支柱式管母新安裝工法研討

張純 胡學剛 方飛

1 國網黃石供電公司 湖北黃石 435000；2 中超建設管理公司 湖北武漢 430022；

3 國電青山發電廠 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。因為氣候、環境、設備、場地、機具和設計制約，在管母施工過程中不可避免的會出現諸多問題。傳統的管母施工方法需用場地面積大，使用機械和人工多，對操作人員有嚴格要求，危險因素多，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，縮短施工時間，減少施工機械和人工使用量，降低工作中可能發生的風險。

關鍵詞：支柱式；管母；吊具；牽引繩

0 引言

管母是電力系統中的重要設備，主要用于匯集和分配電能。管母的設備型式分為兩種，一種是封閉式，一種是敞開式。封閉式的管母主要應用于高壓和低壓領域；敞開式管母多應用于高壓領域。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。支柱式管母制造價格低廉，便于維護，大量應用于電力系統中。支柱式管母安裝是變電站電氣部分安裝中的一項工作，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，而且是一項帶有高空作業的危險工作。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，并運送到待安裝地面③測量母線檔距長度，根據公式計算出母線長度，將其切割成計算長度④將支柱式絕緣子和金具調整到位⑤吊裝管型母線⑥其他收尾工作。高空作業是支柱式管母安裝工作中最重要的環節之一。它危險性大，工序復雜，對安裝人員的素質要求高，被列為變電站最重點關注的安裝工作之一，也是重點審查施工方案的作業之一。

2 變電站傳統支柱式管母安裝方法

2.1變電站傳統支柱式管母安裝施工圖

2.1.1變電站傳統支柱式管母安裝施工流程圖

2.1.2變電站傳統支柱式管母安裝施工示意圖

2.2變電站傳統支柱式管母安裝施工過程及要求敘述

2.2.1施工條件準備：a.進場前已進行相關的技術交底和安全考試；b.核對廠家資質，到貨合格證并進一步檢查管母母材符合設計規范型號，不得有劃傷、變形及其它明顯損傷缺陷；c.核對型號，檢查絕緣子表面有無損傷，缺陷，并進行超聲波探傷試驗；d.組裝時金具、鐵件、絕緣子表面應清潔，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調整；e.清點管母母材數量，型號，規格是否滿足施工要求.先焊接管母試件（各種型號的一根管母試件），送有關部門進行探傷和應力試驗，并將試驗結果上報監理部。當試驗合格后，方可進行正式管母焊接；f.進行相應的施工用機具及用具的清點和安全試驗。

2.2.2管母焊接：

2.2.2.1 管型母線物理及力學性能

合金牌號 3A21 LD31（6063） LDRe（6063Re）

狀態性能 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℃ 634-656 616-660 616-665

抗拉強度Mpa ≥135 ≥180 ≥205 ≥180 ≥205

屈服強度Mpa —— ≥160 ≥175 ≥160 ≥175

延伸率% —— ≥8 ≥8

相對導電率IACS% ≥43 ≥51 ≥53

泊松比u 0.305 0.315 0.317

膨脹系數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

使用環境及條件 為管母線初始階段產品，現在較少使用 高熱、高寒及地震多發區及多種條件 濕度大、溫度高、風力大，特別適合沿海地區

2.2.2.2 管型母線焊接重點要求

2.2.2.2.1管母切割，對口打坡口

a.施工人員根據計算的實際長度進行管母切割，切割后的管口應平整，且與軸線垂直。

b.管母切割后的管口應使用銼進行V型加工，打坡口后的管應光滑、均勻、無毛刺，并且對口兩側表面應清刷干凈，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，應開V型坡口。為了克服管母內氣體保護困難和內側焊縫成型不穩定的缺點，同時為提高接頭處的承載能力，在內側增加襯管，且襯管與管母內壁的間隙應盡可能小，一般要求不大于0.5mm。

2.2.2.2.2管母的焊接

將第一根管母運到焊接支架后，應將對口的襯管套在管母內，用插銷控制裝配間隙，并使襯管與管母同軸。用三點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，調好間隙用三點點牢。

焊接過程要避免過多的斷弧，在需斷弧時要填滿弧坑，起弧再起弧都應在坡口或焊縫處進行，注意把接弧處焊好。一般情況每個焊縫應一次焊完，瞬間斷弧處不得停焊。母線焊完后未冷卻前，不得移動或受力。

2.2.3傳統支柱式管母安裝過程質量控制要點

a、管母嚴禁與地面接觸，可用配套瓷瓶開箱的竹篾鋪墊。

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

c、管母吊離地面約1m高度時，應停止，以便于檢查吊點是否牢靠，地面人員應仔細檢查管母各處是否有劃傷或毛刺，現場立即用銼刀、砂紙磨平，并用棉紗、布等擦拭，確保毛刺、污垢等祛除后，方可繼續起吊。

d、管母起吊過程中，吊裝指揮人員需嚴密注意管母各點位置高低，及時通知調整，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的吊裝的方式，而是采用了新的吊具和整個吊裝過程結合的方式安裝。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備等工序和傳統的一樣，但是采用了不同的施工吊具。傳統的施工方式需要有人工爬上管母解開吊點，新的施工方式改為通過地面人工打開吊點。新型吊具設計原理主要有兩點：a、通過吊具上的滑輪，將脫扣的力進行轉向地面；b、通過管母的自重產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價

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

5 結論

支柱式管母新的安裝方法的采用，在保證原有安裝質量的前提下，大量的降低了整個工程的施工成本，加快了整個安裝進度，減輕了高空人員使用帶來的風險。

參考文獻：

[1]常錦 引導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驗 華中電力

[3]李強 邯峰電廠220 kV升壓站設備安裝 電力建設

[4]張航 大型變電站施工管理與項目后評價研究 西北農林科技大學

作者簡介：

張純（1979-），男，本科，電力系統及其自動化專業，電力工程師，國網黃石供電公司，從事國家輸變電工程項目的建設和安裝調試。

胡學剛（1978-），男，本科，電力系統及其自動化專業，電力工程師，從事國家交直流變電工程項目的管理、安裝及調試

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