湾-刘110kV线路重冰区的抗冰设计（李隽林）

时间：2021-01-17 08:05:54　来源：柠檬阅读网本文已影响人

摘　要: 本文介绍了怀化地方电网重要的电源输入线路湾-刘110kV线路在抗冰设计上的一些成功经验。

关键词: 覆冰；
抗冰；
导线；
避雷线；
设计

湾-刘110kV线路是怀化地方电网重要的电源输入线路，始建于1987年。线路起于怀化市220kV湾潭变电站，止于溆浦县刘家坪水电站，全长71km，全程采用φ300预应力等径双杆架设，共有杆塔276基，导线采用LGJ-120单导线，为水平排列。导线地线采用GJ-35镀锌钢绞线，海拔600m以下设计覆冰为10mm，海拔600m以上设计覆冰为15mm。

一、重冰区抗冰设计的缘由

2005年我国南方发生特大冰灾，此次冰冻持续时间7天，最大覆冰为30mm，湾-刘线路损毁严重，现场实地勘察，在重冰区铁坡段3.233km，三个耐张段；
黄岩段5.124km五个耐张段内均出现不同程度断线、脱股断股现象，并造成5基电杆倒塔，1基杆头拉断，8基横担变形。表1是导地线及杆塔受损的具体数据。

事后，我们对此次冰灾原因进行了分析，认为事故主要有以下几个原因引起：

1. 原覆冰设计厚度15mm，经现场勘测，铁坡、黄岩段实际最大覆冰达30mm，造成导、地线达到屈服极限以致拉断。

2.设计地线覆冰厚度与导线相同，实际上地线因为海拔高度大于导线及不带电等原因，覆冰明显大于导线，造成地线在冰冻期往往高度低于导线，地线断线的情况远多于导线。

3.因不均匀覆冰或者相邻档距相差太大，直线杆悬垂线夹两端产生很大的不平衡张力，造成导线断股、脱股严重。

4.倒杆、断杆、横担扭曲往往是断线的瞬间，未断线侧产生很大的冲击力而引起的。地线断线后，如果线夹不滑动，往往造成杆头折断。导线断线后，能造成横担扭曲或者倒杆，倒杆时的冲击力可能造成连耐张段内连续几基电杆倒塌。

二、湾-刘线路铁坡、黄岩段的抗冰设计

目前，线路融冰设计还不太成熟，通过冰灾事故发生原因进行分析，我们对上述重冰区路段进行了抗冰设计，设计思路如下：

1.导线：改用加强型导线。由原来的LGJ120改为LGJ95/55，安全系数取2.5。

2.地线：加大一个型号，由原来的GJ35改为GJ50，安全系数取3.5。

3.设计气象条件：根据实际情况确定覆冰厚度，按导线25mm覆冰，地线30mm覆冰设计，分别按30mm，35mm校验。

4.耐张段：缩短耐张段长度，多开耐张，减少受灾面积。

5.档距：控制档距，一般最大在350m左右，无法避免的改为孤立档。

6.转角杆：转角耐张杆增加杆塔强度，电杆改为φ400等径杆，横担拉线相应增大。

7.直线杆：加大拉线规格，由原来2×GJ70改为2×GJ100，在直杆处覆冰不均匀、相邻档距相差较大及大高差处地线开耐张，增加地拉，以确保安全。

8.改道：严重的冰灾区采用改道设计。

9.垭口：垭口等高差大、悬垂角小覆冰不均匀处容易造成脱股断股现象的杆塔，改为耐张。

根据以上思路，我们对故障路段作了具体的设计：

铁坡段：83#、87#、改为耐张，90#和91#之间增加一基耐张，所有耐张杆均改为φ400等径杆，倒塌的二基直线杆按原设计恢复。86#直线杆增加地拉。

黄岩段：200#-201#跨越峡谷，海拔约800m，档距520m为风口，覆冰严重，曾多次断线，相邻两档199#-200#、201#-202#档距分别为362m、396m，覆冰也较严重，本次从199#-204#进行改道，重新设计。206#、213#、215#、222#改为耐张，所有耐张杆均改为φ400等径杆。208#、210#、214#、218#直线杆增加地拉。

三、抗冰设计后的线路情况

湾-刘线路铁坡、黄岩段经抗冰改造后，2005年5月投行，三年来未见异常现象，2008年，线路遭受五十年一遇特大冰灾，此次冰灾的特点是覆冰厚（比2005年平均冰厚增加5mm左右），持续时间长，约15天，怀化地区约80%的输电线路遭受不同程度的损伤，而湾-刘线路铁坡、黄岩段在此次冰灾中保持完好。

四、结束语

随着科技的发展社会的进步，人们对供电的质量要求越来越高，不允许长时间、大面积的停电发生，输电线路的抗冰设计显得尤为重要，我们认为，110kV预应力电杆线路，通过对设计的气象参数，导地线型号的合理选择，适当增加杆塔及拉线强度，增加地拉，控制档距，将无法避免的大档距改为孤立档，在垭口等高差大、悬垂角小覆冰不均匀处多开耐张，减短耐张段长度，选择合理路径，能够取得良好的经济性及抗冰效果。

作者简介：李隽林（1963-），男，工程师，怀化电力集团副总经理，怀化电力集团勘测设计研究所有限公司执行董事（所长）。

来源：《中国水能及电气化》2008年第7期

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