(dǎo)線截面大小、檔距大小等因素。對(duì)于不必補(bǔ)強(qiáng)的木桿,在檢查后均應(yīng)涂上防腐瀝青。
?(3)桿塔拉線的檢查?檢查桿塔拉線的松緊程度,松的應(yīng)調(diào)緊。還應(yīng)檢查拉線及其壩入地下部分的腐蝕或銹蝕情況,嚴(yán)重時(shí)應(yīng)予以更換。
?此外,對(duì)導(dǎo)線、避雷線和跳線的弧垂,在大風(fēng)到來之前也應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)量和調(diào)整。
1、導(dǎo)線的振動(dòng)
在線路的檔距中,由于風(fēng)力的作用而引起導(dǎo)線的周期振蕩,稱為導(dǎo)線的振動(dòng)。這種振動(dòng)是在導(dǎo)線的垂直方向,每秒有幾個(gè)到幾十個(gè)周波,并且在整個(gè)檔距了l中形成一些幅值較小的一般不超過幾個(gè)厘米的靜止波。
在發(fā)生振動(dòng)時(shí),因?yàn)閷?dǎo)線振動(dòng)快,所以,在振動(dòng)時(shí)不容易覺察,只是覺得導(dǎo)線在某些地方看起來好像是雙線一樣。通常遇到導(dǎo)線振動(dòng)時(shí),在線路上可以聽見有撞擊的聲音。這種聲音是從導(dǎo)線和懸掛導(dǎo)線的金具相碰所發(fā)出來的。
導(dǎo)線振動(dòng)的可能性和振動(dòng)過程的性質(zhì)(頻率、波長、振幅),取決于很多因素;即導(dǎo)線的材料和直徑;線路的檔距和導(dǎo)線張力;導(dǎo)線距地面的高度;風(fēng)的速度和方向以及線路經(jīng)過地區(qū)的性質(zhì)等。
??? 導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)的振幅決定于導(dǎo)線的張力和彈性,實(shí)際上,這振幅的數(shù)值不大于導(dǎo)線直徑兩倍。
??? 導(dǎo)線振動(dòng)的參數(shù)(如頻率、波長)以及導(dǎo)線是否發(fā)生振動(dòng),在很大程度上決定于風(fēng)速。
??? 風(fēng)速在0.5~0.8米/秒時(shí),導(dǎo)線便產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)風(fēng)速增大時(shí),在接近地面的大氣層里,由于地面摩擦的結(jié)果,使出現(xiàn)氣旋。氣旋隨著風(fēng)速的增加而包圍所有更高的氣層,并破壞了上層氣流的均勻性。也即破壞了導(dǎo)線懸掛處氣流的均勻性,使導(dǎo)線停止振動(dòng)。
??? 當(dāng)風(fēng)向與導(dǎo)線軸線的夾角在90°~45°時(shí),便可觀察到穩(wěn)定性的振動(dòng);在45°~30°時(shí),振動(dòng)便具有較小的穩(wěn)定性;而小于20°時(shí),一般不出現(xiàn)振動(dòng)。
??? 線路經(jīng)過地區(qū)的地形條件如地勢(shì),自然遮蔽物(植物)和所有各種靠近線路的建筑物對(duì)靠近地面風(fēng)的風(fēng)速,風(fēng)向和風(fēng)的均勻性有很重大曲影響,因而也影響導(dǎo)線的振動(dòng)情況。平坦、開闊的地帶有助于氣流的均勻流動(dòng),并形成促進(jìn)導(dǎo)線強(qiáng)烈振動(dòng)的條件。線路沿斜坡通過和跨越不深的山谷和盆地,對(duì)風(fēng)的均勻性沒有重大的影響,因而不妨礙振動(dòng)的發(fā)生。對(duì)于在地形極其交錯(cuò)的地區(qū)(山區(qū)),即在線路下或線路附近有深谷,堤壩和各種建筑物.特別有樹木時(shí),這就不同程度上破壞了氣流的均勻性,使振動(dòng)不易出現(xiàn)。
??? 2、防振的措施
?防振的方法有兩種類型:一種是用護(hù)線條或特殊線夾專為防止振動(dòng)所引起的導(dǎo)線損壞;另一種是采用防振錘、防振線(阻尼線)來吸收振動(dòng)的能量以消除振動(dòng)。
?? (1)、護(hù)線條的作用
??? 在導(dǎo)線懸掛點(diǎn)使用專用的護(hù)線條,其目的是加強(qiáng)導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度。護(hù)線條是用與導(dǎo)線相同的材料制成,其外形是中間粗兩頭紉的一根鋁棍。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證實(shí),采用護(hù)線條,不僅能很好的保護(hù)導(dǎo)線而且能減少導(dǎo)線的振動(dòng)。
?? (2)、防振錘
防振錘是由兩個(gè)形狀如杯子的生鐵塊組成。兩個(gè)生鐵塊分別固定在一根鋼絞線的兩端,而鋼絞線的中部用線夾固定在導(dǎo)線上。當(dāng)導(dǎo)線振動(dòng)時(shí),線夾隨導(dǎo)線一同上、下振動(dòng).由于重錘的惰性,使鋼絞線兩端不斷上下彎曲,使鋼絞線股間及分子間都產(chǎn)生摩擦,從而消耗振動(dòng)能量。鋼紋線彎曲得越激烈,所消耗的能量也愈大,使風(fēng)傳給導(dǎo)線的振動(dòng)能量被消耗得不能產(chǎn)生大幅度的振動(dòng),而且風(fēng)傳給導(dǎo)線的能量也隨振幅下降而下降。防振錘消耗的能量也隨振幅下降而下降,最終在能量平衡條件下,以很低的振幅振動(dòng)。一般是在每一檔距內(nèi)的每一條導(dǎo)線兩端上安裝防振錘。
(3)、阻尼線
根據(jù)國內(nèi)外運(yùn)行試驗(yàn)證明,阻尼線有較好的防振效果,它在高頻率的情況下,比防振錘有更好的防振性能。阻尼線取材容易,最好采用與導(dǎo)線同型號(hào)的導(dǎo)線作阻尼線(避雷線也可采用與其型號(hào)相同的材料)。
阻尼線的長度及弧垂的確定,應(yīng)使導(dǎo)線的振動(dòng)波在最大波長和最小波長時(shí),均能起到同樣的消振效果。對(duì)一般檔距,阻尼線的總長度可取7~8米左右,導(dǎo)線線夾每側(cè)裝設(shè)三個(gè)連接點(diǎn)。
隨著夏季到來,氣溫升高,雨水增多,植物生長茂盛,尤其山區(qū)樹林,這給輸電線路安全運(yùn)行帶來很大影響。為了保證線路安全運(yùn)行,我們必須做好線路防暑過夏工作,主要包括檢查交叉跨越距離,防洪、防風(fēng)和防止樹木引起的事故等。
1、檢查交叉跨越
在夏天,由于氣溫高,導(dǎo)線弧垂增大,會(huì)使交叉跨越距離變小,容易發(fā)生事故。因此,在巡視線路時(shí),應(yīng)檢查交叉跨越距離,檢查時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:
(1)運(yùn)行中的線路,導(dǎo)線弧垂的大小主要決定于氣溫、導(dǎo)線溫升和導(dǎo)線上的垂直荷重。當(dāng)導(dǎo)線溫度最高或?qū)Ь€結(jié)冰時(shí),都有可能使弧垂變大。因此在檢查跨越距離是否合格時(shí),各地區(qū)應(yīng)用導(dǎo)線結(jié)冰或最高溫度來驗(yàn)算。
(2)檔距中導(dǎo)線弧垂的變化是不一樣的,靠近檔距中心的弧垂變化大,靠近導(dǎo)線固定處變化小。因此,在檢查交叉跨越時(shí),一定要注意交叉點(diǎn)距桿塔的距離。在同樣的交叉距離下,交叉點(diǎn)越靠近檔距中心,危險(xiǎn)性越大。
(3)檢查交叉距離時(shí),應(yīng)記錄當(dāng)時(shí)的氣溫,以便對(duì)照。
2、架空線路的防洪
由于大部分輸電線路經(jīng)過平原、丘陵,跨過山谷、河川,或在水庫下游通過,因此在夏季洪汛季扎就有可能遭受洪水的襲擊而發(fā)生事故。所以,架空線路的防洪工作是非常重要的。
(1)洪水對(duì)架空線路的危害
洪水對(duì)線路桿塔的危害主要有下列幾種情況;
①桿塔基礎(chǔ)土壤受到嚴(yán)重沖刷流失,因而破壞了基礎(chǔ)的穩(wěn)固性,造成桿塔傾倒;
②基礎(chǔ)已被洪水淹沒,水中的漂浮物(樹木、柴草等)掛到桿塔或拉線上,這就增大了洪水對(duì)桿塔的沖擊力,若桿塔強(qiáng)度不夠,則造成倒桿事故;
③跨越江河的桿塔,由于其導(dǎo)線弧垂比較大,跨越距離較小,故隨洪水而來的高大物件容易掛碰導(dǎo)線,致使造成混線、斷線或桿塔傾倒;
④位于小土堆、邊坡等處桿塔,由于雨水的浸泡和沖刷引起坍塌、溜坡,造成桿塔的傾倒。
(2)、防洪對(duì)策及基本要求
綜上所述,由于洪汛而造成的事故,往往是由于桿塔的傾倒引起的。而且在洪水中進(jìn)行搶修比較困難,有時(shí)甚至不能馬上進(jìn)行搶修,故會(huì)影響正常供電。因此,防洪必須以預(yù)防為主,事先摸清水情,了解洪水規(guī)律,對(duì)有被洪水沖擊可能的桿塔應(yīng)在汛期前認(rèn)真檢查.及時(shí)采取防洪措施。
輸電線路防洪的技術(shù)措施很多,要根據(jù)具體情況,全面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后決定,具體辦法有:
①對(duì)桿塔基礎(chǔ)周圍的土壤,如果有下沉、松動(dòng)的情況,應(yīng)填土夯實(shí),在桿根處還應(yīng)培出一個(gè)高出地面不小于30厘米的土臺(tái);
②采用各種方法保護(hù)桿塔基礎(chǔ)的土壤,使其不被沖刷或坍塌,例如打圍樁、保持周圍植被等等。
③對(duì)于設(shè)在水中或汛期有可能被水浸淹的桿塔,應(yīng)根據(jù)具體情況增添支撐桿或拉線;
④在汛期有可能被洪水沖擊的桿塔,根據(jù)具體情況,應(yīng)增添護(hù)堤。
3、樹木的修剪和砍伐
春夏兩季,樹木生長速度很快,在線路下面或附近的樹木就有可能碰觸導(dǎo)線。在大風(fēng)天氣里樹枝搖擺,有時(shí)也會(huì)發(fā)生斷枝、倒樹的情況,因?yàn)闃淠颈旧硭州^大,當(dāng)觸及輸電線路時(shí),就會(huì)造成接地或燒傷導(dǎo)線等故障,還可能引起火災(zāi)。
為了防止樹木引起線路故障,就必須適當(dāng)進(jìn)行樹木的修剪和砍伐工作,以使樹木與線路之間能保持一定的安全距離。
⑴架空線路通過林區(qū)時(shí),必須留出通道,?l~10千伏線路的通道的寬度應(yīng)不小于線路寬度加10米。35~330千伏線路的通道寬度,應(yīng)不小于線路寬度加上林區(qū)主要樹木生長高度的兩倍。通道附近超過主要樹種高度的個(gè)別樹木,應(yīng)進(jìn)行砍伐。但下列情況,可以不留通道。
①樹木自然生長高度不超過2米。
②電力線路與樹木自然生長高度間的垂直距離,在導(dǎo)線最大弧垂時(shí)應(yīng)符合下表4-5的數(shù)值:
表4-5 電力線路與樹木自然生長高度間的垂直距離
?
線路電壓(千伏) | l~10 | 35~110 | 154~220 | 330 |
最小垂直距離(米) | 3.0 | 4.0 | 4.5 | 5.5 |
③架空線路通過公園、綠化區(qū)和防護(hù)林帶時(shí),通道寬度應(yīng)和有關(guān)單位協(xié)商解決,但樹木和邊線在最大偏斜時(shí)的距離不得小于下表4-6的數(shù)值:
4-6樹木和邊線在最大偏斜時(shí)的距離
?
線路電壓(千伏) | l~10 | 35~110 | 154~220 | 330 | ? |
距 | 離(米) | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 5.0 |
④架空線路通過果樹林、經(jīng)濟(jì)作物林(茶、油桐等)以及城市綠化用的灌木林時(shí),不必留出通道,但導(dǎo)線至樹稍的距離應(yīng)不小于下表4-7所列數(shù)值:
表4-7 導(dǎo)線至樹稍的距離
?
線路電壓(千伏) | l~10 | 35~110 | 154~220 | 330 | ? |
距 | 離(米) | 1.5 | 3.0 | 3.5 | 4.5 |
⑵架空線路的防護(hù)區(qū)為導(dǎo)線邊線向兩側(cè)延伸一定距離所形成的兩平行線內(nèi)的區(qū)域。各級(jí)電壓線路防護(hù)區(qū)規(guī)定如下表4-8所示:
表4-8 各級(jí)電壓線路防護(hù)區(qū)規(guī)定
?
線路電壓(千伏) | 1~10 | 36~UO | 154~330 | ? |
距 | 離(米) | 5 | 10 | 15 |
架空線路經(jīng)過工礦、城鎮(zhèn)等人口密集的地區(qū),不規(guī)定防護(hù)區(qū),但導(dǎo)線與建筑物(包括樹木)之間的距離應(yīng)不小于下列表4-9所示數(shù)值:
表4-9 導(dǎo)線與建筑物(包括樹木)之間的距離
?
線路電壓(千伏) | 1~10 | 35 | 110 | 154~220 | 330 |
最大弧垂情況下的垂直距離(米) | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
最大風(fēng)偏情況下的水平距離(米) | 1.5 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
樹木修剪后和修剪前的距離可比上列數(shù)值差±0.5米;如保持上述距離確有困難時(shí),可與有關(guān)單位協(xié)商適當(dāng)縮小距離并增加修剪次數(shù),以照顧實(shí)際情況。
?在修剪、砍伐樹木時(shí),必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,攜帶必要的工具和安全用具,做好一切安全措施以防發(fā)生人身和設(shè)備事故。
在伐樹時(shí),要有全局觀點(diǎn),即要照顧到線路的供電安全,也要照顧到綠化、防風(fēng)和林業(yè)生產(chǎn)等需要。因此,應(yīng)和有關(guān)單位協(xié)商。
1、防止烏類對(duì)架空線路的危害
到了春季,鳥類開始在桿塔上筑巢產(chǎn)卵孵化,尤其是烏鴉與喜鵲特別喜歡在橫擔(dān)上做窩。當(dāng)這些鳥類嘴里叼著樹枝、柴草、鐵絲等物在線路上空往返飛行,當(dāng)樹枝等落到導(dǎo)線間,或搭在導(dǎo)線與橫擔(dān)之間,就會(huì)造成接地或短路事故。體型較大的鳥類在線間飛行或鳥類打架也會(huì)造成短路事故。桿塔上的鳥巢與導(dǎo)線間的距離過近,在陰雨天氣或其它原出,便會(huì)引起線路接地事故;在大風(fēng)暴雨的天氣里,鳥巢被風(fēng)吹散觸及導(dǎo)線,因而造成跳閘停電事故。
由上可見,在鳥類活動(dòng)頻繁的季節(jié),應(yīng)積極開展防止鳥害工作,以保證線路安全運(yùn)行。在此僅介紹兩種行之有效的防止鳥害的辦法。
⑴增加巡線次數(shù),隨時(shí)拆除鳥巢,特別對(duì)搭在耐張絕緣子串上的;搭在過引線上方的;搭在導(dǎo)線上方的以及距帶電部分過近的鳥巢應(yīng)及時(shí)拆除。在拆除鳥巢時(shí),電桿下面應(yīng)有專人監(jiān)護(hù),并應(yīng)使用絕緣工具進(jìn)行。
⑵安裝驚鳥措施,使鳥類不敢接近架空線路,常用的具體辦法有:
①在桿塔上部掛鏡子或玻璃片,②裝風(fēng)車或翻板;③在桿塔上掛帶有顏色或能發(fā)聲響的物品;④在桿塔上部掛死鳥;⑤在鳥類集中處還可以用獵槍成爆竹來驚鳥。這些辦法雖然行之有效,但時(shí)間較長,鳥類習(xí)以為常也會(huì)失去作用,所以最好是各種辦法輪換使用為好。
如果桿塔上鳥巢的位置還不至于危及線路的安全運(yùn)行,可暫時(shí)不去拆它,等到產(chǎn)卵后或孵出小鳥時(shí)再去扒窩摔蛋(小鳥),這樣的拆除比較徹底,鳥就不敢再來了。
對(duì)于木桿,要加強(qiáng)由于啄木鳥錛啄本質(zhì)而造成所謂“鳥洞”的檢查,檢查中如果發(fā)現(xiàn)剩余的木材直徑小于原直徑的2/3,就應(yīng)該補(bǔ)強(qiáng)。一般采用打幫木的方法,幫木的長度為1.5米左右,幫木在鳥洞的上下方各用一根穿心螺絲緊固。每根穿心螺絲的上下方各用44.o毫米的鐵線2統(tǒng)繞3—5圈,并用卡釘釘久。對(duì)于已有的鳥洞,應(yīng)采取措施予以堵塞,防止積水、腐朽擴(kuò)大。
2防止外力破壞造成線路故障
外力破壞是指人們有意或無意而造成的線路故障。而大量的外力破壞是由于人們疏忽大意或?qū)﹄姷闹R(shí)了解不夠而引起的。例如:砍伐樹木、建筑施工作業(yè)、機(jī)耕作業(yè)、放炮取石、交通事故以及小孩放風(fēng)箏等。這就需要我們加強(qiáng)電氣知識(shí)和安全用電的宣傳,加強(qiáng)與有關(guān)部門的聯(lián)系,做好各方面工作,以防止外力破壞事故。