1 引言

在运行中为何不会输电线路砼杆由于构造简单、消耗钢材少、经济指标低等优点，被广泛应用于输电线路上。输电线路长期运行受各种不平衡力作用以及制造过程中存在的质量问题，使其在自然条件下长期风化，发生混凝土剥落、露筋、裂纹等现象。

其抗拉抗压强度已不能满足线路正常运行要求，严重影响了输电线路安全运行。如果要停电更换砼杆将造成巨大损失，所以必须探讨采用带电的方法更换直线砼杆下（中）节。

2 带电更换直线砼杆下节可行性分析

2.1 以220kV线路常用的（φ400×6000mm）×4呼称高21.5m砼杆结构为例：

杆段组合为（φ400×6000mm）×4共计24米、呼称高21.5m、导拉对地夹角α＝60°、导线采用2×LGJ－185、地线采用GJ－50、垂直档距400米、绝缘子串长度为146mm×13片、绝缘子串重量3×13×6.7kg、杆段总重量为8063kg。

2.2 安全的进行带电作业必须满足三个技术条件

2.2.1220kV输电线路人体与带电体应保持1.8米以上的距离。

更换砼杆下（中）节时作业人员一直处于低于导线下方位置作业，作业人员工作中需要在高出下（中）节2米位置安装防异常包箍及专用活动包箍，工作位置距离带电体最小距离为5.6米。满足人体与带电体保持1.8米以上安全距离。

2.2.2人体局部场强不超过人体感知水平2.4kV/cm。

常用的屏蔽服通常有40dB和60dB两种，

通过公式S.E＝20㏒E1/E2

S.E——屏蔽效率（单位dB）

E1——无屏蔽状态场强（单位kV）

E2——屏蔽服内场强（单位kV）

经计算后可知当在40dB和60dB两种屏蔽服外加220kV的电场时其屏蔽服内电场分别为2.2kV/cm和0.22kV/cm都小于人体感知水平所以能满足本次带电作业需要。

2.2.3作业过程中流经人体的电流不大于1mA。

各部分连接良好，屏蔽服衣裤最远端之间电阻不大于20Ω

根据分流公式Ir＝I R1/(R1+R2)

Ir —— 流过人体电流（单位mA）

I —— 总电流（单位mA）

R1 —— 人体电阻（单位Ω）

R2 —— 屏蔽服电阻（单位Ω）

人体电阻一般为1000左右，由于作业人员处在地电位作业，所以计算后通过人体的电流为μA级满足带电作业技术要求

3 主要工具选择及强度效验

3.1 抱杆及承力工具的选择

根据公式G＝g1 A Lv

G —— 垂直载荷（单位N）

g1 —— 自重比载（单位N/m㎡）

A —— 导线计算截面（单位m㎡）

Lv —— 垂直档距（单位m）

经计算后起吊总重量为5257kg根据受力情况，选择采用400×400mm铝合金抱杆，单根长度9.5米，两根抱杆根开4米。承力工具许用应力选择大于5257㎏,我们选用两个6T倒链同时进行起吊。

4 施工方案

适用带电更换220kV直线∏型杆下段（包括八字门型杆中、下段更换），作业方法采用地电位作业法，应根据工作要求停用进行作业线路自动重合闸装置，人员组合方面本项工作工作人员共计20人，其中工作负责人1人（监护人），电工12人，气焊工1人，辅助工6人。

开始工作前工作负责人应按规定办理线路带电作业工作票，向调度履行许可手续，检查工器具是否完好齐全，明确作业分工以及安全注意事项。

作业现场将人字抱杆按顺线路方向布置在被更换电杆的两侧，利用原杆起立人字抱杆，固定好抱杆根部绊脚；在焊口上方打好两根横线路方向临时拉线，用双钩拉紧使拉线受力平衡，并能调节拉线长度。组装抱杆头专用抱箍及导链，专用抱箍套在被更换电杆上段，二者同心。

在被更换杆适当位置（杆段2/3高度）绑好吊点绳，在专用活动抱箍上方装一付防异常抱箍固定在杆身上，调松永久拉线下把U型螺丝，放松约80mm（若U型螺丝已经到头无法继续放松，可加U型环调整，更换完后再去掉U型环），挖开杆根露出底盘，并在不更换杆的杆根外侧挖深约0.8米左右，用导链吊紧被更换杆上段，将被更换的整根电杆向上吊离底盘50mm左右。

砼杆吊起后在专用抱箍与普通抱箍之间垫上方木，防止起吊过程中导链失控下滑，砼杆吊起后稳定一段时间（约5分钟），检查各部件受力情况用吊车轻微收紧被换杆吊点钢丝绳，进行高空切割焊口。焊工及操作人员站在设立的梯子上切割焊口。

待焊口完全切断后，用吊车将被更换的杆段吊离杆坑。用吊车将新换的下段吊于上段下方，通过新换杆段上部的控制绳调整新换杆段方位，调直整根电杆，调好焊缝，进行正式焊接，焊缝冷却后，对焊口进行防腐处理，拆掉专用抱箍上方木块，然后将电杆慢慢落人底盘，拆除抱杆及抱杆拉线，恢复原状，夯实杆根基础工作结束。

图1 更换砼杆下节全景图

图2 更换砼杆下节局部图

5 施工过程中技术措施

5.1 由于砼杆制造的误差

不同批次生产的砼杆长度可能相差50mm，因此应提前测量被换杆下段长度，再选择合适的新砼杆。若新杆较长，可修割焊口调整。若新杆较短，需在杆下加垫永久的圆垫块钢板，或重新调整底盘高度。控制更换前后实际误差在15mm以内。

5.2 起吊过程

起吊过程中注意观察杆身始终保持垂直，发现倾斜现象及时调整。

5.3 切割焊口

切割焊口时，应在焊口两端缠上吸水性较强的棉纱或海绵撤上凉水降温，防止温度过高炸裂砼杆。新焊口焊接使用电焊焊接。

5.4 杆段吊起

做好各项准备工作，尽量缩短杆段吊起时间，尤其是切割完至焊接完的时间。抱杆脚必须用两根钢丝绳连接以防抱杆顺线路方向滑沉，钢丝绳不能妨碍杆根处立杆操作。

6 结论

通过直线砼杆带电更换作业，证明运用这种方法带电更换直线砼杆下（中）段，具有不影响系统的正常运行，不需倒闸操作，不需改变运行方式等特点，因此不会造成用户停电，可以多供电，提高经济效益和社会效益。但是在实际作业现场进行直线砼杆带电更换作业时，工序复杂，必须制定严密的安全措施及监护制度。此作业方法只适用于对供电可靠性较高的重要线路，不提倡大面积推广应用。

（本文选编自《电气技术》，作者为肖春伟、朱玉伟。）