常錦
摘 要:隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和調(diào)整,以及對電網(wǎng)安全性能的逐步提升,變電站主接線也越來越傾向與選擇靈活可靠的雙母或3/2接線的接線型式。對于高電壓等級的常規(guī)變電站,架空軟母線吊裝工作量也逐步提升。在長期的現(xiàn)場工作中,筆者負(fù)責(zé)的工作組研發(fā)了一款用于格構(gòu)式構(gòu)架吊裝施工的輔助小車,并由此改進(jìn)的吊裝工藝及其應(yīng)用原理適用于在任何類型、高度和跨距的構(gòu)架上進(jìn)行架空軟母線的吊裝工作,軟母線不論直徑、長度均可實施(尤其是格構(gòu)式構(gòu)架),使架空軟母線的吊裝工作具備更加安全、高效和成品保護(hù)效果良好的特性。
關(guān)鍵詞:小車;軟母線;吊裝
1 軟母線吊裝施工現(xiàn)狀
在大型常規(guī)室外變電站基礎(chǔ)建設(shè)工程中,架空軟母線施工在其中所占的比重明顯,并且一般都屬于需要特別監(jiān)控的高風(fēng)險作業(yè)任務(wù)。尤其是在架空軟母線跨線所占比重較大的高電壓等級變電站,雙母或3/2接線正逐漸成為其主要的電氣主接線型式,因此格構(gòu)式構(gòu)架得到大量采用。格構(gòu)式構(gòu)架能夠在有限的面積內(nèi),分層實現(xiàn)站內(nèi)高壓電氣設(shè)備的連接和出線;但同時,也因為電壓等級的升高,使設(shè)備和構(gòu)架之間的安全距離成倍的增大,架空軟母線跨線安裝的高度和跨度也不斷增加,大量的架空軟母線施工集中在有限的區(qū)域內(nèi),在安裝難度增大的同時,施工的安全和質(zhì)量風(fēng)險也不斷提升。
傳統(tǒng)的軟母線吊裝是使用定滑輪組或滑車懸掛在構(gòu)架橫梁的頂部,牽引繩索穿過滾輪引到絞磨機的。如圖1所示。
為了降低高空作業(yè)的施工風(fēng)險,提升吊裝作業(yè)施工效率,筆者負(fù)責(zé)的研發(fā)小組集中了變電和線路兩個專業(yè)的技術(shù)人員和專家,經(jīng)過不斷的研究、實踐、總結(jié)和改進(jìn),通過研發(fā)一種輔助吊裝的小車工具作為工藝改進(jìn)的核心,并設(shè)計圍繞此種小車展開的新的施工方法,經(jīng)過若干110kV、220kV和500kV變電站的施工試點之后,命名為“小車輔助型架空軟母線吊裝工藝”,其已經(jīng)被證明具備“安全、高效、成品保護(hù)效果明顯”的特點和優(yōu)勢。
2 輔助小車工具介紹
輔助小車工具就是替代吊裝系統(tǒng)中定滑輪或滑車,用來單獨起到支撐和固定作用。輔助小車結(jié)構(gòu)按照吊裝構(gòu)架掛接點處結(jié)構(gòu)的不同,分為基本型和簡化型兩種結(jié)構(gòu)。簡化型包括了能夠滿足一般吊裝條件的所有因素,基本型則針對在架空軟母線拉力方向上橫梁結(jié)構(gòu)有阻擋時使用。不論基本型還是簡化型小車,其基本構(gòu)造都包括:支撐基座、滑輪支撐臂、滑輪、底座固定卡臂和限位板共五個部分,基本型則增加了平衡肋結(jié)構(gòu)。其中,支撐基座是用來承載上下部分功能結(jié)構(gòu)的平臺,上下部分通過焊接與支撐基座連接固定在一起,同時也起到擱置在橫梁底面角鋼保持穩(wěn)定的作用(簡化型);滑輪支撐臂用來安置和固定滑輪;滑輪有兩個,用來放置導(dǎo)線,起到定向、滾動和提供有效支撐高度的作用;固定卡臂在使用時用來卡住架空軟母線提升側(cè)橫梁邊角角鋼,必要時可以使用螺紋頂托與構(gòu)架角鋼固定在一起,防止可能的移位和傾覆;平衡肋(基本型)則是在小車偏移角度(距離)、支撐底座下方有懸空部分時,可以擱置在旁邊的橫梁交叉角鋼上,穩(wěn)定小車車身,防止側(cè)翻;限位板則與限位螺絲配套使用,防止拉力繩索(通常為鋼絲繩)在突然失去拉力時彈出傷人,同時也可起到防止繩索滑出的效果,保證安全。
3 吊裝流程及工藝介紹
3.1 吊裝流程
小車輔助型架空軟母線吊裝施工工藝流程,如圖2所示。
3.2 吊裝工藝介紹
按照上述吊裝工藝流程圖,除了小車使用吊裝作業(yè)環(huán)節(jié)有所不同,其它的吊裝工作基本同傳統(tǒng)工藝相同,這里就不再贅述。下面重點介紹小車制作和吊裝環(huán)節(jié)的施工重點。
3.2.1 輔助小車制作
根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,進(jìn)行充分的分析、計算和驗證后,選取具有足夠長度、厚度和吊裝強度的各類鋼材,包括槽鋼、角鋼和扁鋼等。對鋼材進(jìn)行清洗和加工,根據(jù)小車結(jié)構(gòu)設(shè)計圖進(jìn)行裁剪和焊接;同時,根據(jù)計算的結(jié)果,購買合適強度的銷軸和復(fù)合材料滾輪。將加工完成的小車打磨棱角和毛刺,同時在與構(gòu)架將要接觸的表面包裹一層橡皮,增大摩擦力的同時,還可避免小車本身對構(gòu)架的磨損。
3.2.2 格構(gòu)式構(gòu)架的軟母線吊裝應(yīng)用
輔助小車是擱置或固定在橫梁內(nèi)部地面進(jìn)行作業(yè)的,小車的卡臂卡在橫梁底部邊角角鋼上,為了保護(hù)構(gòu)架表面的鍍鋅層,還可在卡臂內(nèi)側(cè)填充木方加以固定。由小車作為核心形成的工藝可用于在各類構(gòu)架上開展架空軟母線的吊裝施工,而輔助小車的主要作用是方便架空軟母線吊裝時引導(dǎo)、支撐和固定牽引繩索,能夠穩(wěn)定地一次性將架空軟母線掛接金具與構(gòu)架掛接孔進(jìn)行連接,無需在就位時進(jìn)行人工調(diào)整,即可將架空軟母線掛接金具固定鎖死,完成架空軟母線吊裝工作,施工過程中架空軟母線、玻璃絕緣子串和掛接金具不會發(fā)生任何碰撞損耗;同時,掛接在架空軟母線一頭的拉力繩索穿插過了構(gòu)架的邊角部位進(jìn)行拉力提升,在這個過程中,不會發(fā)生因輔助吊裝工具斷裂或損毀而造成的吊件高空墜物的安全風(fēng)險,提高了架空軟母線吊裝的可靠性。
如圖3所示,圖中1為構(gòu)架橫梁組件中的邊角角鋼、2為構(gòu)架橫梁上的掛接板、3為輔助吊裝小車、4為捆綁在架空軟母線掛接金具端的牽引繩索、5為玻璃絕緣子串、6為架空軟母線金具側(cè)的掛接環(huán)。
在吊裝施工時,將小車的底座固定卡臂卡在橫梁邊角槽鋼上,將架空軟母線的線夾、金具和絕緣子串組裝好后,將牽引繩索與絕緣子串上的捆綁工具連接,之后繩子將拉到構(gòu)架橫梁上,穿過兩只滑輪組,并卡好在滑輪的凹槽內(nèi),用螺絲對穿限位板固定,使拉力繩索無法彈出。拉力繩索穿過小車后,從橫梁底部、角鋼交叉的空隙處穿出,向下牽引至角磨機內(nèi)固定好,開動角磨機,將拉力繩索慢慢繃緊至將近繃直且未受力時,停止角磨機,通過挪動小車的位置來調(diào)節(jié)拉力繩索與掛接板的對正角度,確保受力方向與對接角度在一個平面內(nèi)。調(diào)節(jié)完畢后,根據(jù)需要,將小車底座卡臂與橫梁邊角角鋼卡好,用帶螺紋的頂托從外側(cè)穿過固定卡臂頂?shù)浇卿撏獗砻婀潭?,防止小車在吊裝過程中發(fā)生滑動。同時,在穿過橫梁底面、拉力繩索的對接處(4、5),纏繞固定一個U形環(huán)(6),如圖3所示,保證角磨機突然失去拉力時,拉力繩索不會因吊件重力作用回拉而產(chǎn)生高空墜落,而會因為U環(huán)的阻滯作用及時被限位板及螺栓卡住,從而降低高空墜落風(fēng)險,保證施工過程的安全。
如圖4所示,描述了本工藝在輔助小車的結(jié)構(gòu)設(shè)計上設(shè)置的安全措施,其中,1為拉力繩索限位板、2為基礎(chǔ)底座固定臂和配套固定螺絲、3為導(dǎo)向和提供固定高度的滑輪(其中滑輪內(nèi)凹槽頂面與基礎(chǔ)底面之間的距離需要通過計算確定,此數(shù)值是涉及施工效率能否提升的關(guān)鍵點)。
在角磨機將架空軟母線拉至就位狀態(tài)時,由于滑輪的高度經(jīng)過計算調(diào)整,架空軟母線掛接環(huán)能夠直接與構(gòu)架橫梁掛接板對正平齊,施工人員只需將螺絲穿過掛接環(huán)與掛接板進(jìn)行固定鎖死即可完成架空軟母線的吊裝,無需再進(jìn)行額外的搖晃或按壓式的調(diào)整,節(jié)省了架空軟母線掛接時間,提高了架空軟母線吊裝的工作效率。
上述施工過程是以構(gòu)架A、C相作為掛接對象進(jìn)行論述的,B相的掛接由于橫梁結(jié)構(gòu)的不同,需要選用基本型小車進(jìn)行支撐和固定,同時在使用過程中向兩邊偏移一個角度即可避開前方加強筋的阻擋完成吊裝任務(wù)。
因此,由本工藝的吊裝過程可以看出,相比較傳統(tǒng)工藝而言,采用輔助小車進(jìn)行架空軟母線跨線的吊裝具有安全、高效、可靠的優(yōu)點。
4 結(jié)語
在長期的軟母線的吊裝施工作業(yè)中,加強安全防護(hù)和提升施工效率一直是該工程要關(guān)注和解決的問題。采用文章中所描述的替代工具和由此改進(jìn)的施工方法,在一定程度上可以解決這兩個問題帶來的影響。當(dāng)然,文章的施工方法不可能解決高空吊裝作業(yè)的所有問題,施工現(xiàn)場不同的環(huán)境和資源決定了不同方法的采用,希望其能夠在日后的實踐中進(jìn)一步完善,使之具備更廣更強的適應(yīng)性,為電力建設(shè)行業(yè)添磚加瓦。