小車輔助型架空軟母線吊裝工藝設(shè)計(jì)

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(shí)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(xiǎn)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(shí)現(xiàn)站內(nèi)高壓電氣設(shè)備的連接和出線；但同時，也因?yàn)殡妷旱燃壍纳撸乖O(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(xiǎn)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(jī)的。如圖1所示。

為了降低高空作業(yè)的施工風(fēng)險(xiǎn)，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(shí)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(jì)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(diǎn)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(diǎn)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(dú)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(diǎn)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(diǎn)介紹小車制作和吊裝環(huán)節(jié)的施工重點(diǎn)。

3.2.1 輔助小車制作

根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，進(jìn)行充分的分析、計(jì)算和驗(yàn)證后，選取具有足夠長度、厚度和吊裝強(qiáng)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(jì)圖進(jìn)行裁剪和焊接；同時，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，購買合適強(qiáng)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(xiǎn)，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(jī)內(nèi)固定好，開動角磨機(jī)，將拉力繩索慢慢繃緊至將近繃直且未受力時，停止角磨機(jī)，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ǎ乐剐≤囋诘跹b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(jī)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?yàn)閁環(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(xiǎn)，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(jì)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(jì)算確定，此數(shù)值是涉及施工效率能否提升的關(guān)鍵點(diǎn)）。

在角磨機(jī)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(jì)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(qiáng)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(diǎn)。

4 結(jié)語

在長期的軟母線的吊裝施工作業(yè)中，加強(qiáng)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(shí)踐中進(jìn)一步完善，使之具備更廣更強(qiáng)的適應(yīng)性，為電力建設(shè)行業(yè)添磚加瓦。