南北方風(fēng)電場線路設(shè)計(jì)差異

相比北方地區(qū)，南方由于復(fù)雜的地理及氣候條件，致使南北方風(fēng)電場在設(shè)計(jì)上也存在了不同的差異。例如南方的強(qiáng)降雨、強(qiáng)雷暴、冰凍災(zāi)害、頻繁的地質(zhì)災(zāi)害等都會(huì)對(duì)風(fēng)電場的設(shè)計(jì)造成很多影響，這些則是在北方風(fēng)電場設(shè)計(jì)中很少會(huì)出現(xiàn)的情況。

今天，我們就來聊一聊南北方風(fēng)電場在線路設(shè)計(jì)上的差異。

一、現(xiàn)場踏勘

現(xiàn)場踏勘作為線路設(shè)計(jì)的必要環(huán)節(jié)，直接影響了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。相比北方多為荒山，植被相對(duì)較少，南方地區(qū)的植被更加茂密，對(duì)線路現(xiàn)場踏勘工作造成了很大阻礙。因?yàn)樵谥脖幻艿纳絽^(qū)，GPS信號(hào)會(huì)收到影響，直接影響到工作效率；同時(shí)南方山區(qū)的地勢相對(duì)陡峭，對(duì)現(xiàn)場踏勘也是直接的影響；另外，在南方山林里遇見各種具備攻擊性動(dòng)物的幾率也會(huì)大于北方。

上述的這些情況，無疑是加大了南方風(fēng)電場線路現(xiàn)場踏勘工作的難度、時(shí)間與工作量。

二、線路電氣

1、線路方式

南方由于凍雨災(zāi)害頻發(fā)、同時(shí)相對(duì)北方地區(qū)，南方的植被更加茂密，致使南方風(fēng)電場線路采用電纜方式的情況要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于北方。

產(chǎn)生這種情況的原因主要是，若采用架空線路，發(fā)生凍雨災(zāi)害的時(shí)候，會(huì)在線路上積冰，當(dāng)積冰達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)致線路鐵塔無法負(fù)荷，zuì終倒塌。同時(shí)，南方由于森林較多，環(huán)評(píng)水保部門對(duì)線路的要求也相對(duì)較高，因此南方很多線路采用的是電纜方式。

北方由于氣候條件不同，很難發(fā)生線路積冰嚴(yán)重的情況，因此北方則多采用架空線方式，只有在地形條件特殊的情況下才會(huì)局部或全部采用電纜方式。自承式通信電纜HYAC100*2*0.5

2、防雷接地

南方的降雨量相比北方較大，雷暴日偏多，地表水較淺，因此在線路的防雷接地方面相比北方有一定的差異。

南方線路在絕緣設(shè)計(jì)上，若采用架空線，絕緣子的數(shù)量相比北方會(huì)多一些，絕緣距離的要求會(huì)大一些。強(qiáng)雷暴區(qū)，設(shè)計(jì)會(huì)主動(dòng)降低地線的保護(hù)角。

南方的地表水較淺，土壤含水量會(huì)相對(duì)高一些，對(duì)金屬材料的腐蝕上有一定影響。在接地材料的選取時(shí)，抗腐蝕的要求會(huì)更高一些。北方地區(qū)接地材料一般采用熱鍍鋅圓鋼，在南方時(shí)，熱鍍鋅圓鋼的鍍鋅層厚度需要加厚，或者采用其他抗腐蝕性更好的材料，例如柔性石墨線等材料。

3、融冰開關(guān)

融冰開關(guān)這個(gè)設(shè)備在北方幾乎是見不到的，在南方地區(qū)，電網(wǎng)會(huì)對(duì)一些積冰嚴(yán)重的區(qū)域要求在風(fēng)電場送出線路出口加裝融冰開關(guān)。通過融冰開關(guān)，可以有效的控制導(dǎo)線積冰的情況。

三、線路結(jié)構(gòu)

線路結(jié)構(gòu)部分主要是按照架空線方式進(jìn)行的整理。考慮到南方的積冰以及林地情況，線路鐵塔無法像北方地區(qū)一樣采用常規(guī)模塊塔。此時(shí)，需對(duì)模塊塔進(jìn)行加固改造，或者采用特殊塔型。部分地區(qū)由于林地限制，可能會(huì)采用高跨塔進(jìn)行跨越以滿足相關(guān)跨越規(guī)范要求。

無論是對(duì)模塊塔的加固、采用特殊塔型還是采用高跨塔跨越，無疑是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，難度更大。而在工程中的直接反應(yīng)就是工程量的增加，用鋼量的增加、基礎(chǔ)尺寸的加大，直接導(dǎo)致線路投資的增加。相比北方同規(guī)模的線路設(shè)計(jì)，在線路結(jié)構(gòu)工程量上會(huì)有明顯的體現(xiàn)。

交聯(lián)電纜檢驗(yàn)應(yīng)考慮特殊因素

近年來，硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜料（以下簡稱XLPE），因其具有所需制造設(shè)備簡單、工藝成熟、操作方便、綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)，已成為低壓交聯(lián)電纜絕緣的主導(dǎo)材料。

　　目前常用的XLPE，一種是二步法XLPE，電纜廠在生產(chǎn)絕緣線芯時(shí)把接枝了硅烷的聚乙烯（PE）和催化劑母料按一定比例混合，在普通擠出機(jī)中擠制，然后在熱水或蒸汽中完成交聯(lián)；另一種一步法XLPE是由電纜料生產(chǎn)廠家，將所有原料按配比經(jīng)特殊方法混合在一起，電纜廠直接在擠出機(jī)中一步同時(shí)完成接枝和擠制絕緣線芯，然后在自然條件下完成交聯(lián)。這兩種XLPE的共同點(diǎn)是，無需特殊的擠出設(shè)備，交聯(lián)過程相對(duì)簡單，只要原材料及工藝條件符合要求，就能使其成為不溶不熔的熱固性塑料。與熱塑性PE相比，其耐熱變形和高溫下力學(xué)性能、環(huán)境應(yīng)力龜裂、耐老化性能、耐化學(xué)性能等均有提高或改進(jìn)，而電氣性能仍保持基本不變，并使電纜的*工作溫度由原來的70°C提高到90°C，從而提高了電纜的短時(shí)耐受電流的能力。綜上所述，XLPE低壓電纜已成為近年來電纜生產(chǎn)廠家的主要產(chǎn)品。

　　作為第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)承檢的該類電纜也在逐年增加，如何準(zhǔn)確提供該類產(chǎn)品熱延伸及老化性能等測試結(jié)果，檢驗(yàn)人員面臨著一些特殊情況，下面就此展開分析：

　　*，XLPE絕緣熱延伸異常的問題。筆者在檢測時(shí)常常會(huì)發(fā)現(xiàn)，XLPE電纜絕緣在200℃熱延伸試驗(yàn)中負(fù)荷下伸長率大大超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，或者試樣放入烘箱內(nèi)在很短時(shí)間內(nèi)熔斷，假如馬上用原樣復(fù)測，結(jié)果的再現(xiàn)性很好，若按照常規(guī)，只要試驗(yàn)方法無誤，取樣正確，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果*可以下判定結(jié)論，但是對(duì)于XLPE來說，這樣做可能存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)?/span>XLPE的交聯(lián)過程是一個(gè)與溫度、濕度、時(shí)間、絕緣厚度等因素相關(guān)的緩慢的化學(xué)變化的過程，尤其是自然交聯(lián)的XLPE絕緣料，更是受到以上因素的影響，完成交聯(lián)的時(shí)間會(huì)有較大差異，*可能在規(guī)定的試驗(yàn)周期內(nèi)，尚未完成自然交聯(lián)。一旦隨時(shí)間推移完成了自然交聯(lián)，其性能有可能符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。對(duì)于此類情況，筆者認(rèn)為，在反映試樣當(dāng)前情況的前提下，不能急于判定，而是應(yīng)該為試樣提供一個(gè)促進(jìn)交聯(lián)的條件--在90°C±2°C的熱水中浸泡4～5小時(shí)后再作熱延伸試驗(yàn)。實(shí)踐證明，此時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果，可以作為判定依據(jù)。值得一提的是，個(gè)別廠家片面追求商業(yè)利潤，利用PE和XLPE外形特征相近的特點(diǎn)，將PE冒充XLPE，而PE是無論提供怎樣的促進(jìn)交聯(lián)的條件都不會(huì)產(chǎn)生交聯(lián)變化的，它在性能上根本達(dá)不到XLPE的要求，這與石頭不能孵出小雞是一個(gè)道理。這就要求檢驗(yàn)人員應(yīng)具有識(shí)別真假、優(yōu)劣XLPE的能力。其實(shí)通過觀察和工作積累，我們可以根據(jù)試樣放入烘箱后的熔斷時(shí)間、熔斷點(diǎn)來區(qū)分被檢試樣究竟屬于欠交聯(lián)、劣質(zhì)XLPE，還是用了PE？但是作為第三方檢驗(yàn)人員來說，是不能光憑經(jīng)驗(yàn)下結(jié)論的，必須根據(jù)真實(shí)的數(shù)據(jù)來判定。

自承式通信電纜HYAC100*2*0.5 　　第二，XLPE熱老化試驗(yàn)變化率超標(biāo)的問題。檢測時(shí)，如果拿到試樣，立即制樣，按常規(guī)放入烘箱老化，往往會(huì)出現(xiàn)老化后抗張強(qiáng)度、斷裂伸長率變化率超標(biāo)的現(xiàn)象，對(duì)這種結(jié)果下判定必須慎重。這種現(xiàn)象不*因?yàn)槔匣阅懿涣家穑锌赡苁且驗(yàn)?/span>XLPE尚未*交聯(lián)（從XLPE電纜料熱延伸隨溫水中放置的時(shí)間曲線可以看出，當(dāng)熱延伸合格時(shí)，并不代表該試樣*交聯(lián)），而放入老化箱后，XLPE仍在完成其交聯(lián)過程，這就導(dǎo)致抗張強(qiáng)度增加，斷裂伸長率下降，zuì終變化率超標(biāo)。由于完成老化時(shí)間較長，一旦試驗(yàn)結(jié)束后再發(fā)現(xiàn)問題就比較麻煩，因此,有必要讓試樣*交聯(lián)后再進(jìn)行老化試驗(yàn)。

　　綜上所述，可見判定XLPE熱延伸、熱老化性能應(yīng)該考慮特殊因素。從事第三方檢驗(yàn)的人員，既不能草率為試驗(yàn)結(jié)果下定論，因?yàn)檫@樣做存在著把合格的產(chǎn)品誤判為不合格的風(fēng)險(xiǎn)；也不能因?yàn)橄陆Y(jié)論有難度而避開這兩項(xiàng)試驗(yàn)不做，這樣有可能讓不合格產(chǎn)品或jiǎ冒偽劣產(chǎn)品漏檢。因此，進(jìn)行上述兩項(xiàng)試驗(yàn)前，排除試樣尚未交聯(lián)或*交聯(lián)的可能是有必要的。我們提倡用科學(xué)、合理的試驗(yàn)手段，提供公正、可靠的測試結(jié)果。