黄学淮
广东电网有限责任公司江门新会供电局双水供电所 广东江门新会 529100
摘要：本文基于0.4kV低压配电线路电杆在运行使用过程中存在裂纹、水泥碎裂脱落等情况，创新性设计一种断裂电杆保护架，以期起到临时固定电杆、保护等作用，为解决受损电杆在使用、更换过程中断杆安全问题提供一定的参考或者借鉴。
关键词：低压配电线路；电杆；断裂；保护架；设计；安全
一、项目背景介绍
0.4kV低压配电线路电杆容易受到车辆的意外碰撞,运行环境恶劣以及年久老化等因素的影响，电杆杆身会出现裂纹、水泥碎裂脱落的现象，据统计，江门新会供电局双水供电所2018年1月至今发现存在安全隐患电杆132根。
由于杆身机械强度的下降，在未能及时更换继续使用的情况下，存在杆身断裂的安全隐患。在更换上述受损电杆的过程中，电杆可能在作业过程中断裂，危及作业人员安全，存在较大作业风险。作业时需要对受损的电杆部位进行临时加固，防止更换过程中倒杆、断杆的发生。目前尚无用于临时加固电杆杆身的工具，因此需要设计一种断裂电杆保护架，用于临时固定电杆，起保护作用，解决受损电杆在使用和更换过程中断杆的安全问题。
二、0.4kV低压配电线路电杆日常管理存在的问题分析
目前在0.4kV低压配电线路电杆日常管理方面存在的问题主要有：
1.更换电杆周期较长。对发现的存在安全隐患的电杆，通常采取更换新电杆的方式。从发现问题电杆到完成电杆的更换，往往需要一周的时间。
2、电杆存在断裂的风险。由于电杆杆身机械强度的下降，在未能及时更换的情况下存在杆身断裂的安全隐患，对附近居民造成伤害，客户服务满意度下降；在更换电杆的过程中，电杆可能发生二次断裂，危及作业人员安全，存在较大作业风险，不符合安全管理要求。
3、目前尚无用于加固电杆杆身的工具。对电杆的受损部位进行临时固定，可以防止问题电杆倒杆、断杆的发生，提高现场作业的安全性。
三、断裂电杆保护架的研制分析
1.设计目标
本项目自主研制一种断裂电杆保护架，通过抱箍的合围作用，便捷省力、安全有效，对电杆的受损部位进行临时固定，减少断裂电杆在使用和更换过程中的安全问题。
2.项目内容：项目研制一种断裂电杆保护架，参考夹板固定法，利用三组活动抱箍和底梁将电杆断裂部分进行固定。通过对断裂电杆进行临时加固，防止受损电杆在进行换杆作业前发生二次断裂对附近居民造成危害或者在换杆作业时发生倒杆、断杆现象对现场工作人员造成人身伤害。保护架安装首先需要使用2组长螺栓分别穿过两组底梁螺栓孔，使底梁、保护钢梁合围到电杆杆身；完成底梁固定后，保护钢梁可绕长螺栓活动，使其能够贴合到拔梢电杆上窄下宽的杆身两侧，通过抱箍安装和固定螺栓的收紧，保护钢梁可固定在电杆杆身两侧，起到对电杆受损部位的加固保护作用，防止电杆裂纹部位断裂引起的电杆上部分跌落，起到防止断杆倒杆发生上。应用断裂电杆保护架可以减少二次伤害，提高现场作业安全水平。
具体程序：
第一、底梁和长螺栓，保护架安装首先需要使用2组长螺栓分别穿过两组底梁螺栓孔，两组保护钢梁底部侧部通孔，使底梁、保护钢梁合围到电杆杆身上；在合围状态下，调整保护架上下位置，使保护钢梁中部对准电杆的受损部位，使保护钢梁安装后受力均衡。完成位置调整后，通过收紧长螺栓，使底梁夹紧电杆杆身，完成底梁固定。该结构使保护架能够在抱箍未合围和固定的情况下，使保护架能够在合围于电杆杆身上，并可以上下移动，便于调整保护架安装位置。
第二、保护钢梁，完成底梁固定后，保护钢梁可绕长螺栓活动，倾斜角度可调整，使其能够贴合到拔梢电杆上窄下宽的杆身两侧，通过抱箍安装和固定螺栓的收紧，保护钢梁可固定在电杆杆身两侧，起到对电杆受损部位的加固保护作用，防止电杆裂纹部位断裂引起的电杆上部分跌落，起到防止断杆倒杆发生。
第三、抱箍，抱箍的两个可分离的半圆钢环结构，每个半圆钢环安装在保护钢梁上。保护钢梁贴合到电杆合适位置后，通过半圆钢环末端的螺栓孔，使用固定螺栓对同一高度位置的两个半圆钢环进行连接，形成一个闭合的圆形，对电杆杆身处进行合围，通过使用不同长度的固定螺栓和调整螺栓的收紧长度，可以调整抱箍的内径，使其能够贴合不同直径的电杆杆身，使抱箍能够牢固地抱紧在电杆杆身上，从而使保护钢梁牢固地固定在电杆杆身上。
3.技术关键点：
（1）抱箍，抱箍的两个可分离的半圆钢环结构，每组抱箍的两个半圆钢环末端螺栓孔，使用固定螺栓进行连接，形成一个闭合的圆形，对电杆杆身处进行合围，通过更换不同长度的固定螺栓，调整螺栓的收紧程度，可调整抱箍内圈的直径，使抱箍可抱紧不同直径的电杆杆身。
（2）保护钢梁，设有纵向分布三个螺栓孔，上二下一，直径为18mm，用于安装和固定抱箍，每组保护钢梁下方两侧设置有通孔，用于穿过长螺栓。保护钢梁可安装在电杆杆身上，起到保护电杆受损部位的作用。
（3）底梁和长螺栓，2组长螺栓分别穿过两组底梁螺栓孔，两组保护钢梁底部侧部通孔，使底梁、保护钢梁合围到电杆杆身上，在合围状态下，可调整保护架上下位置，通过收紧长螺栓，使底梁夹紧电杆杆身，把底梁固定在电杆杆身上。
4.创新点：通过三组活动抱箍和底梁将电杆断裂部分进行固定，使断裂口有足够的机械强度，防止受损电杆在进行换杆作业前发生二次断裂对附近居民造成危害，为更换新的电杆赢得足够的时间；防止在换杆作业时发生倒杆、断杆现象对现场工作人员造成人身伤害。具体图示如下：
改善前 改善后
5.效益分析
经济效益：一般地，更换一根断裂电杆至少需要聘请外施工单位8人抬杆、起杆、换杆，按目前标准每人每天300块，另需租赁吊车1台，按目前标准每台每次2000块，更换一根电杆需要成本8*300+2000=4400。若对江门新会供电局双水供电所2018年发现存在安全隐患电杆采用保护架进行临时加固，双水所年成本效益约58万。而断裂电杆保护架成本是600元/个，安装保护架只需要2个班组人员，工作时间由更换电杆的1个小时缩短为15分钟，可见效益是相当可观的！
管理与社会效益：通过活动抱箍和底梁将电杆断裂部分进行固定，使断裂口有足够的机械强度，防止受损电杆在进行换杆作业前发生二次断裂对附近居民造成危害，提升顾客满意度；防止在换杆作业时发生倒杆、断杆的发生，减少对现场工作人员人身伤害，提高作业安全性。
当然值得注意的是，加强断裂电杆保护架创新设计，除了要做好技术探索以外，加强日常维护管理同样重要，所以还需要加强对技术人员的操作技能和综合素质的培训，引导他们深入学习新技术、新方法，掌握电杆日常维护保养和应用等方面的经验，加强规范化管理，只有这样才能及时发现各类风险，提高电杆的使用寿命，为保障电力系统运行等提供重要的基础支持。此外还要加强安全防护和质量监督，对可能存在的风险点源及时排查，借助现代信息技术进行全过程自动化监控，有助于及时发现和规避各类风险。还要对电杆制作材料以及工艺加工环节进行全面质量监督，只有这样才能确保质量达标，为切实发挥电杆应有的功能提供保障。
小结
总之，通过自主研究设计一种断裂电杆保护架，总结分析0.4kV低压配电线路电杆在使用等过程中存在的问题，从技术创新的角度，设计三组活动抱箍和底梁将电杆断裂部分进行固定，大大提高了断裂口的机械强度，从而避免受损电杆在进行换杆作业前发生二次断裂对周边居民等带来的不利影响，为有序完成电杆更换作业等提供了强大的基础支持，且通过进行一段时间的运行，带来了较好的经济效益、管理效益。建议在电力系统等进行进一步推广应用。
参考文献：
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[4] 罗赞.电力系统中低压配电线路设计[J],通讯世界,2014(03)
论文作者:黄学淮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/25
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