0  引言

    近些年來，湖南、湖北等幾個省冬天連續(xù)出現(xiàn)了持續(xù)的大范圍災害性冰雪天氣，持續(xù)時間長、涉及范圍廣，嚴重破壞了當?shù)毓╇娫O施，極大影響了人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。由于天氣惡劣，給電力搶修恢復供電帶來巨大困難。巨大的社會影響和經(jīng)濟的發(fā)展要求配電網(wǎng)從設計上提高抗冰能力，減少災害損失，降低搶修難度。

    由于配電網(wǎng)管理，設計、施工等建設力量普遍薄弱，盡管各地針對災害加強了線路建設,防災效果并不理想。因此國家電網(wǎng)公司決定集中力量統(tǒng)一編寫一部重冰區(qū)線路的配電網(wǎng)典型設計，提高全網(wǎng)抗冰能力。

1  典設模塊劃分原則和思路

    湖北恩施地區(qū)在國家電網(wǎng)供電范圍內(nèi)為覆冰最嚴重地區(qū)，根據(jù)湖北恩施當?shù)氐臍庀筚Y料和電力公司線路運行經(jīng)驗，覆冰最大厚度達到30 mm。根據(jù)DL/T 5440-2009 《重覆冰架空輸電線路設計技術規(guī)程》的規(guī)定，冰區(qū)按覆冰厚度分為：中冰區(qū)15 mm、20 mm；重冰區(qū)20 mm、30 mm、40 mm。本次典設分析了湖北、湖南的覆冰資料，根據(jù)配網(wǎng)線路的特點，考慮模塊精簡及物料統(tǒng)一，設置了三個氣象區(qū)：中冰區(qū)模塊選擇15 mm（E1氣象區(qū)）、20 mm（E2氣象區(qū)）覆冰氣象條件，重冰區(qū)模塊只選擇一種30 mm（E3氣象區(qū)）覆冰氣象條件。三個氣象區(qū)詳細參數(shù)，見表1。

2  10 kV重覆冰線路桿塔方案

    線路覆冰時，相當于導線直徑和重量增加。導線重量增加，引起桿塔垂直荷載和縱向力增加，對轉(zhuǎn)角桿塔側(cè)向水平力顯著上升；導線直徑增加又引起風荷載增加。特別在重冰區(qū)，由于各項受力極大，增加了桿塔設計難度。由于受力極大，一些小截面導線容易斷線，典設中通過計算確定導線最小使用截面。由于E3氣象區(qū)覆冰為30 mm，受力太大，設計中不考慮受力學特性較差的導線，因此E3氣象區(qū)只按鋼芯鋁絞線進行設計。

    因冰災受災嚴重地區(qū)主要分布在山區(qū)。山區(qū)海拔較高而且由于征地難，塔位很多處于山頂、風道、埡口地帶或山的陰面，這些地區(qū)容易形成嚴重覆冰，同時山區(qū)線路高差較大，因地形所限，即使10 kV架空線路也普遍使用大檔距。因此本次典設中、重覆冰區(qū)用雙桿和寬基塔系列實現(xiàn)大檔距。雙桿檔距控制在250 m以內(nèi)，寬基塔將檔距最大拓展到600 m。大檔距導線采用JL/G1A型鋼芯鋁絞線，不考慮絕緣導線。全部設計模塊方案詳見表2。

    由于覆冰多發(fā)生在山區(qū)，尤其是海拔1 000~1 500米的陰坡山口,因此抗冰模塊的設計海拔按2 000米設定。

3  經(jīng)濟分析

    要使抗冰典設全面使用并真正發(fā)揮作用，還要考慮經(jīng)濟性，因此我們對典型設計桿塔計算成果的經(jīng)濟技術進行了預評估。由湖南、湖北省電力公司挑選了3條受到覆冰影響的已建成線路使用抗冰典設模擬設計，進行經(jīng)濟技術效益初步分析。具體線路名稱及對應氣象區(qū)見表3，模擬設計經(jīng)濟指標比較見表4。

    通過經(jīng)濟比較，3條線路造價分別提高13.8％、36.6％、43％（線路3）。按典設設計后建設等級明顯提高（如線路3設計覆冰厚度從10 mm提高到30 mm），抗災害能力提升，保證了電網(wǎng)安全，運維費用也有所降低。綜合安全性和經(jīng)濟性，典設宜全面推行。

4  總結(jié)

    國網(wǎng)公司抗冰典設凝聚了電力系統(tǒng)廣大專家學者和工程技術人員的心血和汗水,是國家電網(wǎng)公司推行標準化建設的成果之一,能夠進一步提高我國配電網(wǎng)建設質(zhì)量和發(fā)展水平,為全面建成現(xiàn)代配電網(wǎng)奠定堅實的基礎。

作者信息:

龐明遠1，宗  強2

（1.國網(wǎng)甘肅省電力公司經(jīng)濟技術研究院，甘肅 蘭州，730050；

2.南通電力設計院有限公司，江蘇 南通，226000）