铁塔扶正工具的研发及应用
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铁塔扶正工具的研发及应用
欧阳云辉
甄志明
温带银
黎子源
(广东电网有限责任公司江门供电局,广东江门529000)
摘
要:介绍了一种能将输电线路中倾斜铁塔扶正的新型工具及其使用方法。
对于倾斜铁塔利用加工好的升塔工具和下沉的铁塔
腿螺栓连接紧固,用千斤顶配合塔腿升塔工具,将铁塔腿的力转移到千斤顶升塔工具上,在顶起塔腿前先将塔脚螺帽慢慢松开,但不要一次性把螺帽完全松脱,要跟着塔腿提升的速度同步松塔脚螺帽,防止铁塔突然上拨倒塔。
如果塔脚螺栓松出的裕度不足以弥补下沉的高度,可在螺栓上安装已加工好的螺栓延长棒进行驳接,螺栓延长棒加工时可根据塔腿下沉高度调节其长度,以达到要提升的高度。
以110kV 能天甲线#18塔扶正工程为例,介绍了该新型工具在铁塔扶正工程中取得的良好效果,其对铁塔扶正工程缩短施工工期、提高安全可靠性具有重要的实际意义。
关键词:输电铁塔;倾斜铁塔;修复工具
0引言
一些输电线路铁塔在运行一段时间后,由于基础地质失
稳,或因发展需求城市周边大力开发扩张,铁塔基础周围的填埋工程就会造成线路铁塔下陷倾斜现象。
如架空送电线路杆塔严重倾斜,将对线路安全运行构成重大威胁,随时会导致倒塔断线的重大事故发生。
若采用现有的铁塔扶正技术在短时间内修复倾斜铁塔,在技术操作上并不容易开展,因为现有技术主要分为迫降法、顶升法、吊车吊法、抱杆法四种,迫降法是在基础沉降较少的一侧采用掏土、浸水、加压或淤泥触变等扰动措施迫使基础下沉,实现基础改斜归正;顶升法即在基础沉降大的一侧采用锚杆静压桩、托梁柱或地基注入膨胀剂等措施顶升基础,从而使其回倾;采用这两种扶正铁塔的方法耗时较长、费用高昂;吊车吊法是利用起重吊车将铁塔整体提升,再垫填底部,将铁塔提升;抱杆法是利用抱杆将铁塔整体提升,再垫填底部,从而提升铁塔。
本文针对扶正铁塔的迫切性,研发了一套在各种复杂地形都适用,能在不停电的情况下快速安全修复倾斜铁塔的工具。
1设计初衷
2017年8月,因修路工程影响,大量的运泥车在110kV 能
天甲线#18塔边经过,日积月累造成Ⅲ、Ⅳ号塔腿下陷,塔身严重倾斜,影响线路安全运行(下陷数据如图1所示)。
由于110kV 能天甲线#18塔Ⅲ、Ⅳ号塔腿下陷,导致塔身顺整体大号侧左边倾斜。
2铁塔健康状况评价
由《输电线路测量规程》得知:杆塔倾斜度计算公式为:
G =E /H ×100%
式中,G 为倾斜度(%);E 为倾斜后偏移距离(mm );H 为对应的高度(mm )。
通过经纬仪测量得出,110kV 能天甲线#18塔向大号侧偏移距离为309mm 。
查线路杆塔明细表可知:110kV 能天甲线#18塔全高为27.5m ,由测量时对应高度25.5m 计算得出该塔倾斜度为1.215%,已经超过运行规程要求(按运行规程,50m 以下铁塔倾斜度不允许超过1.0%),对线路运行安全构成一定的威胁。
3输电线路铁塔倾斜的扶正方法
在和施工队沟通后,工程车已绕道行驶,经过一段时间的
观察,铁塔没有继续倾斜的情况,再对土质进行评估和查询铁塔明细表了解铁塔和架空线路的重量后,决定采用不停电情况下进行两塔腿升塔加固的办法,结合塔腿可更换螺丝等特点,决定使用工具卡座加千斤顶的方法提升塔腿。
第一,扶正铁塔的方法有很多种,如迫降法、顶升法、吊车吊法、抱杆法等等。
但这几种方法不仅需要消耗大量的人力、物力和较长的抢修时间,而且施工时需要停电(停电申请麻烦且停电会造成巨大经济损失)。
第二,首先将4只封闭塔脚螺丝水泥清除掉、螺丝芽顺滑,以便在提升Ⅲ、Ⅳ塔脚时,Ⅰ、Ⅱ塔脚亦能松动,以防塔材之间不协调而出现塔材弯曲、剪切等情况。
第三,铁塔倾斜一侧的顶升:将槽钢加工成卡座,安装在铁塔倾斜侧两根主材腿角钢上,将塔腿原来连接主材的螺丝更换成高强度的加长螺丝,连接腿、主材、卡座。
扶正时人工操作千斤顶,顶升铁塔倾斜一侧,从而将倾斜的铁塔原地扶正。
4
输电线路铁塔液压抢修装置的设计
4.1
设计原理
在提升塔脚的螺栓上安装已加工好的螺栓延长棒进行驳
接,同时在铁塔倾斜一侧两塔腿的外侧各布置1个角钢卡座;
每个卡座下布置1个液压缸,分别位于倾斜侧单个塔腿卡座(图2)下,用以顶升铁塔腿;角钢卡座与铁塔主材腿角钢连接,液压泵站布置在铁塔外适当位置,通过高压软油管与液压缸连接,可向每个液压缸单独供油。
采用比例流量阀、液控单向阀保证液压缸既能同时升降,又能在任意位置保压,这样就能在不停电的情况下,省力省时省钱地扶正铁塔。
4.2
技术关键
第一,载荷的确定。
根据实际线路的各项参数,确定抢修设备的工作负荷,铁塔顶升载荷应达到导、地线、金具及铁塔自重总和。
图1110kV 能天甲线#18塔脚高度情况对比
Zhuangbei Yingyong yu Yanjiu
38
Zhuangbei Yingyong yu
(上接第37页)
(7)终端模块20设有第二显示模块32,第二显示模块32用于显示终端模块20扫描到的信息。
终端模块20通过扫描模块31对编码图案进行扫描后,通过第二显示模块32对扫描到的信息进行显示,供工作人员查看,帮助工作人员初步检验电能表数据是否正常。
(8)主控制器30连接有报文生成模块35,工作人员通过终端模块20对电能表数据进行采集后,通过报文生成模块35将电能表数据生成报文,并将报文传输到主站,以供工作人员查看。
新型电能表系统抄表数据采集全过程:数据采集装置实现对电能表数据的自动采集,编码模块根据采集到的电能表数据生成编码图案。
工作人员控制终端模块,通过终端模块设有的扫描模块对编码图案进行扫描,对采集到的电能表数据进行读取,将读取到的电能表数据使用存储模块进行存储。
当数据采集完成后,主控制器控制报文生成模块将采集到的电能表数据生成报文,并将报文通过通信模块传输到主站,对电能表数据进行汇总。
3项目应用效果分析
本项目研制的新型电能表系统与现有的远程集中抄表系
统相比,有益的效果主要表现在:(1)在偏远无信号覆盖的地方,利用扫描技术,通过数据采集装置对电能表数据进行直接采集,再对采集到的信号进行编码,通过终端模块对生成的编
码图案进行扫描,实现电能表数据的快速读取。
(2)主站设有WiFi 信号接收器,利用无线通信技术来接收电能表数据,提高了电能表信息记录的效率,不受4G 或GPRS 信号是否覆盖的影响,有效解决了偏远地区电能表抄表困难的问题。
4结语
本文提出的新型电能表系统成功替代了人工抄表,实现
了偏远无信号覆盖地区的远程自动抄表数据传输,减少了人力资源和时间的投入,大大提高了偏远地区抄表工作的效率和正确率。
本产品已在笔者所在供电局辖区内试用并得到了很好的反馈,待技术成熟时将推广至全江门局及全国电力系统。
[参考文献]
[1]宗建华,闫华光,史树冬,等.智能电能表[M].北京:中国电力
出版社,2010.
[2]魏双双,滕召胜,周良璋,等.一种新型的智能电能表设计与
实现[J].计算机测量与控制,2011,19(10):2587-2591.[3]薛坤朋.一种新型高压计量电能表的应用[J].农村电工,
2017,25(5):51.
收稿日期:2017-12-11
作者简介:黄成发(1990—),男,广东江门人,助理工程师,主要从事配网运维管理工作。
图2铁塔扶正工具设计图
第二,实现抢修过程同步升降和升降速度的可调节。
液压系统内安装有直动式溢流阀、液控单向阀,液压缸上分别安装了比例流量阀,用以控制液压油流量。
这样能够保证液压缸同步升降,并实现单个或全部液压缸升降速度的调节。
第三,抢修过程中防止铁塔变形的措施。
为了保证铁塔主材角钢顶升过程中不受剪切力、扭力的影响而变形,在提升支架与铁塔主材角钢的连接方式上,采用了角钢卡座连接方法。
装卡接触面积大、压力小、受力均匀,减小了铁塔主材角钢受力变形的倾向。
5现场试验
将加工后的卡座工具拿到110kV 能天甲线#18倾斜塔进
行现场施工。
由实际使用可知,使用液压卡座抢修装置,工具
轻便,组装容易,操作简单平稳,在抢修时能迅速将倾斜铁塔扶正,达到了预期的效果。
6结语
本文所研制的输电线路铁塔液压卡座抢修装置具有如下
特点:抢修时不用另立新塔、拆旧塔;抢修时使用液压卡座设备,加载过程平稳、安全可靠,无冲击荷载;槽钢卡座装卡方便、操作灵活,适用于多种铁塔。
实践表明,输电线路铁塔液压卡座抢修装置能够将倾斜的铁塔在原地恢复,大大节省了抢修时间和成本,避免了长时间停电带来的经济损失,非常值得在各地推广和应用。
[参考文献]
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[3]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].北京:中国电
力出版社,2003.
收稿日期:2017-11-27
作者简介:欧阳云辉(1969—),男,广东江门人,输电线路运行高级技师、技能专家,主要从事110kV 及以上输电运行线路的检修、维
护工作。
39。