500kV輸電線路拉線塔拉線隱患及整治措施

500kV輸電線路拉線塔拉線隱患及整治

措施摘要：500kV輸電線路作為我國電網(wǎng)的核心組成部分，直接影響著公眾的用電質(zhì)量。由于輸電線路多數(shù)位于野外環(huán)境之中，其拉線桿以及拉線塔都非常容易受到化學(xué)腐蝕以及外力損傷，從而為拉線塔桿倒塌以及斷裂埋下了諸多隱患。鑒于此，本文主要針對500kV輸電線路拉線塔存在的隱患進(jìn)行分析，然后在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的整治措施。關(guān)鍵詞：輸電線路；拉門塔；拉線棒；化學(xué)腐蝕；防護(hù)1.引言當(dāng)前，我國已經(jīng)處于運(yùn)行階段的500kV輸電線路往往建設(shè)與上世紀(jì)八十年代。在但是，受到經(jīng)濟(jì)水平以及建設(shè)技術(shù)等多方面因素的制約，其中很多使用的LM、LV塔存在老化以及腐蝕等情況。除此之外，還有很多輸電桿塔多位于山區(qū)以及農(nóng)田內(nèi)部，在實(shí)施管理的過程中，非常容易出現(xiàn)各類問題。除此之外，近些年還出現(xiàn)了盜竊拉線棒以及塔材等情況，為我國的輸電線路運(yùn)行和維護(hù)工作產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，甚至還會(huì)對我國的電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生影響。2.500kV輸電線路拉線塔存在的隱患風(fēng)險(xiǎn)2.1存在拉線腐蝕隱患隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展以及工業(yè)化水平的發(fā)展，我國環(huán)境污染加劇。由此對輸電線路的桿塔以及接地線等設(shè)備都造成了腐蝕。同時(shí)，化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)入農(nóng)田土壤之中，對埋在土壤中的拉線塔桿也造成了一定的腐蝕，如果拉線棒產(chǎn)生銹蝕，其強(qiáng)度必然難以支撐電網(wǎng)的運(yùn)行需求，甚至還可能出現(xiàn)拉線棒斷裂的情況，由此埋下電線桿塔安全隱患。結(jié)合大量的實(shí)踐案例可知，在針對一些運(yùn)行年限超過20年的桿塔拉線棒進(jìn)行開挖檢查后，發(fā)現(xiàn)其銹蝕部分多位于地下30理你左右。該區(qū)域嚴(yán)重銹蝕的核心原因在于很多化學(xué)殘留物質(zhì)堆積在土壤之中，且地下30厘米內(nèi)濕度以及溫度都比較符合產(chǎn)生銹蝕的原因。除此之外，一些運(yùn)行時(shí)間更長的桿塔拉線棒，其表面的鍍鋅部分都已經(jīng)被完全銹蝕。如下圖1——3所示，為拉線棒銹蝕情況。就拉線棒銹蝕情況來看，根據(jù)檢查分析可知，一般情況下拉線銹斷常常發(fā)生拉線上把水泥護(hù)套包裹處，且銹斷現(xiàn)象嚴(yán)重。銹蝕的核心原因在于拉線表面護(hù)套及內(nèi)部混凝土密封不嚴(yán)，造成雨水滲入內(nèi)部無法及時(shí)排出，使拉線長期受潮并經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后造成拉線表面銹蝕，由于長時(shí)間的積累最終造成腐蝕性斷股現(xiàn)象。圖1環(huán)氧樹脂保護(hù)層全部打開情況圖2環(huán)氧樹脂保護(hù)層內(nèi)部拉線銹蝕嚴(yán)重圖3更換下來的拉線環(huán)氧樹脂保護(hù)層斷拉線銹蝕嚴(yán)重圖1拉線棒銹蝕情況2.2存在拉線塔材被盜竊的隱患近幾年以來，輸電線路設(shè)備防盜工作一直是我國電力部門的重要工作之一，一些不法分子為了盜竊拉線塔桿以及塔材上的部分金屬材料，經(jīng)常在500kV輸電線上進(jìn)行盜竊，如果線路的設(shè)施被盜竊，一方面可能會(huì)對線路運(yùn)行產(chǎn)生影響，另一方面還可能會(huì)埋下輸電線路倒塌的隱患，進(jìn)而引發(fā)電力事故。由此成為我國電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量和安全性產(chǎn)生影響。2.3存在設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)拉線塔生銹容易造成倒塔危險(xiǎn)。一些老舊線路上的拉線塔，由于運(yùn)行時(shí)間較長，在拉線與環(huán)氧樹脂接觸面的位置存在銹蝕且不易發(fā)現(xiàn)，存在拉線生銹引起倒塔斷線的風(fēng)險(xiǎn)。并已有1次在公司系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生過拉線生銹的情況，而且隨著使用年限的增加，銹蝕斷裂風(fēng)險(xiǎn)日益突出。2.4存在電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)在強(qiáng)風(fēng)、持續(xù)暴雨等極端天氣條件下，銹蝕拉線塔可能存在連續(xù)多基拉線塔同時(shí)倒塔斷線而造成鄰近線路或下方低電壓等級線路同時(shí)停電的風(fēng)險(xiǎn)。如果連續(xù)拉線塔檔距超過3公里，遇到強(qiáng)臺(tái)風(fēng)過境、持續(xù)暴雨自然災(zāi)害等自然災(zāi)害，桿塔所受風(fēng)荷載超過拉線的抗拉極限，可能導(dǎo)致多基拉線塔同時(shí)倒塔，在多基拉線塔同時(shí)倒塔情況下，搶修工作耗時(shí)較長，可能造成電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。2.5人身風(fēng)險(xiǎn)據(jù)該公司所轄拉線塔分布情況，拉線塔大多位于水田、耕地等人口活動(dòng)頻繁的區(qū)域，保護(hù)環(huán)氧樹脂內(nèi)部拉線銹蝕情況不易發(fā)現(xiàn)，一旦發(fā)生設(shè)備損壞事件，容易造成人身安全風(fēng)險(xiǎn)，對社會(huì)造成不良影響。3.500kV輸電線路拉線塔拉線隱患防治措施分析3.1普通的防治措施一般情況下，可以采取以下措施來進(jìn)行防治。首先，可以從開展護(hù)線宣傳工作入手，電力企業(yè)應(yīng)該從我國的《電力法》、《電力設(shè)施保護(hù)條例》入手，做好安全用電以及輸電線路保護(hù)等宣傳工作，只有群眾意識到線路保護(hù)工作的重要性，才能進(jìn)一步提高我國的輸電線路保護(hù)質(zhì)量。同時(shí)相關(guān)的電力企業(yè)也要密切配合我國的公安機(jī)關(guān)嚴(yán)厲打擊輸電線路以及塔材盜竊行為。舉例來說，電力企業(yè)可以聘請一些輸電線路沿線保護(hù)區(qū)域內(nèi)的群眾充當(dāng)保護(hù)員，要求其定期進(jìn)行線路巡查和防護(hù)。同時(shí)，還要不斷強(qiáng)化電力設(shè)施技術(shù)防范力度，通過技術(shù)更新來提升電力設(shè)施的自衛(wèi)防護(hù)的能力。其次，需要定期對水地、重污染區(qū)域等中拉線棒進(jìn)行開挖檢查，并對一些銹蝕嚴(yán)重的拉線棒進(jìn)行更換。再次，需要對一些老化的拉線桿進(jìn)行更新?lián)Q塔。舉例來說，可以用自力式鐵塔來取代拉線桿。但是在更換的過程中，需要制定相應(yīng)的更換方案。當(dāng)前針對拉線桿改造為自力式鐵塔是沒有操作性的。往往只能采用大修以及技改項(xiàng)目等措施來對拉線塔進(jìn)行改造。再次，為了避免塔材被盜竊，可以通過安裝防盜螺栓等方式來對塔材進(jìn)行防盜加固。在安裝的過程中，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)線路進(jìn)行安裝，針對桿塔8米以下的部分來不斷完善防盜設(shè)備。除此之外，還要針對桿塔、拉線棒等容易銹蝕的部分進(jìn)行防腐處理，如可以采用刷防腐漆等措施來進(jìn)行防腐。最后，可以在輸電線路桿塔安裝防盜監(jiān)測系統(tǒng)，通過對區(qū)域內(nèi)輸電線路的及時(shí)監(jiān)控，可以將輸電線路的運(yùn)行情況及時(shí)上傳給相應(yīng)的系統(tǒng)維護(hù)人員，如果出現(xiàn)特殊情況可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)，避免塔材被盜。但是考慮到該設(shè)備的造價(jià)比較昂貴，其應(yīng)用難度相對較大。3.2防護(hù)新技術(shù)分析上述技術(shù)都是比較普通的輸電線路防護(hù)措施，當(dāng)前，還可以采取以下技術(shù)來進(jìn)行防護(hù)：可以采取混凝土加固灌注密封技術(shù)。為了有效避免塔材被盜以及腐蝕，可以通過混凝土加固灌注密封技術(shù)來對桿塔進(jìn)行反復(fù)。結(jié)合大量的實(shí)踐案例分析可知，應(yīng)用該技術(shù)可以有效提升桿塔強(qiáng)度和被腐蝕的概率。在具體的施工過程中，可以將PVC管將塔材以及拉線棒嵌套在PVC管中，然后在管內(nèi)灌注混凝土，最后應(yīng)用玻璃纖維布就那些封固，然后在管外涂抹上一層環(huán)氧樹脂。這樣可以讓塔材以及螺栓到地下半米到地上一米長度內(nèi)的材料全部包裹到混凝土材料之中，最后，需要在PVC管材表面涂抹上一層的紅白警示漆。應(yīng)用該方案后，可以有效保護(hù)拉線棒以及塔材進(jìn)行有效保護(hù)，具體表現(xiàn)在以下幾方面：第一，可在進(jìn)行防護(hù)后，可以對土壤內(nèi)的腐蝕物質(zhì)進(jìn)行有效各類進(jìn)而避免材料被腐蝕。第二，可以大幅提升拉棒以及塔材的強(qiáng)度，可以有效避免材料變形。第三，在防護(hù)管外涂刷警示漆，既能起到警示作用，又能增加電力桿塔缺陷的直觀性，使電力線路維護(hù)人員能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)缺陷。3.2.1具體的施工步驟分析第一，沿拉桿直線向下開挖500mm深，并測量從地面以下500mm到NUT楔形夾具上的距離。第二，裁剪相應(yīng)長度的PVC管當(dāng)模具，在PVC管的側(cè)壁上縱向開口，將拉桿拉線和NUT楔形線夾固定在PVC管內(nèi)。第三，注滿PVC管的下端開口，將拉桿放入混凝土中，需要將拉桿固定在PVC管的中軸線位置。第四，用玻纖布把PVC管全部包緊，然后將PVC管的兩端均包緊，然后在玻纖布外面均勻地涂上一層環(huán)氧樹脂，使其整體固化。第五，需要在PVC管表面涂刷紅色和白色警示標(biāo)志。如下圖2所示，為拉線棒防護(hù)施工效果圖。圖2拉線棒防護(hù)施工效果圖3.2.2安全性能分析應(yīng)用混凝土防護(hù)措施后，輸電線路拉線所承受的拉力以及桿塔的重量會(huì)增加，同時(shí)由于塔材的截面增加，其風(fēng)荷載以及覆冰荷載也會(huì)有所增加，由此可能會(huì)對桿塔的安全性能產(chǎn)生影響。但是如果嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范要求來進(jìn)行安裝，對桿塔安全性能產(chǎn)生的影響會(huì)比較小。同時(shí)，還能夠大幅提升拉線棒以及塔材的防護(hù)能力。結(jié)合案例分析可知，增加的混凝土質(zhì)量為40斤，其下端半米埋在地下，可以大幅提升桿塔的支撐能力，能夠有效避免拉線被彎折。同時(shí)，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分析可知，主受力的塔材和較大的斜材極少被損壞，主要是起聯(lián)結(jié)固定作用的小型材料，長約1?3m，因此防護(hù)施工主要針對易被盜的桿身下段，保護(hù)結(jié)構(gòu)主要針對易被盜的桿身下段，而保護(hù)結(jié)構(gòu)則主要針對易被偷桿的混凝土。最后，在具體的施工過程中，采用的材料為直徑低于75毫米的塑料PVC，該管材可以將直徑為50毫米的角鋼緊密包裹在其中，這樣會(huì)讓防護(hù)140米長度的塔材截面增加。塔防護(hù)結(jié)構(gòu)的安裝高度一般在8m以下，同時(shí)自立式四腳鐵塔各面向稱施工，可以避免引起桿塔重心的偏移。因此由強(qiáng)風(fēng)、覆冰等因素引起的荷載增加都處于桿塔設(shè)計(jì)裕度之內(nèi)。4.結(jié)束語綜上所述，在對輸電線路進(jìn)行防護(hù)的過程中，除了采用傳統(tǒng)的防護(hù)技術(shù)之外，也可以應(yīng)用混凝土澆灌防護(hù)技術(shù)來有效提升桿塔的防護(hù)能力和強(qiáng)度，應(yīng)用該技術(shù)不僅可以有效避免管材被盜以及腐蝕。同時(shí)也可以有效減少管材被盜竊以及腐蝕產(chǎn)生的損失。目前，該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于高壓輸電線路中，其防腐防盜性能也在實(shí)踐中得到了證實(shí)。參考文獻(xiàn)：1.趙明亮.項(xiàng)目管理模式在拉線塔改造施工中的應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)(北京),2009