摘 要:由于水泥砼杆与铁塔、钢管杆相比,存在性价比高、节约基建投资成本等特点,在早期建设的35kV至110kV输电线路上,大量水泥砼杆被广泛采用,水泥砼杆在作为直线杆使用时,在电杆顶部配置有水泥预制杆件用于支撑架空地线的地线横担,主杆杆顶可以利用地线横担的安装进行封堵。但在水泥砼杆用作耐张杆时,在电杆顶部往往配置的是由角钢焊接而成的地线横担,安装方式也与直线杆存在不同,仅使用穿心螺栓与角钢焊接而成的地线横担连接,而主杆杆顶在水泥杆件出厂配置时未专门配置有杆顶封堵的配件及材料,以及现场施工单位在施工过程中的疏漏(属隐蔽工程环节)或封堵材料及封堵质量不良等情况,常常存在水泥砼杆杆顶未封堵或封堵材料脱落的情况,在日常开展人工巡视过程中也不易被发现,杆顶未封堵在降雨时会给水泥砼杆内部造成积水,加速水泥砼杆的腐蚀作用;会给野外蜂群搭建蜂巢提供便利,存在运维工作开展时的作业风险;在冬季输电线路覆冰时还会发生凝冻,对水泥砼杆的安全运行带来较大危害。
关键词:操作简便;安全高效;
一、该研究领域的现状和存在问题
1、水泥砼杆杆顶未封堵或封堵材料脱落。水泥砼杆杆顶未封堵或封堵材料脱落,自然环境下,水泥砼杆内部就会造成积水,同时会加速砼杆的结构及金属材料腐蚀的进度,特别是极寒天气状况下,积水成冰过程中强大的膨胀力,会严重破害电杆的内部结构,缩短了电杆的使用寿命,并且,为砼杆的正常使用留下了极大的安全隐患。
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2、水泥砼杆内部积水对于输电线路正常运行会存在严重的安全隐患
水泥砼杆作为使用成本价廉物美的输电线路主要设备,承担着电网安全畅通运行的保障性物资,水泥砼杆本身的全面质量管控的尤显重要,从水泥砼杆的生产、运输、安装相关标准都已经完善的前提下,形成砼杆杆顶封堵材料及加工的标准化、规范化对于协同电网建设发展的要求已经迫在眉睫。
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3、安顺供电局输电之窗创新工作室,针对安顺供电局输电线路的具体情况,从砼杆布局、地理环境、贵州户外天气特点综合因素提出了砼杆封堵材料的实施办法,包括:浇注模具、材料的配方标准、质量检测方法、安装方法、结构的实用性上,给予的系统的考虑,为完善水泥砼杆封顶帽运用及维护的标准化、规范化先行先试,敢为人先,营造创新条件。
二.主要研究内容
本项目研制一种新型水泥砼杆封顶帽(水泥预制件),安装于水泥砼杆顶部,对水泥砼杆顶部进行全面的封堵。
水泥砼杆封顶帽所使用的材料是与水泥砼杆一致均为水泥沙浆,且整体一次性浇制完成的预制件,水泥砼杆封顶帽直径比水泥砼杆直径略大,能完全平稳地覆盖整个水泥砼杆顶部,且有一定的质量安装紧固后在大风天气情况不会被吹掉,又要考虑重量不能过重,方便工作人员的安装操作。封顶帽采用直扣式的安装方式便于工作人员的安装操作,封顶帽顶部设计成带有一定锥度的表面有利于降水的导流,封顶帽还配置有方便吊装的安装起吊环,便于工作人员起吊安装时绳索的系扣;封顶帽的安装由工作人员携带吊绳,地面工作人员将封顶帽安装起吊环系好起吊至杆顶,杆上工作人员将封顶帽直接平稳地扣置于电杆顶部即可,安装方便,工作效率高,一旦安装完毕可免维护,而且给日常运维巡视工作带来极大便利,巡视人员通过地面巡视也能清晰、准确观察到封顶帽运行状况。
设计图示
三、水泥砼杆封顶帽加工及质量监测
1、浇注模具用高强度及相关的金属材料加工而成,满足后期水泥灌浆的生产操作,常规灌浆工作条件下,发生变形概率应达到5000次以上(含5000次)
2、模具表面应经过硬度调值和防锈蚀,确保模具的材料耐久性能
3、水泥砼杆封顶帽混凝土强度达到C30级以上标准,构件表面光滑,表面无气泡,栓吊挂环采用不锈钢制作。
4、封顶帽内部应预置钢筋,确保水泥预制件内部的牵拉强度。
5、栓吊挂环采用M12不锈钢制作,方便封顶帽的运输和专业设备的悬挂安装。
6、封顶帽混凝土强度达到C30级以上标准,直观监测方法,将封顶帽混凝土预制件成品,置于2米的平台上,地面为常规砂石路面,让封顶帽混凝土预制件成品从2米处作自由落体运动,如果封顶帽混凝土预制件成品冲击地面后,无破碎、破损,即视为成品合格。
四.总结
基于输电线路现有水泥砼杆封顶材料标准化、规范化升级改造,研究和试制出安全、可靠、经济的水泥砼杆封顶帽,有效杜绝水泥砼杆杆顶无封堵的安全隐患。
可实现的效益有如下几点:一对砼杆封顶帽设计材料与水泥砼杆制作材料一致,可实现与水泥砼杆同生命周期免维护的特点;二是设计加工的砼杆封顶帽安装操作简便,降低了人工操作带来的风险,保证了人身安全和设备安全;三是对线路巡视检查工作提供方便、清晰可见,易于巡检,大大提高了线路巡视工作效率。
参考文献:
[1]电站多变陡坡变宽度斜面用扣模混凝土浇筑装置研制与应用[J]. 姜凌宇,郭继怀,童霖.??中国水能及电气化.?2016(11)