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1 引言

在運行中為何不會輸電線路砼桿由于構(gòu)造簡單、消耗鋼材少、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于輸電線路上。輸電線路長期運行受各種不平衡力作用以及制造過程中存在的質(zhì)量問題，使其在自然條件下長期風(fēng)化，發(fā)生混凝土剝落、露筋、裂紋等現(xiàn)象。

其抗拉抗壓強度已不能滿足線路正常運行要求，嚴(yán)重影響了輸電線路安全運行。如果要停電更換砼桿將造成巨大損失，所以必須探討采用帶電的方法更換直線砼桿下（中）節(jié)。

2 帶電更換直線砼桿下節(jié)可行性分析

2.1 以220kV線路常用的（φ400×6000mm）×4呼稱高21.5m砼桿結(jié)構(gòu)為例：

桿段組合為（φ400×6000mm）×4共計24米、呼稱高21.5m、導(dǎo)拉對地夾角α＝60°、導(dǎo)線采用2×LGJ－185、地線采用GJ－50、垂直檔距400米、絕緣子串長度為146mm×13片、絕緣子串重量3×13×6.7kg、桿段總重量為8063kg。

2.2 安全的進(jìn)行帶電作業(yè)必須滿足三個技術(shù)條件

2.2.1220kV輸電線路人體與帶電體應(yīng)保持1.8米以上的距離。

更換砼桿下（中）節(jié)時作業(yè)人員一直處于低于導(dǎo)線下方位置作業(yè)，作業(yè)人員工作中需要在高出下（中）節(jié)2米位置安裝防異常包箍及專用活動包箍，工作位置距離帶電體最小距離為5.6米。滿足人體與帶電體保持1.8米以上安全距離。

2.2.2人體局部場強不超過人體感知水平2.4kV/cm。

常用的屏蔽服通常有40dB和60dB兩種，

通過公式S.E＝20㏒E1/E2

S.E——屏蔽效率（單位dB）

E1——無屏蔽狀態(tài)場強（單位kV）

E2——屏蔽服內(nèi)場強（單位kV）

經(jīng)計算后可知當(dāng)在40dB和60dB兩種屏蔽服外加220kV的電場時其屏蔽服內(nèi)電場分別為2.2kV/cm和0.22kV/cm都小于人體感知水平所以能滿足本次帶電作業(yè)需要。

2.2.3作業(yè)過程中流經(jīng)人體的電流不大于1mA。

各部分連接良好，屏蔽服衣褲最遠(yuǎn)端之間電阻不大于20Ω

根據(jù)分流公式Ir＝I R1/(R1+R2)

Ir —— 流過人體電流（單位mA）

I —— 總電流（單位mA）

R1 —— 人體電阻（單位Ω）

R2 —— 屏蔽服電阻（單位Ω）

人體電阻一般為1000左右，由于作業(yè)人員處在地電位作業(yè)，所以計算后通過人體的電流為μA級滿足帶電作業(yè)技術(shù)要求

3 主要工具選擇及強度效驗

3.1 抱桿及承力工具的選擇

根據(jù)公式G＝g1 A Lv

G —— 垂直載荷（單位N）

g1 —— 自重比載（單位N/m㎡）

A —— 導(dǎo)線計算截面（單位m㎡）

Lv —— 垂直檔距（單位m）

經(jīng)計算后起吊總重量為5257kg根據(jù)受力情況，選擇采用400×400mm鋁合金抱桿，單根長度9.5米，兩根抱桿根開4米。承力工具許用應(yīng)力選擇大于5257㎏,我們選用兩個6T倒鏈同時進(jìn)行起吊。

4 施工方案

適用帶電更換220kV直線∏型桿下段（包括八字門型桿中、下段更換），作業(yè)方法采用地電位作業(yè)法，應(yīng)根據(jù)工作要求停用進(jìn)行作業(yè)線路自動重合閘裝置，人員組合方面本項工作工作人員共計20人，其中工作負(fù)責(zé)人1人（監(jiān)護(hù)人），電工12人，氣焊工1人，輔助工6人。

開始工作前工作負(fù)責(zé)人應(yīng)按規(guī)定辦理線路帶電作業(yè)工作票，向調(diào)度履行許可手續(xù)，檢查工器具是否完好齊全，明確作業(yè)分工以及安全注意事項。

作業(yè)現(xiàn)場將人字抱桿按順線路方向布置在被更換電桿的兩側(cè)，利用原桿起立人字抱桿，固定好抱桿根部絆腳；在焊口上方打好兩根橫線路方向臨時拉線，用雙鉤拉緊使拉線受力平衡，并能調(diào)節(jié)拉線長度。組裝抱桿頭專用抱箍及導(dǎo)鏈，專用抱箍套在被更換電桿上段，二者同心。

在被更換桿適當(dāng)位置（桿段2/3高度）綁好吊點繩，在專用活動抱箍上方裝一付防異常抱箍固定在桿身上，調(diào)松永久拉線下把U型螺絲，放松約80mm（若U型螺絲已經(jīng)到頭無法繼續(xù)放松，可加U型環(huán)調(diào)整，更換完后再去掉U型環(huán)），挖開桿根露出底盤，并在不更換桿的桿根外側(cè)挖深約0.8米左右，用導(dǎo)鏈吊緊被更換桿上段，將被更換的整根電桿向上吊離底盤50mm左右。

砼桿吊起后在專用抱箍與普通抱箍之間墊上方木，防止起吊過程中導(dǎo)鏈?zhǔn)Э叵禄?，砼桿吊起后穩(wěn)定一段時間（約5分鐘），檢查各部件受力情況用吊車輕微收緊被換桿吊點鋼絲繩，進(jìn)行高空切割焊口。焊工及操作人員站在設(shè)立的梯子上切割焊口。

待焊口完全切斷后，用吊車將被更換的桿段吊離桿坑。用吊車將新?lián)Q的下段吊于上段下方，通過新?lián)Q桿段上部的控制繩調(diào)整新?lián)Q桿段方位，調(diào)直整根電桿，調(diào)好焊縫，進(jìn)行正式焊接，焊縫冷卻后，對焊口進(jìn)行防腐處理，拆掉專用抱箍上方木塊，然后將電桿慢慢落人底盤，拆除抱桿及抱桿拉線，恢復(fù)原狀，夯實桿根基礎(chǔ)工作結(jié)束。

圖1 更換砼桿下節(jié)全景圖

圖2 更換砼桿下節(jié)局部圖

5 施工過程中技術(shù)措施

5.1 由于砼桿制造的誤差

不同批次生產(chǎn)的砼桿長度可能相差50mm，因此應(yīng)提前測量被換桿下段長度，再選擇合適的新砼桿。若新桿較長，可修割焊口調(diào)整。若新桿較短，需在桿下加墊永久的圓墊塊鋼板，或重新調(diào)整底盤高度?？刂聘鼡Q前后實際誤差在15mm以內(nèi)。

5.2 起吊過程

起吊過程中注意觀察桿身始終保持垂直，發(fā)現(xiàn)傾斜現(xiàn)象及時調(diào)整。

5.3 切割焊口

切割焊口時，應(yīng)在焊口兩端纏上吸水性較強的棉紗或海綿撤上涼水降溫，防止溫度過高炸裂砼桿。新焊口焊接使用電焊焊接。

5.4 桿段吊起

做好各項準(zhǔn)備工作，盡量縮短桿段吊起時間，尤其是切割完至焊接完的時間。抱桿腳必須用兩根鋼絲繩連接以防抱桿順線路方向滑沉，鋼絲繩不能妨礙桿根處立桿操作。

6 結(jié)論

通過直線砼桿帶電更換作業(yè)，證明運用這種方法帶電更換直線砼桿下（中）段，具有不影響系統(tǒng)的正常運行，不需倒閘操作，不需改變運行方式等特點，因此不會造成用戶停電，可以多供電，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但是在實際作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行直線砼桿帶電更換作業(yè)時，工序復(fù)雜，必須制定嚴(yán)密的安全措施及監(jiān)護(hù)制度。此作業(yè)方法只適用于對供電可靠性較高的重要線路，不提倡大面積推廣應(yīng)用。

（本文選編自《電氣技術(shù)》，作者為肖春偉、朱玉偉。）