小车辅助型架空软母线吊装工艺设计

常锦

摘 要：随着电网结构的优化和调整，以及对电网安全性能的逐步提升，变电站主接线也越来越倾向与选择灵活可靠的双母或3/2接线的接线型式。对于高电压等级的常规变电站，架空软母线吊装工作量也逐步提升。在长期的现场工作中，笔者负责的工作组研发了一款用于格构式构架吊装施工的辅助小车，并由此改进的吊装工艺及其应用原理适用于在任何类型、高度和跨距的构架上进行架空软母线的吊装工作，软母线不论直径、长度均可实施（尤其是格构式构架），使架空软母线的吊装工作具备更加安全、高效和成品保护效果良好的特性。

关键词：小车；软母线；吊装

1 软母线吊装施工现状

在大型常规室外变电站基础建设工程中，架空软母线施工在其中所占的比重明显，并且一般都属于需要特别监控的高风险作业任务。尤其是在架空软母线跨线所占比重较大的高电压等级变电站，双母或3/2接线正逐渐成为其主要的电气主接线型式，因此格构式构架得到大量采用。格构式构架能够在有限的面积内，分层实现站内高压电气设备的连接和出线；但同时，也因为电压等级的升高，使设备和构架之间的安全距离成倍的增大，架空软母线跨线安装的高度和跨度也不断增加，大量的架空软母线施工集中在有限的区域内，在安装难度增大的同时，施工的安全和质量风险也不断提升。

传统的软母线吊装是使用定滑轮组或滑车悬挂在构架横梁的顶部，牵引绳索穿过滚轮引到绞磨机的。如图1所示。

为了降低高空作业的施工风险，提升吊装作业施工效率，笔者负责的研发小组集中了变电和线路两个专业的技术人员和专家，经过不断的研究、实践、总结和改进，通过研发一种辅助吊装的小车工具作为工艺改进的核心，并设计围绕此种小车展开的新的施工方法，经过若干110kV、220kV和500kV变电站的施工试点之后，命名为“小车辅助型架空软母线吊装工艺”，其已经被证明具备“安全、高效、成品保护效果明显”的特点和优势。

2 辅助小车工具介绍

辅助小车工具就是替代吊装系统中定滑轮或滑车，用来单独起到支撑和固定作用。辅助小车结构按照吊装构架挂接点处结构的不同，分为基本型和简化型两种结构。简化型包括了能够满足一般吊装条件的所有因素，基本型则针对在架空软母线拉力方向上横梁结构有阻挡时使用。不论基本型还是简化型小车，其基本构造都包括：支撑基座、滑轮支撑臂、滑轮、底座固定卡臂和限位板共五个部分，基本型则增加了平衡肋结构。其中，支撑基座是用来承载上下部分功能结构的平台，上下部分通过焊接与支撑基座连接固定在一起，同时也起到搁置在横梁底面角钢保持稳定的作用（简化型）；滑轮支撑臂用来安置和固定滑轮；滑轮有两个，用来放置导线，起到定向、滚动和提供有效支撑高度的作用；固定卡臂在使用时用来卡住架空软母线提升侧横梁边角角钢，必要时可以使用螺纹顶托与构架角钢固定在一起，防止可能的移位和倾覆；平衡肋（基本型）则是在小车偏移角度（距离）、支撑底座下方有悬空部分时，可以搁置在旁边的横梁交叉角钢上，稳定小车车身，防止侧翻；限位板则与限位螺丝配套使用，防止拉力绳索（通常为钢丝绳）在突然失去拉力时弹出伤人，同时也可起到防止绳索滑出的效果，保证安全。

3 吊装流程及工艺介绍

3.1 吊装流程

小车辅助型架空软母线吊装施工工艺流程，如图2所示。

3.2 吊装工艺介绍

按照上述吊装工艺流程图，除了小车使用吊装作业环节有所不同，其它的吊装工作基本同传统工艺相同，这里就不再赘述。下面重点介绍小车制作和吊装环节的施工重点。

3.2.1 辅助小车制作

根据现场的实际情况，进行充分的分析、计算和验证后，选取具有足够长度、厚度和吊装强度的各类钢材，包括槽钢、角钢和扁钢等。对钢材进行清洗和加工，根据小车结构设计图进行裁剪和焊接；同时，根据计算的结果，购买合适强度的销轴和复合材料滚轮。将加工完成的小车打磨棱角和毛刺，同时在与构架将要接触的表面包裹一层橡皮，增大摩擦力的同时，还可避免小车本身对构架的磨损。

3.2.2 格构式构架的软母线吊装应用

辅助小车是搁置或固定在横梁内部地面进行作业的，小车的卡臂卡在横梁底部边角角钢上，为了保护构架表面的镀锌层，还可在卡臂内侧填充木方加以固定。由小车作为核心形成的工艺可用于在各类构架上开展架空软母线的吊装施工，而辅助小车的主要作用是方便架空软母线吊装时引导、支撑和固定牵引绳索，能够稳定地一次性将架空软母线挂接金具与构架挂接孔进行连接，无需在就位时进行人工调整，即可将架空软母线挂接金具固定锁死，完成架空软母线吊装工作，施工过程中架空软母线、玻璃绝缘子串和挂接金具不会发生任何碰撞损耗；同时，挂接在架空软母线一头的拉力绳索穿插过了构架的边角部位进行拉力提升，在这个过程中，不会发生因辅助吊装工具断裂或损毁而造成的吊件高空坠物的安全风险，提高了架空软母线吊装的可靠性。

如图3所示，图中1为构架横梁组件中的边角角钢、2为构架横梁上的挂接板、3为辅助吊装小车、4为捆绑在架空软母线挂接金具端的牵引绳索、5为玻璃绝缘子串、6为架空软母线金具侧的挂接环。

在吊装施工时，将小车的底座固定卡臂卡在横梁边角槽钢上，将架空软母线的线夹、金具和绝缘子串组装好后，将牵引绳索与绝缘子串上的捆绑工具连接，之后绳子将拉到构架横梁上，穿过两只滑轮组，并卡好在滑轮的凹槽内，用螺丝对穿限位板固定，使拉力绳索无法弹出。拉力绳索穿过小车后，从横梁底部、角钢交叉的空隙处穿出，向下牵引至角磨机内固定好，开动角磨机，将拉力绳索慢慢绷紧至将近绷直且未受力时，停止角磨机，通过挪动小车的位置来调节拉力绳索与挂接板的对正角度，确保受力方向与对接角度在一个平面内。调节完毕后，根据需要，将小车底座卡臂与横梁边角角钢卡好，用带螺纹的顶托从外侧穿过固定卡臂顶到角钢外表面固定，防止小车在吊装过程中发生滑动。同时，在穿过横梁底面、拉力绳索的对接处（4、5），缠绕固定一个U形环（6），如图3所示，保证角磨机突然失去拉力时，拉力绳索不会因吊件重力作用回拉而产生高空坠落，而会因为U环的阻滞作用及时被限位板及螺栓卡住，从而降低高空坠落风险，保证施工过程的安全。

如图4所示，描述了本工艺在辅助小车的结构设计上设置的安全措施，其中，1为拉力绳索限位板、2为基础底座固定臂和配套固定螺丝、3为导向和提供固定高度的滑轮（其中滑轮内凹槽顶面与基础底面之间的距离需要通过计算确定，此数值是涉及施工效率能否提升的关键点）。

在角磨机将架空软母线拉至就位状态时，由于滑轮的高度经过计算调整，架空软母线挂接环能够直接与构架横梁挂接板对正平齐，施工人员只需将螺丝穿过挂接环与挂接板进行固定锁死即可完成架空软母线的吊装，无需再进行额外的摇晃或按压式的调整，节省了架空软母线挂接时间，提高了架空软母线吊装的工作效率。

上述施工过程是以构架A、C相作为挂接对象进行论述的，B相的挂接由于横梁结构的不同，需要选用基本型小车进行支撑和固定，同时在使用过程中向两边偏移一个角度即可避开前方加强筋的阻挡完成吊装任务。

因此，由本工艺的吊装过程可以看出，相比较传统工艺而言，采用辅助小车进行架空软母线跨线的吊装具有安全、高效、可靠的优点。

4 结语

在长期的软母线的吊装施工作业中，加强安全防护和提升施工效率一直是该工程要关注和解决的问题。采用文章中所描述的替代工具和由此改进的施工方法，在一定程度上可以解决这两个问题带来的影响。当然，文章的施工方法不可能解决高空吊装作业的所有问题，施工现场不同的环境和资源决定了不同方法的采用，希望其能够在日后的实践中进一步完善，使之具备更广更强的适应性，为电力建设行业添砖加瓦。