由于地线顶架主材较细,线路施工或检修时,施工人员在吊装材料时需将吊装滑车挂设于地线横担,一旦发生吊装物卡住等情况,容易使地线横担过载而受损。因地线张力较导线小很多,遇到人为破坏时,塔材较细部位也容易被破坏。近年来地线顶架横担受损情况屡有发生,例如2016年初海浦5480线地线横担遭人为破坏发生了地线掉线跳闸事故。2016年5月,国家电网浙江省电力公司检修分公司在对500 kV乔和5812线进行综合检修时,发现85号双回路自立角钢塔地线横担主材及部分角铁等塔材严重变形,根据塔材受损情况,分析判定需对该地线横担受损塔材进行更换。发生地线横担受损问题时,采用传统处理方式(即地面更换施工方式)工作量大、耗时长,作业效率较低,本文采用的高空更换施工方法,能够缩短施工时间,减少线路停运损失,作业效率高、经济效益好。
1 地线横担受损情况500 kV乔和5812线85号铁塔为双回路自立角钢耐张塔,塔型SJT9,转角为左转29°04′25″,前后邻近的铁塔均为耐张塔。受损地线横担为内角侧短横担,具体件号为:102、104、106、107、108、120,受损塔材均位于同一侧。地线横担结构示意图如图 1所示,地线横担受损塔材参数见表 1。
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注:红色为受损塔材 图 1 地线横担结构示意图 |
| 表 1 受损塔材参数 |
由于受损地线横担位于整基铁塔最顶端,无法利用塔身或其他横担对其吊装,故传统施工方法为将地线负载转移至塔身,利用500 mm×500 mm内悬浮抱杆将整只地线横担卸至地面,更换受损横担塔材或直接更换整只横担,最后再将检修好的横担安装回铁塔顶部[1]。这种方法需要先将抱杆运输至铁塔处,再布置整套抱杆提升吊装系统,提升抱杆及拆装整个横担,检修过程费时、费力,所需的工器具多、工作量大,为缩短缺陷或故障应急抢修时间,往往需要投入比平时计划检修更多的人力物力。
2.2 高空更换针对传统施工方法中存在的问题,本次作业考虑使用高空更换法,在高空进行受损塔材的更换工作,以期减少施工工序,提高工作效率。
更换方法:用铝合金管式单抱杆代替传统500 mm×500 mm内悬浮抱杆,利用铝合金管式单抱杆对地线横担进行补强;卸载地线负载后,再吊装塔材,对受损主材及其他塔材进行更换。
与传统地面更换方法相比,该方法大幅减少了运送工器具、提升抱杆、拆装整只横担等工作量。
3 施工工艺流程 3.1 施工流程施工流程见图 2。
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图 2 施工流程图 |
| 表 2 主要工器具配置 |
(1)利用30 kN滑车和直径为11 mm的钢丝绳提升铝合金管式单抱杆,使抱杆头部高出地线顶架约5 m后,用专用抱箍将抱杆固定于受损侧的塔身主材处。如无铝合金管式单抱杆或专用抱箍,可用木头抱杆或钢丝套替换。操作过程中各种工具、部件必须固定牢固,且具有防止抱杆下滑的措施。
(2)利用铝合金管式单抱杆对受损地线横担进行补强,补强示意图如图 3所示。
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图 3 铝合金管式单抱杆横担补强示意图 |
(3)完成地线横担补强后,卸除地线荷载。利用耐张塔地线高空紧线滑车组(由直径为13 mm钢丝绳,DG-4卸扣以及2只30 kN滑车组成的2道磨绳滑车组)同时稍收紧大小号侧地线,拆除耐张线夹与金具串连接U形环,松出地线;同时用“15 m钢绞线+DG-4卸扣+卡线器”将地线在铁塔塔身上临锚。若邻近前后铁塔为直线塔时,临锚地线时应控制地线松出长度,以免地线悬垂线夹偏移过大[3]。松线及临锚示意图如图 4所示。
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图 4 耐张塔地线高空松线及临锚示意图 |
(4)更换受损塔材。塔材更换原则为先更换主材再更换辅材,先更换上平面主材再更换下平面主材。拆装主材时如遇困难,可利用铝合金管式单抱杆及钢丝绳调整主材受力。地线横担主材质量较小,可直接在塔身或横担端部挂设滑车吊装塔材,再通过手工方式就位。
(5)受损塔材更换完成后,利用已布置的高空紧线滑车组同时收紧临锚的地线,完成地线挂线工作。
(6)拆除高空紧线滑车组、抱杆等系统,清除工器具,人员撤离。
3.4 施工注意事项(1)施工前,必须对全体施工人员进行安全技术交底,认真检查各类工器具,认真执行安全监护和工作票等制度。所有人员服从指挥,施工完成后不得有遗留物。
(2)更换受损塔材时,地线横担上操作人员不宜超过2人,且高空人员必须做好防坠落措施[4]。
(3)在卸除地线荷载前,必须根据塔材受损情况,进行相应的补强措施。
(4)由于各塔材加工厂对塔材放样存在偏差,故更换新的塔材前,新塔材必须按现场实际放样校核螺栓孔位置、切角等,防止新塔材无法安装[5]。
4 结语高空更换受损地线横担主材的施工方法首次在浙江省500 kV架空输电线路检修过程中使用并成功实施,利用此方法,还可散装更换整只横担或根据横担重量吊装整只横担。从人员上塔至撤离现场,本次更换工作共耗时约5 h,有效缩短了更换地线横担主材的时间,提高了施工效率,缩短了线路停电时间,经济效益明显。该施工方法可供超、特高压线路开展类似检修工作参考。
| [1] | 国家电网公司交流建设分公司. 架空输电线路施工工艺通用技术手册[M]. 北京: 中国电力出版社, 2011. |
| [2] | 蒋平海. 架空输电线路施工机具手册[M]. 北京: 中国电力出版社, 2014. |
| [3] | 吴昊亭, 肖群安. 特高压线路铁塔更换主材的施工方案探讨[J]. 电工技术, 2010(7): 61–62. |
| [4] | 周文涛, 韩军科, 杨靖波, 等. 输电铁塔主材加固方法试验[J]. 电网与清洁能源, 2009, 25(7): 25–29. |
| [5] | 高渊, 韩军科, 李清华. 输电线路十字组合角钢主材拼接性能分析[J]. 电力建设电力建设, 2013, 34(5): 71–75. |
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