南北方风电场线路设计差异

相比北方地区，南方由于复杂的地理及气候条件，致使南北方风电场在设计上也存在了不同的差异。例如南方的强降雨、强雷暴、冰冻灾害、频繁的地质灾害等都会对风电场的设计造成很多影响，这些则是在北方风电场设计中很少会出现的情况。

今天，我们就来聊一聊南北方风电场在线路设计上的差异。

一、现场踏勘

现场踏勘作为线路设计的必要环节，直接影响了设计的准确性。相比北方多为荒山，植被相对较少，南方地区的植被更加茂密，对线路现场踏勘工作造成了很大阻碍。因为在植被茂密的山区，GPS信号会收到影响，直接影响到工作效率；同时南方山区的地势相对陡峭，对现场踏勘也是直接的影响；另外，在南方山林里遇见各种具备攻击性动物的几率也会大于北方。

上述的这些情况，无疑是加大了南方风电场线路现场踏勘工作的难度、时间与工作量。

二、线路电气

1、线路方式

南方由于冻雨灾害频发、同时相对北方地区，南方的植被更加茂密，致使南方风电场线路采用电缆方式的情况要远远多于北方。

产生这种情况的原因主要是，若采用架空线路，发生冻雨灾害的时候，会在线路上积冰，当积冰达到一定程度时，导致线路铁塔无法负荷，zuì终倒塌。同时，南方由于森林较多，环评水保部门对线路的要求也相对较高，因此南方很多线路采用的是电缆方式。

北方由于气候条件不同，很难发生线路积冰严重的情况，因此北方则多采用架空线方式，只有在地形条件特殊的情况下才会局部或全部采用电缆方式。自承式通信电缆HYAC100*2*0.5

2、防雷接地

南方的降雨量相比北方较大，雷暴日偏多，地表水较浅，因此在线路的防雷接地方面相比北方有一定的差异。

南方线路在绝缘设计上，若采用架空线，绝缘子的数量相比北方会多一些，绝缘距离的要求会大一些。强雷暴区，设计会主动降低地线的保护角。

南方的地表水较浅，土壤含水量会相对高一些，对金属材料的腐蚀上有一定影响。在接地材料的选取时，抗腐蚀的要求会更高一些。北方地区接地材料一般采用热镀锌圆钢，在南方时，热镀锌圆钢的镀锌层厚度需要加厚，或者采用其他抗腐蚀性更好的材料，例如柔性石墨线等材料。

3、融冰开关

融冰开关这个设备在北方几乎是见不到的，在南方地区，电网会对一些积冰严重的区域要求在风电场送出线路出口加装融冰开关。通过融冰开关，可以有效的控制导线积冰的情况。

三、线路结构

线路结构部分主要是按照架空线方式进行的整理。考虑到南方的积冰以及林地情况，线路铁塔无法像北方地区一样采用常规模块塔。此时，需对模块塔进行加固改造，或者采用特殊塔型。部分地区由于林地限制，可能会采用高跨塔进行跨越以满足相关跨越规范要求。

无论是对模块塔的加固、采用特殊塔型还是采用高跨塔跨越，无疑是对结构设计提出了更高的要求，难度更大。而在工程中的直接反应就是工程量的增加，用钢量的增加、基础尺寸的加大，直接导致线路投资的增加。相比北方同规模的线路设计，在线路结构工程量上会有明显的体现。

交联电缆检验应考虑特殊因素

近年来，硅烷交联聚乙烯电缆料（以下简称XLPE），因其具有所需制造设备简单、工艺成熟、操作方便、综合成本低等优点，已成为低压交联电缆绝缘的主导材料。

　　目前常用的XLPE，一种是二步法XLPE，电缆厂在生产绝缘线芯时把接枝了硅烷的聚乙烯（PE）和催化剂母料按一定比例混合，在普通挤出机中挤制，然后在热水或蒸汽中完成交联；另一种一步法XLPE是由电缆料生产厂家，将所有原料按配比经特殊方法混合在一起，电缆厂直接在挤出机中一步同时完成接枝和挤制绝缘线芯，然后在自然条件下完成交联。这两种XLPE的共同点是，无需特殊的挤出设备，交联过程相对简单，只要原材料及工艺条件符合要求，就能使其成为不溶不熔的热固性塑料。与热塑性PE相比，其耐热变形和高温下力学性能、环境应力龟裂、耐老化性能、耐化学性能等均有提高或改进，而电气性能仍保持基本不变，并使电缆的*工作温度由原来的70°C提高到90°C，从而提高了电缆的短时耐受电流的能力。综上所述，XLPE低压电缆已成为近年来电缆生产厂家的主要产品。

　　作为第三方检验机构承检的该类电缆也在逐年增加，如何准确提供该类产品热延伸及老化性能等测试结果，检验人员面临着一些特殊情况，下面就此展开分析：

　　*，XLPE绝缘热延伸异常的问题。笔者在检测时常常会发现，XLPE电缆绝缘在200℃热延伸试验中负荷下伸长率大大超过标准规定的要求，或者试样放入烘箱内在很短时间内熔断，假如马上用原样复测，结果的再现性很好，若按照常规，只要试验方法无误，取样正确，根据检验结果*可以下判定结论，但是对于XLPE来说，这样做可能存在很大的风险。因为XLPE的交联过程是一个与温度、湿度、时间、绝缘厚度等因素相关的缓慢的化学变化的过程，尤其是自然交联的XLPE绝缘料，更是受到以上因素的影响，完成交联的时间会有较大差异，*可能在规定的试验周期内，尚未完成自然交联。一旦随时间推移完成了自然交联，其性能有可能符合国家标准规定的要求。对于此类情况，笔者认为，在反映试样当前情况的前提下，不能急于判定，而是应该为试样提供一个促进交联的条件--在90°C±2°C的热水中浸泡4～5小时后再作热延伸试验。实践证明，此时的试验结果，可以作为判定依据。值得一提的是，个别厂家片面追求商业利润，利用PE和XLPE外形特征相近的特点，将PE冒充XLPE，而PE是无论提供怎样的促进交联的条件都不会产生交联变化的，它在性能上根本达不到XLPE的要求，这与石头不能孵出小鸡是一个道理。这就要求检验人员应具有识别真假、优劣XLPE的能力。其实通过观察和工作积累，我们可以根据试样放入烘箱后的熔断时间、熔断点来区分被检试样究竟属于欠交联、劣质XLPE，还是用了PE？但是作为第三方检验人员来说，是不能光凭经验下结论的，必须根据真实的数据来判定。

自承式通信电缆HYAC100*2*0.5 　　第二，XLPE热老化试验变化率超标的问题。检测时，如果拿到试样，立即制样，按常规放入烘箱老化，往往会出现老化后抗张强度、断裂伸长率变化率超标的现象，对这种结果下判定必须慎重。这种现象不*因为老化性能不良引起，有可能是因为XLPE尚未*交联（从XLPE电缆料热延伸随温水中放置的时间曲线可以看出，当热延伸合格时，并不代表该试样*交联），而放入老化箱后，XLPE仍在完成其交联过程，这就导致抗张强度增加，断裂伸长率下降，zuì终变化率超标。由于完成老化时间较长，一旦试验结束后再发现问题就比较麻烦，因此,有必要让试样*交联后再进行老化试验。

　　综上所述，可见判定XLPE热延伸、热老化性能应该考虑特殊因素。从事第三方检验的人员，既不能草率为试验结果下定论，因为这样做存在着把合格的产品误判为不合格的风险；也不能因为下结论有难度而避开这两项试验不做，这样有可能让不合格产品或jiǎ冒伪劣产品漏检。因此，进行上述两项试验前，排除试样尚未交联或*交联的可能是有必要的。我们提倡用科学、合理的试验手段，提供公正、可靠的测试结果。