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单庆威:风灾断杆原因分析及其对策
2010/06/09 00:00
来源：中国混凝土与水泥制品网整理
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2009年8月27日下午5点多钟A县、B县突遭暴风雨和冰雹袭击，持续时间30分钟，瞬间风力11~12级，造成部分线路倒杆和断杆现象，受某市供电公司的邀请，本人参加了现场分析会，体会很深，现就有关问题谈一些看法，仅供大家参考。
一、问题与分析
1、从气象部门提供的资料来看，瞬时风力11~12级，即达到了30m/s以上的风速，是A县和B县50年来第一次遇到的，超出了该地区设计风速25m/s的要求，是造成此次灾害的主要原因，这种自然灾害在江苏、浙江、福建、安徽等地较为常见，每年均有发生，造成的损失也远远大于A县、B县的情况。
2、在强暴风的袭击下多数电杆是被线路两侧的树木倒下所压倒，现场发现很多大树连根拔起，倒压在输配电线路上，造成部分电杆倒伏或断裂。
3、倒伏和断裂的直线杆均是受垂直于线路的横向风力所破坏，即大风工况下所破坏，门型杆和带拉线的转角耐张杆没有破坏，说明了直线杆所选用杆型不能满足30m/s的大风工况要求。如10千伏单回路直线杆，水平档距50m,导线LGJ一120,在30m/s的大风工况下，产生的弯距为17KNm,而实际选用的Yφ150,10m,C级（配筋15φb5.5）所能承受的标准弯矩为12.08KNm.如10千伏单回路直线杆，水平档距50m,导线JKLYJ-95,在30m/s的大风工况下，产生的弯矩为22KNm,而实际选用的Yφ190*12m*E级（13φs4.8）所能承受的标准弯矩为19.5KNm.
4、由于电杆的承载力选用与基础的土抗力或卡盘的抗倾覆能力不相匹配，造成混凝土电杆倒伏或断裂。选用普通钢筋混凝土电杆，电杆的承载力较大，如果电杆周围的土抗力不足或卡盘的抗倾覆能力不满足，多数造成倒伏而不是断裂。如果选用较低荷载等级的预应力混凝土电杆，而电杆周围的土抗力和卡盘的抗倾覆能力超出电杆所能承受的荷载，即多数发生断杆现象。
5、在断杆的现场也发现了部分混凝土电杆存在质量缺陷和不足。如混凝土壁厚不均匀，存在半厚半薄现象，预应力主筋保护层厚度较大，有的达到32mm左右，使电杆的承载力下降。在一些较早运行的线路中使用的混凝土电杆，还多数使用低碳冷拔钢丝和HPB235热轧钢筋，这些材料的强度较低，如能使用高强钢丝或HRB335和HRB400钢筋，在不增加成本的前提下，可以大幅度提高电杆的承载力。
二、建议与对策
1、由于高电压等级输电线路有正规的设计院设计，所以运行较为安全可靠。对于低压线路和农村配网，在一般情况下无设计院规范设计，仅凭运行经验和现场情况进行确定，很难进行材料和设备的准确选型，带来许多不安全因素。随着电网使用线径越来越大，仅凭原有的运行经验是不够的，建议组织有关设计单位出一些标准化设计，供参考选用，同时加大基层电力公司线路专职的技术培训，提高设计水平。
2、积极提高线路设计等级，将风速提高至30m/s,选用大梢径大弯矩混凝土电杆，提高电杆的承载等级。从现场看到的电杆，基本都是标准中最低承载等级。当然电杆的设计也包括横担、基础、卡盘等部分的配套设计。
3、选购电杆时，要提出明确的荷载等级或者使用弯矩要求，积极采用高强度钢丝或钢筋，提高混凝土强度等级要求。选厂时，要注重工厂的考察，从企业的规模、质量保证体系、产品质量认证、检试验能力、生产工艺装备等方面提出门槛要求，加强工厂的监造和验收。
4、要加大清除线路两侧树木和违章建筑的力度。对一些老线路要加快改造速度，对一些新建线路进行设计验算和采取加固措施，提高线路的抗灾能力。
作者:徐州三元杆塔有限公司 单庆威
来源:中国混凝土与水泥制品协会电杆工作部
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