支柱式管母新安装工法研讨

张纯 胡学刚 方飞

1 国网黄石供电公司 湖北黄石 435000；2 中超建设管理公司 湖北武汉 430022；

3 国电青山发电厂 湖北武汉 430000

摘要：管母因型式不同，而安装方式各异，本文主要讨论支柱式管母的一种新型安装工法。因为气候、环境、设备、场地、机具和设计制约，在管母施工过程中不可避免的会出现诸多问题。传统的管母施工方法需用场地面积大，使用机械和人工多，对操作人员有严格要求，危险因素多，施工方式非常落后。新的施工方法可以有效解决上述问题，而且可以大幅提高工作效率，缩短施工时间，减少施工机械和人工使用量，降低工作中可能发生的风险。

关键词：支柱式；管母；吊具；牵引绳

0 引言

管母是电力系统中的重要设备，主要用于汇集和分配电能。管母的设备型式分为两种，一种是封闭式，一种是敞开式。封闭式的管母主要应用于高压和低压领域；敞开式管母多应用于高压领域。敞开式管母又分为悬吊式和支柱式，本文主要讨论支柱式管母，并对其新的安装方法进行论述。

1 支柱式管母安装概述

变电站主要由土建部分和电气部分组成，兼有其他辅助系统。支柱式管母制造价格低廉，便于维护，大量应用于电力系统中。支柱式管母安装是变电站电气部分安装中的一项工作，通过立柱和托架安装于高空之中，是架空线安装的紧后工作，而且是一项带有高空作业的危险工作。支柱式管母安装主要由各种金具、支柱式绝缘子、管型母线和铁件组合而成。支柱式管母安装由地面和高空两部分工作组成，主要工作如下：①将铁件运送待安装地面，并和金具组装完成，然后吊装到安装位置并完成安装②管型母线焊接完成，并运送到待安装地面③测量母线档距长度，根据公式计算出母线长度，将其切割成计算长度④将支柱式绝缘子和金具调整到位⑤吊装管型母线⑥其他收尾工作。高空作业是支柱式管母安装工作中最重要的环节之一。它危险性大，工序复杂，对安装人员的素质要求高，被列为变电站最重点关注的安装工作之一，也是重点审查施工方案的作业之一。

2 变电站传统支柱式管母安装方法

2.1变电站传统支柱式管母安装施工图

2.1.1变电站传统支柱式管母安装施工流程图

2.1.2变电站传统支柱式管母安装施工示意图

2.2变电站传统支柱式管母安装施工过程及要求叙述

2.2.1施工条件准备：a.进场前已进行相关的技术交底和安全考试；b.核对厂家资质，到货合格证并进一步检查管母母材符合设计规范型号，不得有划伤、变形及其它明显损伤缺陷；c.核对型号，检查绝缘子表面有无损伤，缺陷，并进行超声波探伤试验；d.组装时金具、铁件、绝缘子表面应清洁，金具开口方向一致，连接螺栓不能拧紧，以便于下一步管母安装时调整；e.清点管母母材数量，型号，规格是否满足施工要求.先焊接管母试件（各种型号的一根管母试件），送有关部门进行探伤和应力试验，并将试验结果上报监理部。当试验合格后，方可进行正式管母焊接；f.进行相应的施工用机具及用具的清点和安全试验。

2.2.2管母焊接：

2.2.2.1 管型母线物理及力学性能

合金牌号 3A21 LD31（6063） LDRe（6063Re）

状态性能 H14 T10 T6（G） T10 T6（G）

密度g/Cm3（20℃） 2.73～2.75 2.73～2.75 2.73～2.75

熔点℃ 634-656 616-660 616-665

抗拉强度Mpa ≥135 ≥180 ≥205 ≥180 ≥205

屈服强度Mpa —— ≥160 ≥175 ≥160 ≥175

延伸率% —— ≥8 ≥8

相对导电率IACS% ≥43 ≥51 ≥53

泊松比u 0.305 0.315 0.317

膨胀系数1/℃（100℃附近） 22.6×10-6 23.4×10-6 24.7×10-6

弹性模量E Mpa 72000 70000 72000

使用环境及条件 为管母线初始阶段产品，现在较少使用 高热、高寒及地震多发区及多种条件 湿度大、温度高、风力大，特别适合沿海地区

2.2.2.2 管型母线焊接重点要求

2.2.2.2.1管母切割，对口打坡口

a.施工人员根据计算的实际长度进行管母切割，切割后的管口应平整，且与轴线垂直。

b.管母切割后的管口应使用锉进行V型加工，打坡口后的管应光滑、均匀、无毛刺，并且对口两侧表面应清刷干净，不得有油垢、斑疵及氧化膜等。

c.坡口型式：管母厚度一般超过3mm，应开V型坡口。为了克服管母内气体保护困难和内侧焊缝成型不稳定的缺点，同时为提高接头处的承载能力，在内侧增加衬管，且衬管与管母内壁的间隙应尽可能小，一般要求不大于0.5mm。

2.2.2.2.2管母的焊接

将第一根管母运到焊接支架后，应将对口的衬管套在管母内，用插销控制装配间隙，并使衬管与管母同轴。用三点把衬管与第一根管母固定牢，再抬第二根管母上焊接支架，并与衬管套上，调好间隙用三点点牢。

焊接过程要避免过多的断弧，在需断弧时要填满弧坑，起弧再起弧都应在坡口或焊缝处进行，注意把接弧处焊好。一般情况每个焊缝应一次焊完，瞬间断弧处不得停焊。母线焊完后未冷却前，不得移动或受力。

2.2.3传统支柱式管母安装过程质量控制要点

a、管母严禁与地面接触，可用配套瓷瓶开箱的竹篾铺垫。

b、管母焊接完毕后，在运输过程中底部需用特制滑车撑住方可挪动，以免对管母表层刮伤。

c、管母吊离地面约1m高度时，应停止，以便于检查吊点是否牢靠，地面人员应仔细检查管母各处是否有划伤或毛刺，现场立即用锉刀、砂纸磨平，并用棉纱、布等擦拭，确保毛刺、污垢等祛除后，方可繼续起吊。

d、管母起吊过程中，吊装指挥人员需严密注意管母各点位置高低，及时通知调整，以便管母平衡起吊。

3变电站支柱式管母新安装方法

新的支柱式管母安装方法和传统的支柱式管母安装方法大部分相同，不同的部分是新的支柱式管母安装方法改变了传统的吊装的方式，而是采用了新的吊具和整个吊装过程结合的方式安装。新的吊具不需要人员登上高空，可以在地面通过人工操作自行脱扣。

3.1 新的支柱式管母安装方法需用吊具

3.2 新的支柱式管母安装方法施工示意图

3.3 支柱式管母新的安装方法施工过程

新安装方法的施工准备等工序和传统的一样，但是采用了不同的施工吊具。传统的施工方式需要有人工爬上管母解开吊点，新的施工方式改为通过地面人工打开吊点。新型吊具设计原理主要有两点：a、通过吊具上的滑轮，将脱扣的力进行转向地面；b、通过管母的自重产生的摩擦力保持与吊具之间的固定。

4 支柱式管母新的安装方法评价

支柱式管母新的安装方法改变了传统的施工模式，改变了传统的以人力结构为主的牵引系统。由于对整个施工工序和施工质量的要求没有发生改变，因此整个施工质量并无不良影响。新的施放方法缩短了整个施工过程需要的时间的60%，提高了机械台班的使用效率的30%，节省了机械台班的使用率50%，降低了人工使用成本的70%。

5 结论

支柱式管母新的安装方法的采用，在保证原有安装质量的前提下，大量的降低了整个工程的施工成本，加快了整个安装进度，减轻了高空人员使用带来的风险。

参考文献：

[1]常锦 引导式超长型铝合金管母线吊装工艺 科技资讯

[2]王锡安 变电站管型母线施工经验 华中电力

[3]李强 邯峰电厂220 kV升压站设备安装 电力建设

[4]张航 大型变电站施工管理与项目后评价研究 西北农林科技大学

作者简介：

张純（1979-），男，本科，电力系统及其自动化专业，电力工程师，国网黄石供电公司，从事国家输变电工程项目的建设和安装调试。

胡学刚（1978-），男，本科，电力系统及其自动化专业，电力工程师，从事国家交直流变电工程项目的管理、安装及调试

方飞（1979-），男，专科，电气工程及自动化专业，电气技师，从事发电厂电力修试工作。