支柱式管母新安裝工法研討

張純 胡學(xué)剛 方飛

1 國網(wǎng)黃石供電公司 湖北黃石 435000；2 中超建設(shè)管理公司 湖北武漢 430022；

3 國電青山發(fā)電廠 湖北武漢 430000

摘要：管母因型式不同，而安裝方式各異，本文主要討論支柱式管母的一種新型安裝工法。因?yàn)闅夂?、環(huán)境、設(shè)備、場地、機(jī)具和設(shè)計(jì)制約，在管母施工過程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)諸多問題。傳統(tǒng)的管母施工方法需用場地面積大，使用機(jī)械和人工多，對操作人員有嚴(yán)格要求，危險(xiǎn)因素多，施工方式非常落后。新的施工方法可以有效解決上述問題，而且可以大幅提高工作效率，縮短施工時(shí)間，減少施工機(jī)械和人工使用量，降低工作中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：支柱式；管母；吊具；牽引繩

0 引言

管母是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，主要用于匯集和分配電能。管母的設(shè)備型式分為兩種，一種是封閉式，一種是敞開式。封閉式的管母主要應(yīng)用于高壓和低壓領(lǐng)域；敞開式管母多應(yīng)用于高壓領(lǐng)域。敞開式管母又分為懸吊式和支柱式，本文主要討論支柱式管母，并對其新的安裝方法進(jìn)行論述。

1 支柱式管母安裝概述

變電站主要由土建部分和電氣部分組成，兼有其他輔助系統(tǒng)。支柱式管母制造價(jià)格低廉，便于維護(hù)，大量應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。支柱式管母安裝是變電站電氣部分安裝中的一項(xiàng)工作，通過立柱和托架安裝于高空之中，是架空線安裝的緊后工作，而且是一項(xiàng)帶有高空作業(yè)的危險(xiǎn)工作。支柱式管母安裝主要由各種金具、支柱式絕緣子、管型母線和鐵件組合而成。支柱式管母安裝由地面和高空兩部分工作組成，主要工作如下：①將鐵件運(yùn)送待安裝地面，并和金具組裝完成，然后吊裝到安裝位置并完成安裝②管型母線焊接完成，并運(yùn)送到待安裝地面③測量母線檔距長度，根據(jù)公式計(jì)算出母線長度，將其切割成計(jì)算長度④將支柱式絕緣子和金具調(diào)整到位⑤吊裝管型母線⑥其他收尾工作。高空作業(yè)是支柱式管母安裝工作中最重要的環(huán)節(jié)之一。它危險(xiǎn)性大，工序復(fù)雜，對安裝人員的素質(zhì)要求高，被列為變電站最重點(diǎn)關(guān)注的安裝工作之一，也是重點(diǎn)審查施工方案的作業(yè)之一。

2 變電站傳統(tǒng)支柱式管母安裝方法

2.1變電站傳統(tǒng)支柱式管母安裝施工圖

2.1.1變電站傳統(tǒng)支柱式管母安裝施工流程圖

2.1.2變電站傳統(tǒng)支柱式管母安裝施工示意圖

2.2變電站傳統(tǒng)支柱式管母安裝施工過程及要求敘述

2.2.1施工條件準(zhǔn)備：a.進(jìn)場前已進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)交底和安全考試；b.核對廠家資質(zhì)，到貨合格證并進(jìn)一步檢查管母母材符合設(shè)計(jì)規(guī)范型號(hào)，不得有劃傷、變形及其它明顯損傷缺陷；c.核對型號(hào)，檢查絕緣子表面有無損傷，缺陷，并進(jìn)行超聲波探傷試驗(yàn)；d.組裝時(shí)金具、鐵件、絕緣子表面應(yīng)清潔，金具開口方向一致，連接螺栓不能擰緊，以便于下一步管母安裝時(shí)調(diào)整；e.清點(diǎn)管母母材數(shù)量，型號(hào)，規(guī)格是否滿足施工要求.先焊接管母試件（各種型號(hào)的一根管母試件），送有關(guān)部門進(jìn)行探傷和應(yīng)力試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果上報(bào)監(jiān)理部。當(dāng)試驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行正式管母焊接；f.進(jìn)行相應(yīng)的施工用機(jī)具及用具的清點(diǎn)和安全試驗(yàn)。

2.2.2管母焊接：

2.2.2.1 管型母線物理及力學(xué)性能

合金牌號(hào) 3A21 LD31（6063） LDRe（6063Re）

狀態(tài)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

熔點(diǎn)℃ 634-656 616-660 616-665

抗拉強(qiáng)度Mpa ≥135 ≥180 ≥205 ≥180 ≥205

屈服強(qiáng)度Mpa —— ≥160 ≥175 ≥160 ≥175

延伸率% —— ≥8 ≥8

相對導(dǎo)電率IACS% ≥43 ≥51 ≥53

泊松比u 0.305 0.315 0.317

膨脹系數(shù)1/℃（100℃附近） 22.6×10-6 23.4×10-6 24.7×10-6

彈性模量E Mpa 72000 70000 72000

使用環(huán)境及條件 為管母線初始階段產(chǎn)品，現(xiàn)在較少使用 高熱、高寒及地震多發(fā)區(qū)及多種條件 濕度大、溫度高、風(fēng)力大，特別適合沿海地區(qū)

2.2.2.2 管型母線焊接重點(diǎn)要求

2.2.2.2.1管母切割，對口打坡口

a.施工人員根據(jù)計(jì)算的實(shí)際長度進(jìn)行管母切割，切割后的管口應(yīng)平整，且與軸線垂直。

b.管母切割后的管口應(yīng)使用銼進(jìn)行V型加工，打坡口后的管應(yīng)光滑、均勻、無毛刺，并且對口兩側(cè)表面應(yīng)清刷干凈，不得有油垢、斑疵及氧化膜等。

c.坡口型式：管母厚度一般超過3mm，應(yīng)開V型坡口。為了克服管母內(nèi)氣體保護(hù)困難和內(nèi)側(cè)焊縫成型不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，同時(shí)為提高接頭處的承載能力，在內(nèi)側(cè)增加襯管，且襯管與管母內(nèi)壁的間隙應(yīng)盡可能小，一般要求不大于0.5mm。

2.2.2.2.2管母的焊接

將第一根管母運(yùn)到焊接支架后，應(yīng)將對口的襯管套在管母內(nèi)，用插銷控制裝配間隙，并使襯管與管母同軸。用三點(diǎn)把襯管與第一根管母固定牢，再抬第二根管母上焊接支架，并與襯管套上，調(diào)好間隙用三點(diǎn)點(diǎn)牢。

焊接過程要避免過多的斷弧，在需斷弧時(shí)要填滿弧坑，起弧再起弧都應(yīng)在坡口或焊縫處進(jìn)行，注意把接弧處焊好。一般情況每個(gè)焊縫應(yīng)一次焊完，瞬間斷弧處不得停焊。母線焊完后未冷卻前，不得移動(dòng)或受力。

2.2.3傳統(tǒng)支柱式管母安裝過程質(zhì)量控制要點(diǎn)

a、管母嚴(yán)禁與地面接觸，可用配套瓷瓶開箱的竹篾鋪墊。

b、管母焊接完畢后，在運(yùn)輸過程中底部需用特制滑車撐住方可挪動(dòng)，以免對管母表層刮傷。

c、管母吊離地面約1m高度時(shí)，應(yīng)停止，以便于檢查吊點(diǎn)是否牢靠，地面人員應(yīng)仔細(xì)檢查管母各處是否有劃傷或毛刺，現(xiàn)場立即用銼刀、砂紙磨平，并用棉紗、布等擦拭，確保毛刺、污垢等祛除后，方可繼續(xù)起吊。

d、管母起吊過程中，吊裝指揮人員需嚴(yán)密注意管母各點(diǎn)位置高低，及時(shí)通知調(diào)整，以便管母平衡起吊。

3變電站支柱式管母新安裝方法

新的支柱式管母安裝方法和傳統(tǒng)的支柱式管母安裝方法大部分相同，不同的部分是新的支柱式管母安裝方法改變了傳統(tǒng)的吊裝的方式，而是采用了新的吊具和整個(gè)吊裝過程結(jié)合的方式安裝。新的吊具不需要人員登上高空，可以在地面通過人工操作自行脫扣。

3.1 新的支柱式管母安裝方法需用吊具

3.2 新的支柱式管母安裝方法施工示意圖

3.3 支柱式管母新的安裝方法施工過程

新安裝方法的施工準(zhǔn)備等工序和傳統(tǒng)的一樣，但是采用了不同的施工吊具。傳統(tǒng)的施工方式需要有人工爬上管母解開吊點(diǎn)，新的施工方式改為通過地面人工打開吊點(diǎn)。新型吊具設(shè)計(jì)原理主要有兩點(diǎn)：a、通過吊具上的滑輪，將脫扣的力進(jìn)行轉(zhuǎn)向地面；b、通過管母的自重產(chǎn)生的摩擦力保持與吊具之間的固定。

4 支柱式管母新的安裝方法評(píng)價(jià)

支柱式管母新的安裝方法改變了傳統(tǒng)的施工模式，改變了傳統(tǒng)的以人力結(jié)構(gòu)為主的牽引系統(tǒng)。由于對整個(gè)施工工序和施工質(zhì)量的要求沒有發(fā)生改變，因此整個(gè)施工質(zhì)量并無不良影響。新的施放方法縮短了整個(gè)施工過程需要的時(shí)間的60%，提高了機(jī)械臺(tái)班的使用效率的30%，節(jié)省了機(jī)械臺(tái)班的使用率50%，降低了人工使用成本的70%。

5 結(jié)論

支柱式管母新的安裝方法的采用，在保證原有安裝質(zhì)量的前提下，大量的降低了整個(gè)工程的施工成本，加快了整個(gè)安裝進(jìn)度，減輕了高空人員使用帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]常錦 引導(dǎo)式超長型鋁合金管母線吊裝工藝 科技資訊

[2]王錫安 變電站管型母線施工經(jīng)驗(yàn) 華中電力

[3]李強(qiáng) 邯峰電廠220 kV升壓站設(shè)備安裝 電力建設(shè)

[4]張航 大型變電站施工管理與項(xiàng)目后評(píng)價(jià)研究 西北農(nóng)林科技大學(xué)

作者簡介：

張純（1979-），男，本科，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，電力工程師，國網(wǎng)黃石供電公司，從事國家輸變電工程項(xiàng)目的建設(shè)和安裝調(diào)試。

胡學(xué)剛（1978-），男，本科，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，電力工程師，從事國家交直流變電工程項(xiàng)目的管理、安裝及調(diào)試

方飛（1979-），男，專科，電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)，電氣技師，從事發(fā)電廠電力修試工作。