第二节 架空配电线路施工
一、电杆的选用
电杆是架空线路的重要组成部分,用于安装横担、绝缘子和架设导线的。因此电杆应具有足够的机械强度;同时也应具备造价低、寿命长的特点。用于架空线路的电杆通常有木杆、钢筋混凝土杆和金属杆。
架空线路用钢筋混凝土电杆多为锥形杆,分为普通型和预应力型。
预应力杆与普通杆相比可节省大量钢材,且由于使用了小截面钢筋,其杆身的壁厚也相应减少,杆身重量也相应减轻,造价也较为便宜。因此,预应力杆被广泛应用在架空线路中。
架空线路中的电杆可分为直线杆、转角杆、耐张杆、分支杆、跨越杆和终端杆六种杆型,具体内容见表3-4。
表3-4 电杆杆型
(续)
图3-10 直线杆杆顶结构
图3-11 转角杆杆顶结构
1—电杆 2—M形抱铁 3—杆顶支座抱箍 4—横担 5—针式绝缘子 6—拉线
图3-12 耐张杆杆顶结构
1—电杆 2—M形抱铁 3—杆顶支座抱箍 4—横担 5—拉板 6—针式绝缘子 7—耐张绝缘子 8—并沟线夹 9—拉线
图3-13 分支杆杆顶结构
1—电杆 2—M形抱铁 3—杆顶支座抱箍 4—横担 5—拉板 6—针式绝缘子 7—耐张绝缘子串 8—并沟线夹 9—拉线 10—U形抱铁
图3-14 跨越杆杆顶结构
1—电杆 2—U形抱铁 3—M形抱铁 4—杆顶支座抱箍 5—横担 6—针式绝缘子 7—并沟线夹
图3-15 终端杆杆顶结构
1—电杆 2—M形抱铁 3—杆顶支座抱箍 4—横担 5—拉板 6—针式绝缘子 7—耐张绝缘子串 8—并沟线夹 9—拉线
二、横担的选择
架空线路的横担按材质分为木横担、铁横担和陶瓷横担三种,按使用条件或受力情况可分为直线横担、耐张横担和终端横担。
横担的选择与杆型、导线规格及线路档距有关。高压单回路与低压架空线路横担的选择见表3-5、表3-6。
表3-5 高压单回路横担选择表
注:表中带*者为带斜材的横担。
表3-6 低压架空线路横担选择表
注:表中带*者为带斜材的横担。
三、导线的排列
架空线路使用的导线应具有一定的机械强度和耐腐蚀性能。
架空线路常用裸绞线有:裸铝绞线(LJ)、裸铜绞线(TJ)、钢芯铝绞线(LGJ)及铝合金线(HLJ)。
导线在电杆上的排列为:高压线路分为三角排列和水平排列,三角排列线间水平距离为1.4m;低压线路均为水平排列,导线间水平距离为0.4m,靠近电杆两侧的导线距电杆中心距离增大到0.3m。
四、绝缘子的使用
绝缘子是用来固定导线,并使导线与导线、导线与横担、导线与电杆间保持绝缘,同时也承受导线的垂直荷重和水平荷重。因此,绝缘子应具有足够的机械强度和良好的绝缘性能。架空线路常用绝缘子有:针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子和拉紧绝缘子。
(1)针式绝缘子 针式绝缘子有高压和低压两种,其外形如图3-16所示。主要用于直线杆和直线转角杆上。
图3-16 针式绝缘子
a)高压绝缘子 b)低压绝缘子
(2)蝶式绝缘子 蝶式绝缘子有高压和低压两种,其外形如图3-17所示。高压型号有E-1型、E-2型,一般应与悬式绝缘子配合使用,作为线路中的一个元件。低压型号有ED-1、ED-2型、ED-3型、ED-4型,主要用于10kV及以下线路的终端杆、耐张杆和耐张型转角杆。
图3-17 蝶式绝缘子
a)高压 b)低压
(3)悬式瓷绝缘子 悬式瓷绝缘子有普通型和防污型两种。一般是组成绝缘子串,在不同电压等级的高压架空线路上作绝缘和悬挂导线用,其外形如图3-18所示。普通型的型号为XP,按机械破坏负荷分为4t、6t、7t、10t、16t、21t和30t级。
(4)拉紧绝缘子 拉紧绝缘子主要用于线路终端杆、转角杆、耐张杆和大跨度电杆上,作拉线的绝缘及连接用。按机械破坏负荷分为2t、4.5t、9t级。拉紧绝缘子外形如图3-19所示。
图3-18 悬式瓷绝缘子
图3-19 拉紧绝缘子
五、金具的使用
1.连接金具
连接金具要求连接可靠、转动灵活、机械强度高、抗腐蚀性能好和施工维护方便。
连接金具包括耐张线夹、碗头挂环、直角挂板、U形挂环等,如图3-20所示。
图3-20 连接金具
2.接续金具
接续金具用于接续断头导线之用。
要求接续金具能承受一定的工作拉力,有可靠的接触面,有足够的机械强度等。接续金具包括接续导线用的各种铝压接管、在耐张杆上连通导线的并沟线夹等。
3.拉线金具
拉线金具用于拉线的连接和承受拉力之用。常用的拉线金具包括楔形线夹、花篮螺栓、UT形线夹、钢线卡子等,如图3-21所示。
图3-21 拉线金具
六、电杆基础的施工
1.电杆基础的组成
电杆基础是对电杆地下部分的总称,由底盘、卡盘和拉线盘组成。
电杆基础的作用主要是防止电杆因承受垂直荷重、水平荷重及事故荷重等所产生的上拔、下压甚至倾斜。
底盘、卡盘和拉线盘的外形如图3-22所示。
图3-22 底盘、卡盘和拉线盘的外形
a)底盘 b)卡盘 c)拉线盘
2.线路测量定位和分坑
(1)直线单杆杆坑
1)杆位标桩检查。在需要检查的标桩及其前后相邻的标桩中心点上各立一根测杆,从一侧看过去,要求三根测杆都在线路中心线上。此时,在标桩前后沿线路中心线各钉一辅助标桩,以确定其他杆坑位置。
2)用大直角尺找出线路中心线的垂直线,将直角尺放在标桩上,使直角尺中心A与标桩中心点重合,并使其垂边中心线AB与线路中心线重合,此时直角尺底边CD即为路线中心线垂直线(图3-23),在此垂直线上于标桩的左右侧各钉一辅助标桩。
图3-23 直线单杆杆坑定位
3)根据表3-7中的公式,计算出坑口宽度和周长(坑口四个边的总长度)。用皮尺在标桩左右两侧沿线路中心线的垂直线各量出坑口宽度的一半(即为坑口宽度),钉上2个小木桩。再用皮尺量取坑口周长的一半,折成半个坑口形状,将皮尺的两个端头放在坑宽的小木桩上,拉紧2个折点,使两折点与小木桩的连线平行于线路中心线,此时2个折点与小木桩和两折点间的连接即为半个坑口尺寸。依此画线后,将尺翻过来按上述方法画出另半个坑口尺寸,这样即完成了坑口画线工作。
表3-7 坑口尺寸加大的计算公式 (单位:m)
注:h为坑的深度(m)。
b为杆根宽度(不带地中横木、卡盘或底盘者)(m);或地中横木或卡盘长度(带地中横木或卡盘者)(m);或底盘宽度(带底盘者)(m)。
(2)直线Ⅱ型杆杆坑
1)检查杆位标桩,其方法同上所述。
2)找出线路中心线的垂直线,其方法同前所述。
3)用皮尺在标桩的左右侧沿线路中心线的垂直线各量出根开距离(两根杆中心线间的距离)的一半,各钉一杆中心桩。
4)根据表3-7中的公式计算出坑口宽度和周长后,将皮尺放在两杆坑中心桩上,量出每个坑口的宽度,然后按前述方法画出两坑口尺寸,如图3-24所示。
图3-24 直线Ⅱ型杆杆坑定位
5)如为接腿杆时,根开距离应加上主杆与腿杆中心线间的距离,以使主杆中心对正杆坑中心。
(3)转角单杆杆坑
1)检查转角杆的标桩时,在被检查的标桩前、后邻近的4个标桩中心点上各立直一根测杆,从两侧各看三根测杆(被检查标桩上的测杆从两侧看都包括),若转角杆标桩上的测杆正好位于所看两直线的交叉点上,则表示该标桩位置正确。然后沿所看两直线上的标桩前后侧的相等距离处各钉一辅助标桩,以备电杆及拉线坑画线和校验杆坑挖掘位置是否正确之用。
2)将大直角尺底边中点A与标桩中心点重合,并使直角尺底边与两辅助标桩连线平行,画出转角二等分线CD和转角二等分线的垂直线(即直角尺垂边中心线AB,此线与横担方向一致),然后在标桩前后左右与转角等分线的垂直线和转角等分角线各钉一辅助标桩,以备校验杆坑挖掘位置是否正确和电杆是否立直之用,如图3-25所示。
3)根据表3-7中的公式计算出坑口宽度和周长,用皮尺在转角等分角线的垂直线上量出坑宽并画出坑口尺寸,其方法与直线单杆相同。
4)如为接腿杆时,则使杆坑中心线向转角内侧移出主杆与腿杆中心线间的距离。
(4)转角Ⅱ型杆杆坑
1)检查杆位标桩,其方法与转角单杆相同。
2)找出转角等分角线和转角等分角线的垂直线,其方法与转角单杆相同。
3)画出坑口尺寸,其方法与直线Ⅱ型杆相同,如图3-26所示。
图3-25 转角杆杆坑的定位与画线
图3-26 转角Ⅱ型杆杆坑的定位与画线
4)如为接腿杆时,根开距离应加上主杆与腿杆中心线间的距离。
3.挖坑
(1)圆形坑开挖
1)对于不带底、卡盘的电杆,以挖圆形坑为宜,因圆形坑挖土量少、不易坍土,立杆时进坑后不易发生倒杆。
2)当坑深小于1.8m时,一次即可挖成圆坑;当坑深大于1.8m时,可采用阶梯形,上部先挖较大的方形或长方形,以便于立足,再继续深挖中央圆坑。
3)对用固定抱杆起吊电杆的圆坑可不开马道,采用倒落式抱杆起立电杆的则需开马道。为便于矫正,杆坑底部直径必须大于电杆根径200mm以上。
4)挖坑的对中方法是:将长标杆立于杆坑中心,与前后辅桩或前后坑中心应成一条直线,即符合线路中心位置。
(2)方形坑开挖
1)方形坑和长方形坑的开挖,一般使用短铲、短锹施工。
2)一般黏土以取1:0.2的坡度下挖为宜,若遇坍土,则需加大坡度或挖成阶梯形坑。
3)对于地下水位较高或容易坍土层,一般可当天挖坑,挖好后随即立杆;若挖坑当天不能在坑挖好后及时立杆,则可在挖坑前一天先挖上部泥土(约一半深度),第二天再继续挖到要求的深度,随即立杆埋土。杆坑底面应保持水平。拉线坑可采用同样方法挖掘,其底面应与拉线方向基本垂直或挖成斜坡形。
(3)坑深检查
1)坑底均应基本保持平整,便于进行坑深检查。带坡度的拉线坑的检查应以坑中心为准。
2)坑深检查一般以坑边四周平均高度为基准,可用直尺直接量出坑深,也可用水准仪测量。坑深允许误差为-50~+100mm。
3)当杆坑超深值在100~300mm时,可采用填土夯实的方法进行处理,当杆坑超深值超过300mm以上时,其超深部分用铺石灌浆方法处理,拉线坑超深后如对拉线盘安装位置和方向有影响时,可以做填土夯实处理;若无影响,可不做处理,但应做好记录。
4)电杆的埋设深度在设计未做规定时,可按表3-8所列数值选择,或按电杆长度的1/10+0.7计算。
表3-8 电杆埋设深度 (单位:m)
注:遇有土质松软、流砂、地下水较高等情况时,应做特殊处理。
4.底盘和拉线的安装与找正
(1)吊装底盘
1)当底盘质量小于300kg时,可用图3-27所示的简便方法进行安装。用撬棍将底盘撬入坑内,同时,前后木桩上的棕绳应配合逐步放松,使底盘平稳地落入地坑。若地面上土质松软,可在地面上铺木板或用两根平行木棍。
2)当底盘质量超过300kg时,可用人字抱杆吊装,如图3-28所示。
图3-27 底盘简便安装方法示意图
1—向前拉棕绳 2—短头钢丝绳 3—向后拉棕绳
图3-28 底盘吊装示意图
1—滑轮组 2—钢钎 3—导向滑轮 4—木抱杆
(2)底盘和拉线盘的找正
1)底盘的找正。单杆底盘中心找正方法如图3-29所示。将底盘放入坑底之后,用细钢丝将前、后辅助桩上的圆钉连成一线;在钢丝上量出中心点C,从C点放下线锤时,线锤尖端对准底盘中心。若中心有偏差,可用钢钎拨动底盘,直至中心对准为止。最后用泥土将底盘四周填实,使底盘固定。
图3-29 单杆底盘中心找正方法
a)断面图 b)平面图
1—辅助桩 2—细钢丝 3—线锤
2)拉线盘的找正。
①拉线盘的找正如图3-30所示。拉线盘安装后,将拉线棒方向对准杆坑中心的标杆或已立好的电杆,此时拉线棒应与拉线盘垂直;若不垂直,应向左或右移正拉线盘,直至拉线棒与拉线盘垂直为止。
图3-30 拉线盘的找正示意图
②若是人字拉线或四方拉线,应检查隔电杆坑相对应的两拉线坑的位置。此时两个相对应拉线坑的中心与电杆坑中心三点应位于一条直线,否则应纠正。
③拉线盘移正后,应立即在拉线棒靠坑边处依照设计规定角度挖槽,将拉线棒埋入槽内。待调整角度符合要求后,即可填土夯实。