高压配电线路铁塔带电纠偏技术

贾鲁

摘要：采空区易对输电线路铁塔造成杆体挠曲、根开变化甚至导致铁塔整体倾斜，严重时可能会发生倒塔断线的恶性事故，对输电线路的安全运行埋下极大隐患。因此，如何快速抢修故障杆塔，最大限度减少停电检修时间，节约抢修成本，保证供电安全性和可靠性，是现阶段急需解决的问题。

关键词：采空区;铁塔倾斜;带电纠偏技术

前言

电力线路根据负荷性质的不同决定允许停电事件的长短，甚至于大部分线路除了必要的检修是不允许停电的。如何在线路不停电的前提下对线路进行纠偏改造，迫切地摆在电力线路运行人员面前。

1铁塔基础纠偏装置及安装方法

1.1采空区铁塔倾斜的一般处置方法

更换路径组建新塔：此方法可彻底解决采空区杆塔倾斜隐患，但其存在以下四方面主要问题：一是停电周期长，一般至少也要数月，对于运行中的主网线路可靠性要求无法满足;二是路径不好选，一般情况下，遭到破坏的采动影响区的杆塔附近地质还有继续变化的可能，因此原路径基本不能使用;三是投资大，需要重新设计施工且需绕开采动影响区，投资要几十至数百上千万元;四是新建铁塔施工与高额的征地和青苗补偿费用矛盾愈演愈烈，不仅增加额外投资，同时也影响施工进度。调整基础高差：破拆基础保护帽松开塔脚螺栓，在塔脚下面垫一定厚度的钢板来补偿基础沉降引起的基面高差，但此方法由于常规的地脚螺栓可调节部分太短，只有2至4公分，对于倾倒严重的铁塔不能满足更大幅度的调整要求，无法彻底将铁塔扶正。

1.2铁塔基础纠偏装置

本文根据快速有效抢修倾斜杆塔，彻底消除倒塔断线隐患的需求设计出一种基于接续地脚螺栓的铁塔基础纠偏装置，并提出了该装置的现场安装方法，可在短时间内（2-4天）彻底有效解决由于基础下沉引起的铁塔倾斜等问题，且结构简单，生产及安装成本低，能够大幅缩短停电检修时间（条件允许可带电处理），同时也避免了一般方法存在的诸多问题和矛盾。该铁塔基础纠偏装置通过接续螺母使原地脚螺栓延长一定高度，并利用特制钢板和补强螺杆进行支撑和加固，再结合一般的基础作业方法，即重新调整铁塔基础根开、进行基础找平、重新浇筑保护帽等达到将倾斜铁塔扶正的目的。

1.3纠偏装置的结构

该装置由4条主接续螺栓，16条副螺栓、2个基础垫板组成，其中主接续螺栓和原铁塔地脚螺栓通过接续螺母连接并延长，上下2个基础垫板中间采用掏空设计（保证砼骨料能够填充满各螺栓间的空隙和孔洞），通过板上的预留孔套在主螺栓上，利用上下的螺母与原塔腳基础和铁塔连接，并与副螺栓和砼骨料配合进行基础支撑与加固，达到使基础抬高的目的。

1.4纠偏装置的技术要求

主接续螺栓和副螺栓的长度根据铁塔基础沉降值进行制作，并利用支撑螺母现场微调抬高高度，达到使各基础分别纠偏的目的。该装置主接续螺栓、接续螺母和基础垫板与铁塔原地脚螺栓和塔脚坂材质相同、标号一致，并利用副螺栓进行加固，装置强度完全满足铁塔的运行要求。基础垫板长宽可根据原铁塔基础参数进行加工制作，适用于各种型号的直线铁塔及部分耐张铁塔。纠偏装置内外部利用砼骨料进行填充和加固，与原塔角基础连接，添加的砼强度等级高于原基础标号一个等级，以满足铁塔运行要求。

1.5纠偏装置的安装方法

1.5.1前期工作

现场勘查包括勘查铁塔塔型、现场倾斜情况、现场作业的环境、条件、前后档距交叉跨越情况等。数据测量包括利用全站仪测量倾斜铁塔的基础高差、根开、塔头倾斜值、铁塔挠曲度、相邻档导地线弧垂值、交跨距离、绝缘子倾斜值等数据测量;数据计算包括导地线应力计算、铁塔与导地线重量计算（确定起重器具选型）等。根据测量结果，确定是否可以实施铁塔地脚螺栓接续纠偏工作。要求基础根开、对角线变化小于50mm，高差小于300mm。装置加工包括根据铁塔塔型、地脚螺栓等部件的参数、各基础沉降值等进行接续螺栓和基础垫板的加工。

1.5.2现场施工

破拆基础保护帽，在地脚螺丝上打油或喷螺栓松动剂等措施，打开地脚螺帽。对弯曲、变形、拉断的塔材，进行更换或补强，根据地形在需抬升基础外侧依据作业类型（带电或停电作业确定补强拉线挂点高度）、倾斜情况，打好临时补强拉线。基础根开变化太大时（大于基础根开的2‰）时，应先对下沉的基础进行开挖，使基础底部露出，再利用千斤顶等工具使其回位并进行复测。利用基础抬升工具抬升沉降塔腿至适当位置，并利用适当数量的倒链控制其水平位置，安装下基础垫板，用加紧螺母紧固后安装主接续螺栓，再安装上垫板和副螺栓，并根据现场测量基础高差值微调主螺栓螺母，最后将塔腿和装置主螺栓用加紧螺母紧固。沉降值较小的塔腿安装适当数量垫板找平，重新紧固地脚螺栓。塔腿重新用混凝土进行浇筑，调整倾斜的绝缘子串和线夹及导地线弧垂等，现场复测其是否与设计值相同，并复查其档距内交叉跨越情况。拆除临时拉线和倒链，清理工作现场，平整基面。

1.6纠偏装置及其安装方法的优点

待采空区沉降情况基本稳定后，可一次性安装彻底解决由于基础下沉导致的铁塔倾斜问题，且该装置强度高，重筑基础稳定性好，使该线路供电可靠性得到有效保障。相比与更换铁塔等检修措施，使得停电抢修时间大幅缩短（条件允许情况可带电处理），显著提升经济效益和社会效益。大幅降低抢修费用，该装置重量轻便于运输，且结构简单制作成本较低，现场安装时所需工器具及工作人员数量少，实施费用约八千至两万元，相比于更换铁塔的高昂投资费用，可有效节约人、财、物等检修成本。该装置可根据倾斜铁塔的沉降值、塔脚坂和地脚螺栓尺寸进行选型、加工和安装，因此适用范围很广（适用于发生沉降的直线铁塔和部分耐张铁塔，基础根开变化较大的岩石基础不适用），且安装不受地形地貌限制。

2针对倾斜杆塔的进一步措施

1）加强监测，及时发现缺陷。发现缺陷后要密切跟踪监测，塌陷变化不明显、铁塔倾斜程度在运行规程允许范围内的可继续运行同时加强监视。塌陷明显变化、铁塔倾斜程度超出规程允许范围时，应立即采取应急扶正措施。

2）对于已发生倾斜的线路铁塔，不管采取哪种施工方案，施工前应做好防止构筑物倾覆措施。一般增设临时拉线、释放导、地线应力及调整塔脚板尺寸等临时措施，然后开始下面的工作。永久处理方案必须通过对新路径、新塔位地质勘测，确保改造线路运行稳定。

3）运行单位应与当地地质部门、煤炭部门、矿产单位建立联系制度，准确掌握线路沿线地质情况，建立采空区铁塔台账，并动态更新。

4）运行单位要及时了解煤层开采情况，加强采空区线路的巡视检查，掌握采空区铁塔基础变化情况，防止发生倒塔断线事故。

5）在特殊季节尤其是天气回暖、地表土壤开始解冻时，应对采空区线路缩短巡视周期，夏季雨后应安排进行特巡，对地形变化较快、巡视困难较大的地区宜聘请当地有经验的村民担任护线员，以随时监测随时汇报变化情况。

6）采空区铁塔倾斜缺陷必须按重大缺陷对待，必须将采空区特巡、测量、分析、上报、应急处理责任到人，建立采空区缺陷处理的快速工作流程，确实做到预防为主、超前防范。

参考文献：

[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册 [M].北京：中国电力出版社，2005：530—560.

[2]邓开清.高压配电线路铁塔带电纠偏技术[J].供用电，2008，25（2）：40-42.