输电线路钢管塔的研制与应用

2016-06-14韩元兵广东省输变电工程公司广州510160

山东工业技术 2016年10期

关键词：主材吊车法兰

韩元兵（广东省输变电工程公司，广州　510160）

输电线路钢管塔的研制与应用

韩元兵
（广东省输变电工程公司，广州510160）

本论文主要探讨了关于输电线路钢铁塔的研制所采用的主要科学技术的内容，以及研制其的关键技术。讨论了高压电钢铁塔在如今我国的应用现状，了解到其在我国电网建设中将发挥越来越重要的作用，具有十分广阔的应用前景。

输电线路；钢管塔；技术；应用

1　引言

如今我国经济迅速发展，国内各地城市建设不仅注重美观，节约土地资源并且应响应国家能源资源可持续发展的号召。目前关于对城市内的高压输电线路建设，遇到了诸多问题，如其所占用道路方向影响到城市当地的建设规划，回路复杂，占有较多土地资源，普通的角钢塔已经无法满足要求等不合理因素，而且所用到的电缆价值昂贵。所以当前急需使用建造适合城市市区的高压输电钢管塔。

2　高压钢管塔的研制

2.1采用的具体技术内容

本次设计中，新型双回路耐张钢管杆GSJ451采用四杆设计，主裁采用正12边形断面，管径为Φ0.5m-0.8m，最大壁厚16mm；双回路直线钢管杆GSZ451为双杆设计，主材采用椭圆性断面，管径正面Φ0.5m～1.0m、侧面Φ0.65m～2.15m、最大壁厚20mm；整基重量达105T～133T，单件主材最大重量近8T。

本次设计，通过多次评估和讨论，最终确认采用“多吨位吊车配合组立”的施工方案进行新型钢管杆塔的组立施工。（1）吊车的选择和配合。1）在项目工程开工前，根据各型钢管杆塔的单节重量和吊车的吊重性能，选择80T和160T二种吨位的吊车配合使用，其中80T吊车最多可以吊装到35米高度，自35米以上需改用160T吊车吊装；160T吊车吊装高度74米、吊装半径20米时可以吊重8.1吨，满足最顶主材4.7T的吊重要求；2）全标段共有4基耐张钢管杆、3基直线钢管杆，针对这7基钢管杆共租凭5台吊车（包括2台80T吊车和3台160T吊车），其中三台160T吊车直接从地面开始吊装、二台80T吊车在分别完成2基底部三段主材吊装后随即撤离施工现场，继而使用160T吊车完成第一基整体的吊装后，接着进行80T吊车的后续吊装，由此达到循环利用，节约成本；3）在确认吊车的型号规格和使用数量后，项目部提前与符合资质要求的吊车租赁公司沟通和协商，择优选择安全品质和性价比均较高的吊车租赁公司签订租赁协议，并尽早将所需资料向监理单位报审；（2）吊车进退场道路和就位场地。1）在确认相应吊车租赁公司后，还需及早带吊车司机等人员察看施工进场道路和塔位场地，尽早开展路况调查，根据现场按需布置和硬化施工道路及施工场地；2）由于改造线行位于正在施工的规划市政道路旁边，因此在吊车就位后还必须及时进行围蔽警示，确保施工安全顺利；（3）吊车现场吊装施工。1）技术交底和安全教育：项目部根据相关停电施工计划，积极认真地开展施工技术交流会以及安全进场考核等活动，举办钢管塔组立过程中进行短小的会议培训和日常行为准则的宣传，由此提高各方的配合意识，加大协作力度；2）现场吊装施工：先用吊车组立塔腿主材，然后及时补装辅材；单根主材组装完成后，应随即安装并紧固好地脚螺栓（或法兰盘连接螺栓），必要时还需根据辅材就位情况设置临时拉线。在吊装过程中，指挥人员与吊车司机、高空人员的通讯联系和配合情况十分重要。吊车司机需要与指挥人员配合良好，积极果断服从指挥安排。操作之前先鸣笛，若发现指挥信号出现问题，司机可以拒绝执行任务；在工作过程中，司机对于他人发出的紧急信号，需立刻停止工作，等安全隐患消除后，才可继续工作；3）其他技术和安全措施准备：项目部在图纸会审时提出在法兰盘下方增加就位脚钉和系安全带挂孔，并在组立钢管杆进同步安装防护轨道，高空人员配备安全自锁器。

2.2关键技术

本次设计，采用80T和160T二种吊车配合组立施工，完成了无前例可循的500kV新型钢管杆组立施工工程；可在图纸集体审核时在法兰盘下方增加就位脚钉和系安全带挂孔，并在组立钢管杆进同步安装防护轨道，高空人员配备安全自锁器，减少高空安全风险确保施工安全。

关于设计钢管塔的基础要求和符合标准原则的需要，现今进行关于法兰型式设计、钢管风洞试验研究、螺栓扭矩系数试验等的探索研究。（1）法兰型式设计研究［1］。普通的输电线路钢管塔主要利用的材料一般是刚性法兰，斜部的材料与主要材料是经过相互贯穿焊接连成的。而刚性法兰需要在平板法兰上焊接多数加劲肋板，钢管、法兰盘以及加劲板皆需要经角边焊接缝隙连接而成，焊缝数量多达十几条，焊接工作量较大，但是存在个更大的问题即无法检验其内部质量；（2）钢管风洞试验研究［2］。通过使用不相同的杆其末端约束力和不同的长细来进行对比，即为钢管风洞试验。在此试验中，对大长细比钢管构件的微风震动特性进行对比研究，由此得到了钢管构件起振临界风速的计算方法和取值；（3）螺栓扭矩系数研究［3］。目前，仅有GB50233 一2005《110—500kV架空送电线路施工及验收规范》规定了4.8级螺栓（直径为12—24mm）的扭矩值，一般的钢铁塔使用的螺栓扭矩值要经过实际施工或是反复试验得到一个确定合适的值以此确定其具体值。经过多方了解考虑，螺栓自身具有的预紧施工设备的能力，以此获得针对高压钢铁塔使用法兰连接的扭矩值。

3　输电线路钢管塔的应用现状

我国的输电线路钢管塔是于在20世纪70年代开始兴起发展的。同我国钢管电视塔建设同一时期的是1973年开始设计220KV南京燕子叽长江大跨越工程，塔高195.5 m，是目前国内输电线钢管塔应用的首批实践者。而后，又建设了220KV黄浦江大跨越，220KV崇明长江大跨越，500KV吴淞口大跨越，±500 kV芜湖长江大跨越，以及500KV马鞍山长江大跨越等一批钢管跨越塔，这些钢管塔的建成为我国其在输电线路中的应用中打下了坚实的基础。而线路铁塔快速朝着双回路，四回路等方向的发展主要是由于我国输电线路的电压等级的逐步增加，常规普通的角钢塔早已不能满足其要求，因此钢管塔的使用发展更加迅速。