水泥杆线路防风加固改造怎么做?老李参与过防风改造项目,说防风加固要因地制宜,不能一刀切,不同的风区、不同的杆型,加固方法不同。某沿海城市,每年夏秋季节台风频繁,十千伏配电线路倒杆断线事故多。供电企业决定对该市沿海区域的线路进行防风加固改造,老李参与了方案设计和施工管理。
改造前的调查评估,是方案设计的基础。首先收集气象资料,该地区近十年台风登陆记录,最大风速、阵风风速、风向分布。其次对线路全面巡检,记录每基杆的杆型、高度、梢径、埋深、基础形式、拉线配置、横担长度、绝缘子串型、导线型号、档距。再次对土壤条件进行调查,沿海滩涂、沙地、风化岩,不同地段承载力不同。最后对历史故障统计分析,哪些杆段倒杆最多,哪些杆型最脆弱,找出薄弱环节。
调查发现,该地区线路有几个薄弱点。一是直线杆档距过大,有些档距超过一百五十米,导线弧垂大,风荷载作用下摆动剧烈,电杆承受的水平力大。二是电杆梢径偏小,大量采用梢径一百九十毫米的杆,抗弯能力不足。三是基础埋深偏浅,沙土地段电杆埋深只有一米五,抗倾覆能力弱。四是拉线配置不足,很多直线杆没有防风拉线,耐张杆拉线截面偏小。五是绝缘子串偏长,摇摆幅度大,风偏时容易碰杆。针对这些问题,制定了分类加固方案。
对于档距过大的线段,减小档距,增加电杆数量。原来档距一百五十米的,中间加一基杆,档距减到七十五米。虽然增加了杆数,但每基杆的受力减小,总体的抗风能力提升。加杆的位置,选在地势较高、土质较好的地方,避开低洼积水地段。新增电杆,选用梢径二百三十毫米、根径四百五十毫米的加强型杆,壁厚六十毫米,提高抗弯能力。
对于梢径偏小的电杆,更换或者加固。运行年限不到十年的,做外包加固,缠绕玻璃纤维布,涂刷环氧树脂,提高截面延性和抗裂能力。运行年限超过十年的,直接更换为大梢径杆。更换时,利用停电窗口,拆旧立新,旧杆破碎回收钢筋。耐张杆、转角杆、终端杆,全部更换为部分预应力杆或者大弯矩杆,提高承载力。
基础埋深不足的,加深埋深或者加装底盘卡盘。沙土地段,埋深从一米五加深到两米二,加装一米二乘一米二的大底盘,上下两道卡盘。底盘和卡盘用钢筋混凝土预制,现场吊装。加深基础时,用吊车把电杆拔出,重新挖坑,下底盘,回填夯实,再立杆。拔杆时要注意保护杆身,不能硬拔,用千斤顶配合吊车,缓慢拔出。
岩石地段,无法加深埋深的,改用岩石锚杆基础。在岩石上钻孔,插入锚杆,灌注水泥砂浆,电杆用底法兰和锚杆连接。锚杆直径二十五毫米,长度一点五米,入岩深度一米,每基四根。岩石基础的抗拔力比埋入式基础强,适合风荷载大的地段。但施工需要风钻或者潜孔钻,进度慢、成本高,只在特别重要的杆位使用。
拉线加强,是提高抗风能力最经济有效的方法。直线杆加装防风拉线,垂直于线路方向,每基一根或者两根。拉线用GJ-70钢绞线,拉线棒直径十六毫米,锚桩用混凝土锚块,埋深两米。拉线对地夹角四十五度,松紧适中,电杆在静载下正直,风荷载作用下稍有倾斜但不超过杆高的百分之三。耐张杆原有的拉线,检查锈蚀情况,锈蚀严重的更换。拉线截面不足的,从GJ-50换到GJ-70。拉线锚桩松动的,重新埋设。
拉线的调节,是技术活。太紧,电杆承受过大的预应力,正常运行时就处于高应力状态,台风一来更容易断。太松,起不到防风作用。合适的松紧度,用手摇拉线,能感觉到一定张力,电杆不晃。用仪器测量,拉线应力控制在设计值的百分之八十到九十。每年台风季前,全面检查调整拉线,确保状态良好。
绝缘子串的防风优化。长绝缘子串风摆大,容易碰杆。措施有几种:一是缩短绝缘子串长,在满足绝缘要求的前提下,尽量减少片数。复合绝缘子比瓷绝缘子轻,风摆小,优先使用。二是加大横担长度,导线对杆身的空气间隙加大,风偏时不容易碰杆。三是加装重锤或者阻尼装置,限制绝缘子串的摆幅。综合采用这些措施,风偏放电事故明显减少。
导线的防风措施。弧垂过大的线段,重新紧线,减小弧垂,降低导线风摆幅度。但弧垂不能太小,要考虑温度升高时的热胀。大档距线段,导线用加强型,比如LGJ-185换成LGJ-240,提高抗拉强度。导线绑扎点,用预绞丝护线条保护,防止风振动导致导线断股。跳线也要固定好,风大时跳线不能自由摆动,防止和横担或者其他相导线接触。
施工组织的协调。防风改造涉及停电、占地、青苗赔偿,协调工作量大。和当地政府、村委、农户沟通,取得支持。改造施工尽量在用电低谷期进行,减少停电影响。对重要用户,提前通知,安排发电车保电。青苗赔偿按标准执行,不克扣、不拖延,争取农户配合。施工期间,安全管控严格,高空作业系安全带,吊装作业设警戒区,防止次生事故。
改造效果评估。改造完成后,经历了一个台风季的考验。改造前,每次台风平均倒杆五到十基、断线三到五处。改造后,台风期间无倒杆、无断线,只有少量绝缘子偏斜和导线舞动,及时调整后恢复正常。供电可靠性从百分之九十九点五提高到百分之九十九点九,用户投诉大幅减少。改造投资一千五百万元,减少台风损失和抢修费用约八百万元每年,两年基本回本。
老李最后说,水泥杆线路防风加固改造,不是简单的加粗杆、加深基础,是系统工程。杆、基础、拉线、绝缘子、导线,各个环节都要加强,形成一个整体防风体系。哪个环节薄弱,台风就从哪里突破。嘉祥县红旗水泥制品有限公司的大弯矩杆和加强型杆,在该项目中发挥了重要作用,产品强度高、质量稳,经受住了台风考验。
总之,防风加固,调查要细、方案要准、杆型要强、基础要牢、拉线要够、绝缘要稳、导线要紧、施工要安全。八位一体,才能筑牢防风的铜墙铁壁。