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110KV 高压输变电线路的施工技术要点探析

2020-06-22袁传剑

科学技术创新 2020年12期
关键词:塔杆架设线缆

袁传剑

(福建源大电力工程有限公司,福建 福州350001)

110KV 高压输变电线路在电力系统中的占比较高,在缓解电力供应压力方面发挥出巨大作用。目前,电力系统不断完善、延伸,大跨度、长距离110KV 高压输变电项目数逐渐增多,给施工现场技术管理、安全管理带来更大挑战,因此有必要对其施工技术要点进行总结。

1 基础施工技术要点

确保基础工程施工质量可为后期塔杆架设、线缆敷设等施工环节创造良好条件。

第一,混凝土浇筑施工。施工前开展现场地质条件勘察工作,结合施工条件及110KV 高压输变电线路施工质量要求确定混凝土等级,提供可靠的承载力。转角塔架设对地面承载能力要求较高,一般会选择钢筋混凝土材料进行基础施工。

第二,岩石工程施工。110KV 高压输变电线路多架设于偏远位置,施工环境恶劣,常遭遇复杂的地质环境。基础施工中若遭遇岩层,需分析其属性和分布特点,以打孔方式完成钢筋混凝土灌注。在进行岩层开挖、钢筋锚固等作业之前,还需严格检测岩层的完整性,准确选取作业点,保证施工过程的安全性。

第三,掏挖基础施工。掏挖作业受地下水位的影响程度最大,尤其在水资源丰富的区域,掏挖基础施工中易出现基坑渗水问题,此时需进一步强化基坑抗压、防渗能力,如铺设同比例片石。掏挖过程中,要求管理人员全程在场,严格监控施工点地质环境变化,避免出现坍塌事故,现场作业人员需严格依照施工方案要求进行操作。

2 塔杆架设技术要点

2.1 塔杆类型选择

国内110KV 高压输变电线路塔杆主要包括预应力塔杆、铁塔和钢筋砼塔杆三种类型。其中,铁塔多应用在交通条件不足、材料运输困难区域的高压输变电线路中,若选择该类型塔杆,需综合考虑电压等级的满足及经济成本控制,合理确定塔杆标高,一般情况下,110KV 输变电线路铁塔标高在18m 左右。塔杆常用材料为钢材,可提供更大的承载能力,但由于钢材本身自重大,因此施工过程需有大型机械设备辅助。实际工作中,也可进行区段划分,前一区段施工完毕且检查达标后再进入到下一区段,以此来降低塔杆架设难度。

按照受力特性不同,塔杆又可被分为耐张型和直线型两种。目前,预应力混凝土杆的应用逐渐普及,取代传统钢筋混凝土杆,以提供更强的支护、固定效果。

2.2 施工技术要点

以塔杆的分区段施工为例,对其施工技术要点进行总结。

第一,塔杆架设之前,基础工程强度需达到设计强度的75%以上,完成接地施工,第一区段施工完毕后连接接地引线。

第二,架设过程中,实时观测塔杆平直状态,避免主材弯曲变形。提前检查塔杆是否存在缺孔、错孔问题,矫正变形塔杆。若发现塔杆形变程度较大,要求分析是否施工过程出现披露导致塔杆变形,并与生产厂家沟通,找出变形原因,严禁强行架设塔杆。

第三,严禁带应力强行安装构件,要求分析原因,排除后再进行安装。螺栓需与安装接触面保持垂直,避免出现接触缝隙。塔杆各构件的连接节点、交叉处应可靠连接,并按照要求设置垫圈。

第四,吊运过程中防止塔杆变形或损坏镀锌层,固定用钢丝绳应绑扎在构件节点位置,并设置补强木及保护垫,禁止直接将钢丝绳绑扎在塔材上。

第五,塔杆端部吊运至地面0.8~1m 时,停止牵引并做冲击试验,再次检查塔杆固定情况、受力点均匀性、钢丝绳连接状况等,避免吊运过程中塔杆受力不均而发生形变;架设过程中,及时调整两侧牵拉线,确保其松紧度适中;塔杆起立至与地面夹角50°~60°时,调整根部与架设位置相对应,若出现偏差,可停止牵引使用撬杠调整塔杆姿态,使其根部对准安装位置[1]。

第六,塔杆架设完毕后,一次性完成螺栓紧固作业,检查扭紧力矩,并进行永久拉线紧固。紧固作业完成并检查达标后,方可撤出补强木、固定钢丝线、临时拉线等设施,进入下一区段施工。

3 线缆敷设技术要点

3.1 输送机选型

输送机为线缆敷设核心机械设备,负责线缆运输。110KV高压输变电线路线缆直径一般在90~100mm,因此为保证线缆输送顺畅,可将其适用范围调节至90~100mm,合理选择运行速度。线缆关系到设备使用效率,因此其选择也需满足一定要求。通常而言,普通线缆应选取3×1.5mm 的铜芯材质,动力线缆则需选用4×5mm 的铜芯材质。

3.2 敷设准备

第一,开展技术交底工作,详细掌握施工方案要求,并进行必要的技术培训。第二,线缆敷设过程的环境温度应在10~30℃,湿度不超过70%,避免线缆敷设受自然降水干扰。第三,准确选择高压线缆剥切位置。110KV 高压输变电线路中使用的附件多为成品或半成品,其尺寸、规格既定,合理的剥切位置可保证线缆安装质量,确保线缆与附件之间可靠连接。

3.3 线缆敷设

110KV 高压输变电线路线架分单面和相对两种形式。低压配电线路、通信线路、乡道等设施的高压线路,仅在被跨越物体的一侧搭建线架,因此施工过程相对简单。而出现在铁路、公路等设施之上的高压线路,则需使用双面跨越的方式,在被跨越物体两侧搭设跨越架并做封顶处理。跨越架单面立柱数量要求在2~3 根,选用规格为0.8×8m 或0.8×10m 的圆杉木横梁,配合直径8~10#的铁丝进行固定。

敷设过程中,严格控制线缆最小弯曲半径,例如当出现两次弯曲时,其弯曲半径应满足L2=4RX-X2 的要求,其中,L2、R、X 分别表示线缆2 次弯曲半径、允许最小弯曲半径和2 次弯曲间距离。

若出现作业高度超过15m 的情况,要求设置安全防护措施,全程监督敷设过程,避免发生质量或安全事故。考虑到110KV 高压输配电线路线缆敷设工作难度,一般要求在白天光照充足的条件下激进型施工,避免因工期限制在恶劣天气或夜间进行线路敷设。紧线作业之前,需对塔杆进行合理的加固保护,防止紧线过程中,塔杆因外力作用而发生变形。

4 防雷施工技术要点

雷击是引发110KV 高压输配电线路故障的主要原因之一,在施工过程中,防雷体系的搭建至关重要。防雷施工技术要点包括:(1)详细了解施工方案内容,选择在整个线路或进线端安装避雷线,与变电站间距以2km 为宜。(2)线路设计过程中,架空线与线缆之间应预设避雷装置安装点,以便在施工过程中可直接完成避雷设备安装,临近避雷设备的线路均需架设避雷线,总长度以1km 为宜[2]。(3)塔杆施工过程中做好接地装置及引线安装工作,确保最大限度分散、消化雷击影响。(4)若线路所在地土壤电阻率较高,可使用降阻剂处理土壤,确保其在合理范围内。

目前,已有避雷装置现在监控系统被应用到110KV 高压输变电线路当中,如图所示,通过监控系统可实时观测避雷装置的运行状态,发现异常及时进行处理,以确保线路防雷体系始终处于有效状态。另外,还可利用GIS 技术,分析线路所在区域雷电现象发生规律,预估线路造雷击的概率,从实际需求出发制定防雷计划。

避雷装置在线监控系统

110KV 高压输变电线路施工技术要点集中在基础施工、塔杆架设、线缆敷设和防雷施工上。结合各施工阶段技术规范要求及施工现场条件,确定最佳施工方案,提高线路施工质量。

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