铁塔扶正工具的研发及应用

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
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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］
[1]吴增辉，邓开清.电力线路铁塔原位带电提升技术的应用
[J].供用电，2O10，27（3）：60-63.
[2]朱秋晨，方浩，周金海，等.自立式输电线路铁塔纠偏[J].供
用电，2011，28（3）：67-69.
[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。

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