化学螺栓在断路器安装中的应用

刘 星,初艳华

(1.常州供电公司变电检修中心,江苏常州 213000;2.常州供电公司变电运行中心,江苏常州 213000)

化学螺栓在断路器安装中的应用

刘 星1,初艳华2

(1.常州供电公司变电检修中心,江苏常州 213000;2.常州供电公司变电运行中心,江苏常州 213000)

结合某变电所断路器的安装工作,描述化学螺栓在 110 kV及以上电压等级的断路器安装中的应用及其优点和缺点,分析化学螺栓在使用中的注意事项。

断路器;设备安装;化学螺栓

0 引 言

2009年,某变电所 110 kV遥常线 711断路器 C相合闸异常,回路电阻测量判断开关没有完全合闸。由于设备投运时间较长,且是全进口设备,维修比较困难,所以决定立即对故障断路器进行更换处理,而另一台断路器为相同型号,且单主变长时间运行的风险性较大,必须尽可能地缩短故障开关的更换时间。

更换断路器的传统流程是:1)拆除旧设备;2)根据新设备的底座尺寸改造水泥基础;3)安装新设备,搭接导线等。在正常环境下,断路器基础的土建施工大约需要 20 d(其中以混凝土的保养时间为主),更换设备的总时间较长,因此,改进土建的工艺和流程是缩短断路器安装时间的重要手段。采用化学螺栓工艺作为固定断路器基座的方法,可以缩短工期。

1 化学螺栓的特性

化学螺栓锚固技术[1]属于后加固技术,主要作用是新旧结构的可靠连接,具有简便有效的特点,在建筑改扩建、加固等施工中应用广泛。化学螺栓由化学胶管、螺杆、垫圈及螺母组成,结构如图 1所示。螺杆、垫圈、螺母一般使用电力系统中常用的热镀锌以有效防止生锈[2]。化学胶管里含有反应树脂、固化剂和石英颗粒。施工过程中,在基材上钻孔后,用刷子和清洁的压缩空气清孔和刷孔。根据不同的基材,化学胶管中胶粘剂和固化剂的比例有所不同。使用电动冲击式钻孔机或锤击钻孔机[3],将螺栓高速旋入锚孔,让螺杆尾部击破化学胶管,原先独立封装的反应树脂和固化剂得到均匀混合,利用高分子聚合物的化学结力,把螺栓固定于混凝土、实心砖、空心砖等基材中,使基材、粘结层与螺栓成为一个牢固的整体。化学螺栓的安装过程如下所述。

图1 化学螺栓结构图

1)钻孔:根据设计要求选择合适尺寸的螺栓,在原有基础上留好边距和间距进行钻孔,钻孔尺寸必须符合表1要求的直径和深度[4-5]。

2)清理钻孔:用高压气泵工具将孔内浮灰及尘土清除,或用空气压力吹管进行清理,保持孔内清洁。特别注意不能用水洗法进行冲洗,因为锚固胶与水不相容,易形成介质,影响锚力。

表1 化学螺栓规格和技术参数

3)在孔内置入药剂管:锚固胶比较粘稠即手温条件下可以流动时,使用药剂管将药剂注入洁净的孔中,特别注意防止气泡产生。

4)钻入螺栓:一般使用冲击钻或手钻旋入螺杆直至药剂流出为止。钻速为 750转/min。随着螺栓旋入,药剂管破碎,树脂、固化剂和石英颗粒混合,填充锚栓与孔壁之间的空隙。若将锚栓也插入湿孔,必须将水排出钻孔,同时凝胶过程及硬化过程的等待时间也要加倍。

5)凝胶及硬化过程:保持螺栓静止不动达到初凝时间,观察形态继续等待药剂硬化,化学反应时间见表2。

6)固定物体:待药剂完全硬化后,在螺栓上加装垫圈及六角螺母将物体固定即可。

表2 化学胶反应时间

2 化学螺栓使用实例

2009年,在更换断路器的工作中,笔者多次使用化学螺栓,保证了工程质量,缩短了工期,获得了较好的效果。以雕庄变电所 110 kV遥常线 711断路器更换工作为例。根据实际情况,笔者使用了西门子开关原厂配套的地脚螺栓,选用了喜利得的 H IT-RE 500锚固胶黏剂。用铝箔分别包装改性环氧树脂和固化剂,用注射枪注入孔洞,在注射时通过枪头的锯齿杆将改性环氧树脂和固化剂充分混合成一种红色胶体。这种胶体具有高强粘结力,不受恶劣环境影响,可在孔壁光滑、孔洞潮湿、天气炎热等恶劣条件下无膨胀应力锚固[6],尤其适用于大尺寸钢筋及螺杆,锚固效果如同预埋结构。

更换工作第 1天拆除旧设备,并进行钻孔、灌胶,经过24 h的固化,化学胶体已经呈现暗红色,地脚螺栓完全固定可靠。第 2天就可以进行新设备吊装。第 3天进行调试和相关试验。使用化学螺栓大大缩短了工期,从而减少了设备停电时间。实际效果如图 2所示。

图2 实际效果图

工作中要注意几点。1)钻孔时要注意选择合适的钻头,不能损伤钢筋,更不能对电力电缆造成破坏,防止人身伤害和设备误动作、损坏。2)钻空位置必须严格按照对边距和间距的要求,否则会使螺栓承载力下降。3)清孔时必须将孔内尘土及浮灰清理干净,否则会使化学胶固化强度下降。

3 总 结

随着电网的发展,供电可靠性越来越被重视。化学螺栓在电力设备安装工程中的使用,特别是在应急抢修更换工作中,可以有效地缩短工期和停电时间,也就进一步保证了电网的可靠性。在工作中也要注意,严格按照工艺要求进行,才能保证设备安装的质量。

[1]喜利得.H IT-RE 500锚固胶黏剂使用手册[M].无锡:美信机电有限公司,2008:2.

[2]卢满怀,刘晓初.一种新型化学螺栓的研制[J].现代制造工程,2006(8):12-14.

[3]朱正德,林湖.基于螺栓装配技术扭钜法与扭矩 /转角法比较与应用研究[J].油机设计与制造,2005,2(14):41-43.

[4]GB50367,混凝土结构加固设计规范[S].

[5]张以平.紧固件国家标准汇编 (二)[M].北京:中国标准出版社,1989:135-145.

[6]马金朋.对化学螺栓在石材幕墙中应用的几点看法[J].石材,2008(4):21-24.

〔责任编辑:卢 蕊〕

Abstract:Based on the practical installation of breakers at Diaozhuang electric power substation,this thesis described the application of chemical bolts in installation of 110 kV or above breakers and advantages and disadvantages and analyzed the tips that should be paid attention to in installation of chemical bolts.

Key words:breaker;equipment installation;chemical bolt

Application of chem ical bolts in installation of breakers

L IU Xin,CHU Yan-hua
(1.Power Transformation Examining and Fixing Center,Changzhou Electric Company,Changzhou 213000,China;2.Power Transfor mation Operating Center,Changzhou Electric Compary,Changzhou 213000,China)

TH131.3

C

1008-8148(2010)04-0040-03

2010-07-08

刘 星 (1983—),男,江苏常州人,助理工程师,主要从事电力系统设备检修管理工作;初艳华 (1983—),女,江苏常州人,助理工程师,主要从事电力系统运行管理工作。