行洪区10 kV防冻胀线杆的应用

贾朝霞

大庆油田采油九厂

1 问题的提出

大庆油田采油九厂新站油田大415区块地处松嫩平原中部，防洪堤内属于主江道外的漫滩地，是嫩江蓄洪区的一部分。2003年8月初，受雨季和嫩江泄洪影响，井区水位升高到129.87 m，油田道路及管线多处被冲毁和冲断，电气设备均被浸泡。10 kV线路设计按照低洼地和水泡子标准采用毛石基础、水泥浇筑方式加固的线杆，在泄洪期内，处于主河道区域架设的10 kV线杆70%以上因冰面的冻胀力使杆底部发生断折，涵管内部填充的毛石被水流卷走，地下泥土松弛，大部分电杆倾斜倒伏，一部分电杆连同加固水泥涵管一同被剪断，外加导线的张力，杆体沿水流方向倾斜，导线被拉断，无法继续使用。

2 解决措施

根据目前其他油田生产经验，抗冻胀冻切可采用填土与桥墩基础两种方式。填土方式因土层可压缩性强，同时为不连续颗粒组成，因而能够承受冰的冻胀冻切力，桥墩基础因其结构大、强度大以抵冻胀抗冻切力。此外，抗冻胀冻切措施还有两个特点，一是保证基础埋深在冻层以下，二是对基础四周回填粗砂卵石，利用其滚动性抵消冻胀冻切力。

由于受生产周期、施工方案以及经济评价等影响，这种桥墩大块式基础生产周期长、成本较高，征地费用高，在位于行洪区的整装区块开发中，不适合大规模应用该类基础。

因此根据现场实际研制了一种适应于10 kV线路的防冻胀线杆，利用已有35 kV制杆模具，在保证杆体弯矩标准的前提下，将混凝土环形杆分杆段制作，将下杆段采用离心机填充制成实体杆型，上杆段采用9 m环形杆，下杆段6 m采用水泥浇筑实体杆，使杆体质心下移，减少低洼地杆体受冻切力和倾覆力的影响，将杆体上下两头封堵，防止水分进入后产生热胀冷缩力；施工时，埋深在-3 m，加装底盘和卡盘满足基础和倾覆要求。为了保证将杆体加高的同时，杆体尺寸要适应现有金具制造标准和检修脚扣尺寸，因此混凝土设计标号提高到C50，增强杆体刚度，降低混凝土杆身裂缝的出现几率，提高混凝土杆的耐久性；提高钢筋的级别，将主筋采用Ø14 mm螺纹钢，螺旋钢筋采用Ø4 m，在一定程度上减少混凝土杆的杆径和配筋量，同时，保证了该杆体根径为190 mm，稍径为410 mm，与常规10 kV杆型检修脚扣尺寸接近。

因使用了特殊杆型，根据埋深高度，考虑地面标高，可将变压器等电器设备在常规设计的基础上提高0.5 m，这样既考虑开关的操作要求、返线距离等因素，也考虑了洪水来临时的水位标高对电气设备绝缘的影响。

3 现场应用情况

2010年，在该区块采用400基该杆型。在2013年泄洪后，井区水位升高到131.6 m，采用该杆型的10 kV线路未发生因冻胀力和倾覆力引起的杆体断裂、倾倒、设备水淹等问题，杆体完好率在95%以上，并在工艺专业临时流程新建后，第一时间恢复了用电。经过4年的现场试验，试验了行洪区10 kV线路敷设采用混凝土防冻胀杆体的可行性，提高了行洪区供电系统运行的可靠性，减少了维修维护时间和重新施工工程量。