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1、微地形,微气候对山区输电线路的影响中国农村水利水电(农田水利与小水电)?1998年第9期微地形,微气候对山区输电线路的影响林智生(福建省安溪县电力公司3~2400)关键词堕兰竺竺..垂当坐兰.!墨1975年12月,福建省安溪县仙荣电厂至永春县天湖山煤矿35kV输电线路(下称仙湖线),因严重覆冰导致倒杆8基,断线6十耐张段,前后9km.仙湖35kV输电线路始于安溪县剑斗镇仙荣电厂,全长18.1km.导线为LGJ一70普通型铜芯铝绞绒,杆塔结构为木横担水泥拉线杆,共6o基1971年建成投运.全线地形为丘陵.间有高山大
2、岭.高程在26O～1050m之间.1事故原因分析(1)原设计主要气象条件.年最高气温40C,最低气温为一5℃.最大覆冰厚度5mm.(2)事故时的气象条件.1975年l2月13日遇雨,雪,雾混合气候,晟低温度达到5～一1O℃,断线地段导线覆冰厚度多在25mmt晟大厚度达到50mm线路经过的地段属戴云山山脉的天湖山支脉.(3)出现严重覆冰的原因.1970年,设计单位在设计该线路时,气象条件是参考当时全国标准气象区分5十区的第l类区,并采用当时的《福建省送电线路定型设计气象条件》分3个区的第1类区,相当于目前全国典型气
3、象区划分为9个区的第1类区.这无疑是对的.但是,由于同区中(安溪县的内安溪,南安县的北部及永春县)局部地域(天湖山的冷水坑附近)独特地理环境的气候,即微地形,微气候,除上述的海拔高程的气候气温外,杆位多在较突起的山包上,且周边空旷,易迎西面和西北面来的冷气流,使得覆冰厚度远远超过原设计厚度.致使该线路在冷水坑附近的杆线倒杆断线.同一条线路中的1～25号杆则安然无羌.同期架设投运的仙荣至活田铁矿35kV,18km输电线路,高程在2"50950m之间,也没有发生类似情况.此后,同气象区中,1980年架设的仙荣电厂——
4、永春五里街35kV,42km输电线路,仙荣电厂经横口至永春县天湖山煤矿的35kV,21kra线路,1978年架设的仙荣电厂——湖头35kV,22km线路,至今也都没有发生类似情况.2对山区输电线路的影响和勘测设计应注意的事项架空输电线路设计规程推荐制定的全国典型气象区共分9十区,这9十典型气象区中导线最大覆冰厚度20mm.华东电力设计院1964年提出的线路部件典型设计中,根据全国各直属院,省院等28十单位提供的275条绒路设计气象条件及s5十气象分区的资料,归纳推荐16个全国典型气象区,这16十全国典型气象区的最
5、大覆冰厚度为15mm然而,仙湖线19757z~72gTM年12月13日的严重覆冰厚度高选50mm,既远远超过原设计的厚度,也超过上述两套气象区划分的最大覆冰厚度20Ⅱun和15mm这种因微地形,微气候的影响产生的严重覆冰会使输电线路导线垂直荷重增加,作用于杆塔的垂直荷重增加,导线张力增加,导线重覆冰直径增加后在相应风速情况时水平荷载增加,不同档距下或不均匀覆冰及不均匀脱冰时张力差过大.严重时导致输电线路倒杆断线.输电线路勘测设计工作对沿线微地形,微气候应足够重视.具体做法:①尽量向当地气象台,站搜集能反映线路沿线
6、气象情况的资料;②向电业,邮电,铁路,军事等部门调查沿线已有的电力线,电话线有关结冰,大风的资料;@向当地群众调查风,冰灾情对自然物,建筑物的破坏,判断风,冰等气象的严重程度.倒如安溪县剑斗镇的雪山村半山腰,约2km长,海拔约700m的山坡.日照短.且面向西北,几乎每年都下雪结冰.而相隔一个深备的对面的盛富自然村却少有这个气候现象.电线覆冰的种类大致可分为雾淞和雨淞两类.雾淞比重较轻(o.1×10～0.4×10kg/m.),呈针状或羽毛状结晶,冰结不密实.雨凇比重则较大(O.5×10.～0.9×10.kg/m).
7、冻结成浑然一体的透明冰壳,附着力很强,电线覆冰常指这类雨淞而言.形成雨凇的气象条件多在0～10℃,风速5～15m/s,湿度约80%以上.雨凇和雾淞混台冻结在任意海拔都能形成.覆冰和地理条件有很大的关系,地形条件能促使"过冷却"雨下降外,其他如平原中的突出高地,暴露的丘陵顶峰及高海拔地区,迎风山坡覆冰相对较严重.从仙湖线1975年重覆冰的情况看:重覆冰发生的整条线路的海拔较高且峰峦突出.易迎西面及西北面来风的地段.勘测设计输电线路应尽量避开可能发生严重覆冰,增大风速的微地形,微气候地段.当无法避开时,应分段单独考虑
8、不同的冰厚,计算导,地线弧垂应力,适当缩小挡距,适当加强杆塔强度,必要时可考虑融冰,保证输电线路投运后能安全运行.口参考文献1能源部东北电力设计院编电力工程高压送电线路设计手册.北京r水利电力出版社,19912谢运华.导线覆球密度的研究.中国电力,1998(1)[作者简介]林智生,男,工程师(收稿日期:】998—03-20)(本文编辑;彭庆荣)打
