钟智明
国网福建省电力有限公司武平县供电公司 福 建武平 364300
摘要:输电线路铁塔的主要功能是为架空输电线,为保证线路的正常搭设,铁塔结构的稳定性有重要意义,因此应加强对铁塔结构的倾斜度检查。本文就输电线路铁塔结构倾斜检查方法进行探究,研究铁塔的倾斜度检查方法,以期为相关铁塔维修技术人员提供有益参考。
关键词:输电线路;铁塔结构;倾斜检查方法
引言:铁塔发生倾斜的原因有很多,包括:受环境中外力作用产生破坏、铁塔基础不稳定发生沉降不均,以及内部构造未达到标准等,导致电路运输受到影响。为保证铁塔的实际作用不受影响,应在倾斜初期进行及时的调整,因此,需要维修人员能够准确地判断铁塔是否发生倾斜,以及其倾斜的程度,以便及时修整,保证线路正常运作。
1输电铁塔发生倾斜的原因和危害
1.1铁塔结构倾斜
输电铁塔的质量对电力的传输有着重要的影响,铁塔的倾斜方向不同会出现不同的影响和危害。铁塔在横线路方向发生倾斜时,会导致绝缘子位置发生变化,向横向发展,与铁塔的距离较近,在电力进行运输时,带电部分不受绝缘子控制,导致出现放电现象,容易引发电气故障[1]。
铁塔向顺线路方向倾斜时,会导致塔身发生倾斜和弯曲,引起输电线的张力变大,使输电线距离地面过近,存在较大的安全隐患,严重时可能存在线路断裂的危险。
或者在铁塔发生倾斜后,绝缘子发生移位,导致地线的承受力增强,出现铁塔头部发生挠曲或横担变形的情况。或者由于绝缘子位移变化影响地线线夹等,使不同线路在自然环境的影响下发生不同程度的滑动和垂坠现象,可能会出现碰撞,引起事故发生
1.2建筑施工不符合标准
施工单位在实际的施工过程中,对地基的选择不严密,其地理环境中地质密度不同,导致容易发生基础沉降不均匀的现象发生,使铁塔出现基础位移和倾斜,影响电力的传输。
或者在施工过程中,其实际的施工方式未达到标准要求,或者施工时不注意保护设备,对铁塔的外部造成破坏,同时影响整体的平衡性,或者在施工组架时,施工人员未按标准实施,导致整体的铁塔出现质量问题或安装不良,在后续的使用中,容易发生倾斜状况。
在铁塔的安装过程中,螺栓的紧固度不符合标准,导致其在力的作用下容易发生倾斜和弯曲,影响整体的电力传输的同时,也耗费了大量的资源成本。
1.3自然环境影响
铁塔高度大多在7米以上,一般为9-13米,安装在较为空旷的环境中,会受到不同程度的自然因素影响,在发生自然灾害,如:大风天气、雷电、冰灾、雪灾等,产生的影响超过铁塔本身的承受限度,会导致铁塔发生倾斜和毁坏的现象,影响电力的正常传输,同时极有可能发生电力泄漏等现象,对周围的环境和生物造成不良影响。
2测量铁塔倾斜的具体方法
2.1基础概念
2.1.1杆塔倾斜
基础立柱在不同因素的影响下导致其顶面出现不平整现象,使杆塔中心点与铅锤位置发生异位的现象。杆塔倾斜率为倾斜值与塔高之比,记作:倾斜值/塔高=倾斜率[2]。
2.1.2倾斜值
受压腿抬高后,会导致铁塔出现偏移情况。为获得倾斜值,需要进行实际的测量,使用仪器正对铁塔,同时将其架在铁塔的中心线水平位置,根据铁塔的顶部来对水平进行锁定,随后对低段水平铁板处十字丝位置距离铁板中心的距离为倾斜值。应注意此时测量的倾斜值与实际的倾斜值之间存在一定的误差。
2.2铅锤测量法
铅锤是一种建筑用工具,主要用于测量物体与地面是否垂直。使用铅锤进行铁塔的测量时,需要注意在塔高度不高的情况下使用,避免受力发生变化,影响测量的准确值。
在测量时,首先应在杆塔的顶部的中心位置设置铅锤,使用细线将铅锤进行连接,使其自然地垂坠到地面。其次,对计算所需的数据进行测量,包括:中心点位置与铅锤接触地面时的点的距离,将其记作为倾斜值,根据不同的横线路和纵线路等方向来测量其不同的倾斜值,将不同方向测量的倾斜值进行对比能够了解到铁塔是否发生倾斜。但此方法受环境的影响较大,存在一定的误差,一般在缺少仪器的情况下使用,对倾斜度进行粗略的计算。
2.3经纬仪测量法
使用经纬仪进行测量时,第一,安装固定经纬仪。通过转角塔和中心线等方式找出塔杆的中心点,随后在铁塔的顺线方向移动,使经纬仪与铁塔的距离达到塔高的2倍后,将其固定,架设在中心线的位置上,再对仪器进行调整,透过观察镜筒,将镜头内部准线的中心交点与铁塔的中心点重合对准,将镜头向下转动,将镜头中的准线与地面上的中心线重合对准。将两处做好定位后,对其他数据进行测量。对不同水平面的中心点和中心线进行对准和标记,如接腿、横担、平口等处,测量完毕后,将中心线进行对比,观察计算其是否平行,同时对中心点的垂直线进行对比,观察是否重合。若铁塔的未发生倾斜的情况,其中心线应保持平行,同时中心点处于同一垂直线中;如存在倾斜的情况,其中心线不能平行,中心点所在的垂直线不能重合。
2.4平面镜测量法
在经纬仪测量法无法使用时,一般使用平面镜法来对铁塔的倾斜度进行测量。其主要的测量方式为通过平面镜的设置,根据光路的传播来对观察目标进行测量和计算,适用于地理环境特殊的观测任务。其主要的测量步骤如下:
①确定中心和方向。使用绕线将铁塔的四条腿进行对角交叉盘绕,使其显示为X型,其中的绕线的交叉点为中心点,记作:点O。使用经纬仪来确定方向桩。将其放在中心点处,以横线路和纵线路为方向引出方向桩后进行连接,使用绕线标记。
②设置平面镜。利用三角板为固定器将平面镜放置在塔身内部范围的方向桩上,使镜面与方向桩的连线相互垂直。同时,将水平尺放置在平面镜下。对平面镜进行调整,确定其与桩线垂直后进行固定,避免受到影响使垂直情况发生变化。
③平面镜成像。将镜面旋转,与地面形成俯仰角,直到中心点处的经纬仪能够在镜中观察到塔顶中心点后停止旋转。调整经纬仪,将其内部镜头中的中心与镜面中铁塔顶部中心重合对准,形成虚像A2。观察完毕后,保持水平,将测量仪向下移动,直到镜头中的中心水平线与平面镜的底部对准重合,制作标记A3。
④距离测量。方向桩与A3之间连线的水平距离为倾斜值,同时测量其与横、纵线路的距离记作偏移值Xm、Ym。⑤计算杆塔倾斜度。则倾斜度q为:
式中:d为中心点距离平面镜的距离。
2.5铁塔架构允许倾斜偏差
在铁塔的实际搭建和运行过程中,无法保证不存在误差,因此,可以允许铁塔存在一定的偏差。为保证铁塔能够正常的运行,需要施工人员将误差缩小在范围内,避免造成较大的影响。根据科学的计算和测量,铁塔的倾斜允许范围根据塔高有所区别。具体的计算方式为:
倾斜范围=铁塔高度×杆塔允许倾斜度;
其中的杆塔允许倾斜度应按照不同电压下的施工规范来进行确定。
结论:综上所述,输电线路铁塔的倾斜度关系到线路的传输质量,为确保电力传输的稳定性,应对其倾斜度进行准确的测量,通过铅锤测量法、经纬仪测量法以及平面镜测量法等多种方式,能够了准确的计算出铁塔的倾斜程度,以便后续进行修正和维修,促进铁塔和电力传输的正常运行。
参考文献:
[1]陈金光,郁文峰,吴承红,等.采动影响下高压输电线路铁塔地基-基础协同关系模拟研究[J].矿山测量,2019,047(006):56-60,63.
[2]戴炜东.输电线路铁塔纠偏的实例分析与方法探究[J].电力设备管理,2020,No.43(04):41-42+77.