10kV配电线路最大风偏距离的计算

10kV配电线路最大风偏距离的计算
徐建凯;王新华;赵宏
【摘要】通过对架空配电线路保护区中最大风偏的分析,解析了风偏距离在现实线路运行维护中的作用及不重视风偏值的法律风险,探讨了利用现有标准化线路设计提供的已知条件,用导线力学的理论计算法,反推计算,得出导线最大风偏值,并对实例进行了风偏校验.通过确定配电线路安全最大风偏距离,使配电线路管理人员能更好地依法保护线路设施,确保电力设施的安全可靠运行.
【期刊名称】《上海电力学院学报》
【年(卷),期】2015(031)0z1
【总页数】4页(P118-120,140)
【关键词】配电网;安全距离;风偏;应力
【作者】徐建凯;王新华;赵宏
【作者单位】国网浙江省德清县供电公司,浙江德清313200;国网浙江省德清县供电公司,浙江德清313200;国网浙江省德清县供电公司,浙江德清313200
【正文语种】中文
【中图分类】TM726
《电力设施保护条例》第二章第10条明确规定了1～10 kV架空电力线路保护区范围:一般地区为导线边线投影向外延伸5 m区域;在厂矿、城镇等人口密集地区，架空电力线路保护区的区域可略小于以上规定．［1］
导线边线向外延伸的距离，除了最大风偏外，距建筑物的水平安全距离为1．5
m．但由于配电网设计要求不高、深度不够，较难确定最大风偏距离．但实际工作中常常需要知道风偏实际数据，所以对此很有必要进行探讨．
前几年配电线路设计人员一般凭经验设计或套用非标准图纸设计，设计中一般不进行各种导线机械计算和风偏校验，设计质量不高，有时可能未按图施工．当运行配电架空线路发生情况，如新建建筑物、植物生长等外力破坏或发生触电事故时，拿不出可靠有力的设计理论计算数据．
1．1实际运行事例
曾经发生一则事例:10 kV线路按规划沿人行道侧石内0．5 m架设并投运，后建房单位又按规划在3 m人行道内侧建了4层楼房，住户进驻后安装防盗窗，安装人员发生电击事件．事发后经测量，房屋外墙与导线边线水平距离为1．76 m，律师查阅电力规程后，因未能全面理解专业规程和深入了解最大风偏含义，认为距建筑物的水平安全距离是1．5 m，从而不能作出正确的责任判断．
1．2法律风险分析
作为电网设施所有人或者管理人应掌握电力线路的最大风偏校验，针对上一事例，如最大风偏加1．5 m小于测量值1．76 m，电网设施所有人或者管理人无责任;如最大风偏加1．5 m大于1．76 m，那么电网设施所有人或者管理人，未发违章通知，未要求修改房屋设计或改变架空线路，使电力线路未满足安全运行要求，未尽到管理责任．因此，配电网管理人员很有必要对运行中有可能出现安全距离不足的架空线路进行最大风偏验算．
线路最大风偏是一个不确定值，设计条件不同，风偏也不同．风偏与导线型号、档距、高差、悬挂点型式、气象条件、导线安全系数有关．送电架空线设计计算的任务，除了为安装架设导线提供资料外，还要为杆塔设计、定位、施工计算及线路在运行中的各种机械计算提供所需的技术数据．为了使用方便，通常将机械计算中所遇到的各种气象条件下的应力和弧垂分别按代表档距制作曲线表．但配电网电力线
路，如按这种方法设计，将大大增加配电网设计人员的工作，降低工作效率．2．1计算配电网最大风偏的可行性
浙江省电力公司要求配电网10 kV线路的设计必须按通用标准化执行．《浙江省
电力公司配网工程通用设计》［2］提供了常用导线不考虑初伸长时的安装弧垂表，可利用安装弧垂表中已知的条件，反算相应的导线应力作为导线的已知气象状态，利用状态方程求得大风状态时的应力，然后利用文献［3］中的公式计算出最大风偏．
2．2计算最大风偏的具体案例
配电网线路保护区风偏分析正视和侧视图如图1和图2所示．
己知实地现场条件为:线路路径为人行道平地，直线杆、导线三角型排列，电杆采
用Φ190× 15 m，悬挂点呼高等高12．2 m，导线型号为LGJ-120/20，浙B气
象区耐张段长度327 m．档距分别为20 m，37 m，29 m，36 m，47 m，24 m，39 m，30 m，39 m，26 m，第5档事发档距l为47 m．
文献［3］中查得:安装情况综合载荷为4．709 1 N/m，安装情况温度tm为－5℃，大风情况综合载荷为7．555 8 N/m、大风情况温度t为10℃，大风情况垂直载荷为4．570 9 N/m，大风情况水平载荷为6．016 4 N/m，线膨胀系数α
为0．000 018 9 1/c，弹性模量E为76 000 N/mm2，LGJ-120/20导线截面积
S为134．49 mm2，fD为0．1 m．
代表档距:
安装情况综合比载:
大风情况综合比载:
大风情况垂直比载:
大风情况水平比载:
安装情况下弧垂:
导线应力:
用状态方程求解大风情况下的应力σ:
化为以下三次方程:设三次方程为:
根据文献［4］中解状方程方法和文献［5］中计算机软件计算求解:
A = |a| =29．09，C =±1与a的正负号相同，
设状态方程式判别式为:
当Δ≥1时，设θ= ch－1Δ= ch－113．1，可解得:
档距中央为:
大风情况下弧垂:
大风情况下，配电线路二端悬挂点扎线固定最大风偏角为:
则大风情况下最大风偏距离为:
2．3风偏校验分析
上述事例中，按本地区在大风气象条件下出现最大风偏的导线机械理论计算值，得出安全距离为1．78 m，现场实际边导线与房子的距离1．76 m，小于1．78 m 的安全距离，严格来说是不允许的(事后该线路已绝缘化改造)，上升到法律层面，运行管理人员将成为有责任的一方，因此配电网风偏计算校验很有必要探讨与掌握，使配电网运行人员对自己管理线路的保护区有正确的认知，确保防护区安全，防止责任事故的发生，为电网持续健康发展和安全稳定运行提供法律保障．
近年来德清县供电公司对现有的配电网线路进行过多批次保护区通道整治，严格要求加强设计管理，采用《浙江省电力公司配网工程通用设计》，并严格要求按图施工，运行单位把好验收关，从源头上确保最大风偏校验的正确可靠．并按照《浙江省电网设施建设保护和供用电秩序维护条例》要求，建立健全安全管理制度和内部治安保卫制度，落实内部治安防范措施，保证电网设施保护经费投入，按照有关规范对所管理的电网设施进行巡视、维修、检修．针对风偏点有可能不足的地方作最
大风偏校验，对建筑物较近的进行配电线路绝缘化改造;对部分杆塔进行升高改建，这虽然增加了一些人力物力投入，但提高了线路质量，减少了事故抢修的人力物力支出及事故停电时间，从而保障了电力的可靠供应，提高了社会效益．
【相关文献】
［1］浙江省第十二届人民代表大会常务委员会．浙江省电网设施建设保护和供用电秩序维护条例［S］．北京:中国电力出版社，2014:3-12．
［2］国网浙江省电力公司．配电网工程通用设计［S］．北京:中国电力出版社，2014:24-25．［3］周振山．高压架空送电线路机械计算［M］．北京:中国电力出版社，2004:33-43．
［4］张殿生．电力工程高压送电线路设计手册［M］．北京:中国电力出版社，2003:166-191．［5］岑阿毛，岑彦．输电线路施工计算及软件使用说明［M］．宁波:宁波出版社，2001:640．。