楚凯超
内蒙古送变电有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010010
摘要：抱杆作为输变电施工中极为普遍的一种施工工具，因其对于施工环境的适应性比较强，且在一定范围内其使用性价比也相对较高，因此受到许多施工单位的喜爱。而随着要进行施工的输变电项目所涉及到的结构越来越复杂，对于抱杆强度的需求也在逐渐增大。本篇文章以输变电施工用新材料高强度抱杆的研究为核心，简单介绍了抱杆的作用及特性，阐述了新材料抱杆的质量考量特征，探讨了抱杆设计及制作过程中的注意事项，最后就新材料抱杆强度的验证进行了说明。期望能够对高强度抱杆的研究工作有所帮助。
关键词：抱杆；输变电施工；抱杆强度；允许负荷
引言
输变电施工过程中所使用的抱杆的强度对于电线杆架的树立组合速度是有着非常明显的影响的，强度更高的抱杆能够一次性吊起的重量更大，对于同一电线塔架的施工来说其速度自然会有所提升。除此之外，高强度的抱杆在输变电施工过程中应用时其稳定性以及安全性也会更高。故而，提升抱杆的强度一直是抱杆研究发展的主要方向，比较常见的一种方式就是将新的性能更好地材料引入到抱杆的制作中，通过材料强度的提升来促进抱杆强度的增加。
1 抱杆的作用及特性
抱杆是一种用于重物的起吊过程的辅助设施，从外观上来看就像是一根柱子，在实际使用的过程中需要配合诸如滑轮组，钢丝绳等配件一起工作。最原始的抱杆就是由相对笔直的圆木制成的，但该材质抱杆在使用过程中容易受到外界自然因素的侵蚀，导致木材逐渐腐朽[1]。此外，其能够承受的重量也是比较有限的。之后随着工程项目施工需求的增长，各种不同性能的金属逐渐应用到了抱杆的制作中，同时其结构也发生了些微的改变，有了管式和格构式之分。其中管式相对传统，多应用于电线杆的树立施工中，格构式更严谨，在电线塔架的施工中最为常见。
2 新材料抱杆质量考量特征
2.1 抱杆的允许轴向负荷
抱杆的允许轴向负荷代表了抱杆能够起重的最大质量，对于抱杆在实际输变电施工中的选用有着非常重要的指导作用，是新材料抱杆质量考量最为重要的一个特征。在抱杆各项结构参数相同的情况下，抱杆的允许轴向负荷越高就代表了抱杆本身的强度也是更高的。如AB两种材料制成同样总长为9m，管径120mm，壁厚7mm的管式内悬浮抱杆，A所制成抱杆的允许轴向负荷为9KN，B制成的为6KN，则A材料制成抱杆的强度更具优势。在进行新材料抱杆研究的过程中，研究人员可根据所设计出的抱杆结构的各项参数以及所使用的新材料的特性参数，使用固有的计算公式来获得抱杆的允许轴向负荷。
2.2 抱杆的安全系数
在进行新材料高强度抱杆的研究过程中，对所设计出的新材料抱杆质量进行考量时，抱杆的安全系数是绝对不能忽视的重要数据。抱杆的安全系数代表了抱杆在按照使用规定进行使用的过程中是否会因为起重工作而出现其结构上的变形，断裂等不安全状况，同时也是在为偶尔的不可抗干扰或者施工人员的误操作留出一定的可控范围[2]。不止是对输变电施工项目顺利进行的一种保障，也是对进行施工操作的人员其人身安全的一种负责。在新材料抱杆设计制作完成之后需要对其安全系数进行计算并与行业规定的抱杆的最低安全系数作对比，一般来说，其安全系数需要大于等于2.5K。
3 抱杆设计及制作注意事项
3.1 抱杆整体及零部件设计
抱杆的设计是新材料抱杆制作研究的第一步，研究人员在确定好自己想要研究的新材料之后，需要对自己将要设计的抱杆的使用情况以及想要用于抱杆制作的材料特性有一个充分的了解，确定好自己将要制作的抱杆的整体结构及其各项参数。要对构成整个抱杆的各个零部件进行透彻解析，确定其在抱杆结构中的位置分布，各部件之间的衔接方式等。并按照相关规定编制抱杆加工制作的流程说明，并绘制出抱杆整体结构设计图纸以及不同零部件的细节加工图纸。
3.2 抱杆各部件制作
按照设计好的图纸以及编制好的加工流程对抱杆的不同零部件进行分步骤的有序加工。在加工抱杆零部件的过程中需要注意各个零部件的制作参数一定要精确，要将其误差控制在最小的且符合相关误差标准的范围内。为了确保这一点，加工过程中用于各种数据测量的器具的选取一定要严谨慎重，这些器具必须是经过权威机构检测并确保质量合格的才能投入使用。同时针对不同抱杆零部件的不同构造也需要选取最为合适的加工设备，并注意在零部件加工完成后对其进行打磨，避免有废料堆积在零部件表面，对其后续组装焊接造成阻碍。
3.3 抱杆的部件组装及焊接
将抱杆分割成不同的零部件进行加工是为了帮助抱杆的加工制作更加方便，但也给抱杆的整体使用带来了一定的麻烦。在进行抱杆零部件的组装焊接的过程中，加工人员要避免出现因为组装焊接引起的抱杆整体结构的变形，规避掉因为这一工序造成的抱杆强度受损情况的出现[3]。在对部件进行焊接时，要尽量确保焊缝在抱杆整个结构上的分布均匀对称，对于确实无法对称的焊缝也要通过一些数据的计算以及过往经验的借鉴来预估其可能会因此受到的结构上的影响，并通过一些焊接工序的优化以及结构部件的改进来降低这种影响。
3.4 抱杆的除锈防腐
输变电施工的作业场地基本都在野外地区，也就意味着抱杆在使用过程中是比较容易受到外界环境侵扰的，故而，抱杆的除锈防腐工作也是其制作过程中绝对不能忽视的一个环节。通常会在抱杆结构的外部喷涂油漆来对其进行表面保护，为了帮助油漆的喷涂更加均匀且在油漆干透之后不易脱落，会在涂漆之前先对抱杆结构进行抛丸处理，在此过程中工作人员需要注意用橡胶塞或者橡胶垫将抱杆上的所有连接孔保护起来，避免其受到抛丸工序的影响，造成连接孔表面出现损坏。同时即将进行喷漆处理的构建表面也需要相对干燥且没有其余杂物，帮助油漆喷涂工作更好进行，也促进其喷涂质量更好。
4 新材料抱杆强度验证
对已经按照设计制作完成的新材料抱杆需要对其强度等进行验证，来确定该种新材料用于抱杆制作的可行性。可对抱杆进行仿真试验，通过布置仿真的施工现场以及模拟真实的抱杆工作过程来对其在额定荷载下的受力情况进行检测，初步确定其安全可靠性。其后还需对其进行过载实验，通过不同梯度过载压力（如1.25倍，1.5倍，1.8倍额定荷载等）的施加来确定其在不同过载情况下的变形情况，变形值在规定范围之内，则说明该抱杆用材，设计及制作都是合理的，用该新材料来制作高强度抱杆是完全可以的。
结束语
输变电施工用新材料高强度抱杆在研究过程中要根据新材料特性设计抱杆并将其制作加工出来，再通过对其强度进行验证来确保新材料制作高强度抱杆的可行性，帮助发现更多用于抱杆制作的新材料的同时也不断提升抱杆制作的质量。
参考文献：
[1]吴磊军, 马凤臣, 朱德祎,等. 特高压工程抱杆结构中新材料的应用[C]// 中国电机工程学会输电线路专业委员会输变电施工技术学组九届四次学术年会暨超高压送变电施工技术信息网四届四次理事会扩大会议. 2012.
[2]ZHANG Yubao, WU Leijun, MA Yanming. 输变电施工用新材料高强度抱杆的研究[J]. Hua Dian Technology, 2013, 35(12):29-35.
[3]朱正成. 400断面人字抱杆组立高强度水泥杆[C]// 第十五届华东六省一市电机工程(电力)学会输配电技术研讨会. 0.