袁傳劍
(福建源大電力工程有限公司,福建 福州350001)
110KV 高壓輸變電線路在電力系統(tǒng)中的占比較高,在緩解電力供應壓力方面發(fā)揮出巨大作用。目前,電力系統(tǒng)不斷完善、延伸,大跨度、長距離110KV 高壓輸變電項目數逐漸增多,給施工現場技術管理、安全管理帶來更大挑戰(zhàn),因此有必要對其施工技術要點進行總結。
確保基礎工程施工質量可為后期塔桿架設、線纜敷設等施工環(huán)節(jié)創(chuàng)造良好條件。
第一,混凝土澆筑施工。施工前開展現場地質條件勘察工作,結合施工條件及110KV 高壓輸變電線路施工質量要求確定混凝土等級,提供可靠的承載力。轉角塔架設對地面承載能力要求較高,一般會選擇鋼筋混凝土材料進行基礎施工。
第二,巖石工程施工。110KV 高壓輸變電線路多架設于偏遠位置,施工環(huán)境惡劣,常遭遇復雜的地質環(huán)境。基礎施工中若遭遇巖層,需分析其屬性和分布特點,以打孔方式完成鋼筋混凝土灌注。在進行巖層開挖、鋼筋錨固等作業(yè)之前,還需嚴格檢測巖層的完整性,準確選取作業(yè)點,保證施工過程的安全性。
第三,掏挖基礎施工。掏挖作業(yè)受地下水位的影響程度最大,尤其在水資源豐富的區(qū)域,掏挖基礎施工中易出現基坑滲水問題,此時需進一步強化基坑抗壓、防滲能力,如鋪設同比例片石。掏挖過程中,要求管理人員全程在場,嚴格監(jiān)控施工點地質環(huán)境變化,避免出現坍塌事故,現場作業(yè)人員需嚴格依照施工方案要求進行操作。
國內110KV 高壓輸變電線路塔桿主要包括預應力塔桿、鐵塔和鋼筋砼塔桿三種類型。其中,鐵塔多應用在交通條件不足、材料運輸困難區(qū)域的高壓輸變電線路中,若選擇該類型塔桿,需綜合考慮電壓等級的滿足及經濟成本控制,合理確定塔桿標高,一般情況下,110KV 輸變電線路鐵塔標高在18m 左右。塔桿常用材料為鋼材,可提供更大的承載能力,但由于鋼材本身自重大,因此施工過程需有大型機械設備輔助。實際工作中,也可進行區(qū)段劃分,前一區(qū)段施工完畢且檢查達標后再進入到下一區(qū)段,以此來降低塔桿架設難度。
按照受力特性不同,塔桿又可被分為耐張型和直線型兩種。目前,預應力混凝土桿的應用逐漸普及,取代傳統(tǒng)鋼筋混凝土桿,以提供更強的支護、固定效果。
以塔桿的分區(qū)段施工為例,對其施工技術要點進行總結。
第一,塔桿架設之前,基礎工程強度需達到設計強度的75%以上,完成接地施工,第一區(qū)段施工完畢后連接接地引線。
第二,架設過程中,實時觀測塔桿平直狀態(tài),避免主材彎曲變形。提前檢查塔桿是否存在缺孔、錯孔問題,矯正變形塔桿。若發(fā)現塔桿形變程度較大,要求分析是否施工過程出現披露導致塔桿變形,并與生產廠家溝通,找出變形原因,嚴禁強行架設塔桿。
第三,嚴禁帶應力強行安裝構件,要求分析原因,排除后再進行安裝。螺栓需與安裝接觸面保持垂直,避免出現接觸縫隙。塔桿各構件的連接節(jié)點、交叉處應可靠連接,并按照要求設置墊圈。
第四,吊運過程中防止塔桿變形或損壞鍍鋅層,固定用鋼絲繩應綁扎在構件節(jié)點位置,并設置補強木及保護墊,禁止直接將鋼絲繩綁扎在塔材上。
第五,塔桿端部吊運至地面0.8~1m 時,停止牽引并做沖擊試驗,再次檢查塔桿固定情況、受力點均勻性、鋼絲繩連接狀況等,避免吊運過程中塔桿受力不均而發(fā)生形變;架設過程中,及時調整兩側牽拉線,確保其松緊度適中;塔桿起立至與地面夾角50°~60°時,調整根部與架設位置相對應,若出現偏差,可停止牽引使用撬杠調整塔桿姿態(tài),使其根部對準安裝位置[1]。
第六,塔桿架設完畢后,一次性完成螺栓緊固作業(yè),檢查扭緊力矩,并進行永久拉線緊固。緊固作業(yè)完成并檢查達標后,方可撤出補強木、固定鋼絲線、臨時拉線等設施,進入下一區(qū)段施工。
輸送機為線纜敷設核心機械設備,負責線纜運輸。110KV高壓輸變電線路線纜直徑一般在90~100mm,因此為保證線纜輸送順暢,可將其適用范圍調節(jié)至90~100mm,合理選擇運行速度。線纜關系到設備使用效率,因此其選擇也需滿足一定要求。通常而言,普通線纜應選取3×1.5mm 的銅芯材質,動力線纜則需選用4×5mm 的銅芯材質。
第一,開展技術交底工作,詳細掌握施工方案要求,并進行必要的技術培訓。第二,線纜敷設過程的環(huán)境溫度應在10~30℃,濕度不超過70%,避免線纜敷設受自然降水干擾。第三,準確選擇高壓線纜剝切位置。110KV 高壓輸變電線路中使用的附件多為成品或半成品,其尺寸、規(guī)格既定,合理的剝切位置可保證線纜安裝質量,確保線纜與附件之間可靠連接。
110KV 高壓輸變電線路線架分單面和相對兩種形式。低壓配電線路、通信線路、鄉(xiāng)道等設施的高壓線路,僅在被跨越物體的一側搭建線架,因此施工過程相對簡單。而出現在鐵路、公路等設施之上的高壓線路,則需使用雙面跨越的方式,在被跨越物體兩側搭設跨越架并做封頂處理??缭郊軉蚊媪⒅鶖盗恳笤?~3 根,選用規(guī)格為0.8×8m 或0.8×10m 的圓杉木橫梁,配合直徑8~10#的鐵絲進行固定。
敷設過程中,嚴格控制線纜最小彎曲半徑,例如當出現兩次彎曲時,其彎曲半徑應滿足L2=4RX-X2 的要求,其中,L2、R、X 分別表示線纜2 次彎曲半徑、允許最小彎曲半徑和2 次彎曲間距離。
若出現作業(yè)高度超過15m 的情況,要求設置安全防護措施,全程監(jiān)督敷設過程,避免發(fā)生質量或安全事故??紤]到110KV 高壓輸配電線路線纜敷設工作難度,一般要求在白天光照充足的條件下激進型施工,避免因工期限制在惡劣天氣或夜間進行線路敷設。緊線作業(yè)之前,需對塔桿進行合理的加固保護,防止緊線過程中,塔桿因外力作用而發(fā)生變形。
雷擊是引發(fā)110KV 高壓輸配電線路故障的主要原因之一,在施工過程中,防雷體系的搭建至關重要。防雷施工技術要點包括:(1)詳細了解施工方案內容,選擇在整個線路或進線端安裝避雷線,與變電站間距以2km 為宜。(2)線路設計過程中,架空線與線纜之間應預設避雷裝置安裝點,以便在施工過程中可直接完成避雷設備安裝,臨近避雷設備的線路均需架設避雷線,總長度以1km 為宜[2]。(3)塔桿施工過程中做好接地裝置及引線安裝工作,確保最大限度分散、消化雷擊影響。(4)若線路所在地土壤電阻率較高,可使用降阻劑處理土壤,確保其在合理范圍內。
目前,已有避雷裝置現在監(jiān)控系統(tǒng)被應用到110KV 高壓輸變電線路當中,如圖所示,通過監(jiān)控系統(tǒng)可實時觀測避雷裝置的運行狀態(tài),發(fā)現異常及時進行處理,以確保線路防雷體系始終處于有效狀態(tài)。另外,還可利用GIS 技術,分析線路所在區(qū)域雷電現象發(fā)生規(guī)律,預估線路造雷擊的概率,從實際需求出發(fā)制定防雷計劃。
避雷裝置在線監(jiān)控系統(tǒng)
110KV 高壓輸變電線路施工技術要點集中在基礎施工、塔桿架設、線纜敷設和防雷施工上。結合各施工階段技術規(guī)范要求及施工現場條件,確定最佳施工方案,提高線路施工質量。