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摘要：输配电水泥电杆大部分位于农田地，常年受艾比湖湿地盐渍、碱性浮土、风沙吹打、风雨侵袭蚀、农田地水位浸泡，烈日暴晒，大气污染、运行自然环境恶劣，电杆出现裂纹已超出运行规程的要求，严重影响到线路稳定运行，存在一定的安全隐患，若不及时处理一旦发生倒杆事故，将会造成大面积停电事件，给社会稳定、人民生活带来极大的舆情效应。鉴于此类隐患问题，可以采取原址更换水泥电杆为自立式铁塔的方式，该方案存在的问题是牵扯到农田地永久占地、临时占地、青苗赔偿、廊道路径赔偿、基础浇筑以及铁塔组立费用相对来说造价比较高，且更换水泥电杆时需要停电才能进行，将损失一定的电量，给供电企业售电量和百姓的正常生活都收到影响。
针对存在的问题和矛盾的焦点，如何将上述问题合理的解决，既满足线路安全稳定运行的要求，又不影响百姓的生产生活持续，同时也不减少供电企业的售电量，通过采取现有的防腐性较好的材料，同时兼顾刚性的作用，探索一条新的施工方法，起到防腐和加固的作用，即混凝土电杆防腐加固的施工技术因此试着带电进行作业的施工方法进行研究，且取得了良好的效果。
关键词：输配电线路；混凝土电杆；防腐加固；施工技术
一、前言
1、电力系统
由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统；也可描述为：电力系统是由电源、电力网以及用户组成的整体。
2、电力网
电力网是指由变电所和不同电压等级的输电线路组成的，其作用是输送、控制和分配电能。
3、输配电线路区分
按线路的用途来区分，电力线路主要分为配电线路和输电线路二种；配电线路是直接供电到用户的线路，电压较低，一般是指10KV高压线路和380V低压线路；输电线路是指连接二个公共变电站之间的线路，电压较高，一般是指35KV及以上电压等级的线路；
4、输配电线路的组成
架空输配电线路的组成元件主要有导线、避雷线（或称架空地线，简称地线）、金具、绝缘子、杆塔、拉线和基础组成。
杆塔是用来支持导线和避雷线及其附件，并使导线、避雷线、杆塔之间，以及导线和地面及交叉跨越无或其他建筑物之间保持一定的安全距离。架空输配电线路的杆塔按受力的特点分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔和终端杆塔；其中耐张、转角和终端杆塔在正常运行或事故断线是均承受着导线的张力，所以又统称为承力杆塔；而直线杆塔是位于相邻两承力杆塔之间的中间杆塔，在线路正常运行情况下不承受导线的张力，仅承受导线、避雷线、绝缘子、金具等的重力基风引起的垂直线路方向的水平力，只有在杆塔两侧档距悬殊或一侧发生断线时，才承受一定的顺线路方向的不平衡张力。
二、杆塔的种类及优缺点
杆塔按其材料分主要有钢筋混凝土杆和铁塔。钢筋混凝土杆其具有经久耐用、维护简单、节约钢材等优点，因而在博州境内220V、380V、10kV～220kV电压等级线路上得到广泛使用。钢筋混凝土杆按其制造方式又可分为普通钢筋混凝土杆和预应力钢筋混凝土杆两种。预应力钢筋混凝土杆是在混凝土浇制前，对钢筋施以拉伸张力，待混凝土凝固后，将钢筋锚固并撤去张力，这时钢筋回缩而使混凝土受一预应力作用。当电杆承受荷载而受拉时，这种预应力可部分或全部抵消混凝土受拉时所受拉应力而不致产生横向裂缝，从而克服普通钢筋混凝土杆易产生横向裂纹的缺点。
三、输配电线路混凝土电杆运行、维护及检修存在的问题
国网新疆博尔塔拉供电公司110千伏皇三一线145-240号，电杆80基全为门型电杆；莫安线7-83号，电杆70基，其中直线单杆57基，门型双杆13基，合计150基。杆塔已投入运行十余年，且上述电杆处于新疆精河县八家户农场、兵团第五师82团、90团以及博乐市达镇牧场白皙布拉格及艾比湖湿地保护区，水泥电杆大部分位于农田地，常年受艾比湖湿地盐渍、碱性浮土、风沙吹打、风雨侵袭蚀、农田地水位浸泡，烈日暴晒，大气污染、运行自然环境恶劣，电杆出现裂纹已超出运行规程的要求，严重影响到线路稳定运行，存在一定的安全隐患，若不及时处理一旦发生倒杆事故，将会造成大面积停电事件，给社会稳定、人民生活带来极大的舆情效应。鉴于此类隐患问题，涉及5基及以下比较少的水泥电杆，可以采取原址更换水泥电杆为自立式铁塔的方式，该方案存在的问题是牵扯到农田地永久占地、临时占地、青苗赔偿、廊道路径赔偿、基础浇筑以及铁塔组立费用相对来说比较高，且更换水泥电杆时需要停电才能进行，将损失一定的电量，给供电企业售电量和百姓的正常生活都收到影响。
针对存在的问题和矛盾的焦点，如何将上述问题合理的解决，既满足线路安全稳定运行的要求，又不影响百姓的生产生活持续，同时也不减少供电企业的售电量，通过采取现有的防腐性较好的材料，同时兼顾刚性的作用，探索一条新的施工方法，起到防腐和加固的作用，即混凝土电杆防腐加固的施工技术因此试着带电进行作业的施工方法进行研究。
四、玻璃钢环氧树脂介绍
（一）基本介绍
环氧树脂复合材料是由环氧树脂基体和增强材料（纤维及其织物）通过二者之间的界面复合而成的低压成型材料。按其用途大体上可分为：结构复合材料、功能复合材料和通用型复合材料。
结构复合材料着重于力学性能的复合、主要用于承力构件并兼具一定的耐热、耐湿等使用性能；功能复合材料着眼于功能性的复合，但也需要有一定的力学性能。
（二）结构特点
环氧功能复合材料主要用做耐腐蚀材料、透波材料等；通用型环氧复合材料主要用于受力不很大的、对其他性能要求不是很高的一般构件。环氧结构复合材料由于承载大，因此其增强材料通常采用连续长纤维（如碳纤维、芳纶纤维、高强玻璃纤维等）按受力设计定向定量铺设。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，功能复合材料和通用复合材料由于对力学性能要求不是很高，因此为了便于制造和降低成本，多采用玻璃布和毡等作增强材料。统称为环氧玻璃钢。
环氧玻璃钢由于对力学性能的要求不是很高，一般不做详细的结构设计，可根据载荷大小并参照设定含胶量下的玻璃钢标准试样的强度，估算出所需玻璃钢的厚度，即可求出玻璃布的数量。或依据以往的经验来确定。
（三）用途
玻璃钢采用的基体树脂大部分是不饱和聚酯树脂。这是由于它价格低、工艺性好、其他性能尚可。只有在聚酯玻璃钢不能满足使用要求时，才采用环氧玻璃钢。也就是说，环氧玻璃钢只用于使用性能要求高的场合，如承力的贮液罐、槽车等。
五、输配电混凝土电杆防腐加固的施工技术研究
（一）输配电混凝土电杆防腐加固施工工艺流程
基面处理→检查合格→涂刷第一遍环氧树脂底漆→检查合格→环氧砂浆补平→检查合格→涂刷第二遍环氧树脂底漆→间歇法粘衬玻璃纤维布→涂刷第一道环氧树脂面漆→涂刷第二道环氧树脂面漆→检查合格→竣工验收。
（二）主要施工方法及内容
1.基面处理及破损修补
表面已脱落且周围无裂缝的部位，直接用钢丝刷、毛刷、清洗剂等工具清理掉表面污物，尘土以及附着不牢固的小颗粒。
有裂缝、水泥结构已疏松的，沿裂缝用砂轮机切开并用小锤、凿子等工具将疏松结构剔除，然后用钢丝刷、毛刷、清洗剂将表面清理干净。
对于小于2.5cm2的脱落部位，用尘嘴锤、凿子等工具将脱落部位扩大到2.5cm2，深度扩大到不小于2cm，然后用钢丝刷、毛刷、清洗剂将表面清理干净。
对于露筋部位，用钢丝刷、刮刀、砂纸等，将钢筋上的锈蚀物清除干净，并涂上一遍底漆。
处理过的基面应达到无尘、无有机物、无松散砼颗粒。并且基面有一定的粗糙度。
基面清理时要用力适度，不宜用力过猛，以免破坏牢固部位。
处理合格的基面必须在8小时内进行下道工序的施工。否则必须进二次处理。
修补时，必须用力抹压密实，不能有凸凹或流鼓等缺陷出现。
较深部位填补时1-3遍成型，直到抹平为止，而后让其自然固化结合牢固。
裂缝小于1毫米的要进行加大处理，砼杆表面失强部要彻底清理干净，达到砼杆整体没有失强、疏松的混凝土，露筋部位要除锈后涂刷环氧防锈底漆两道。
针对混凝土表面上的麻坑、峰窝、裂隙等无法用砂浆补平的部位，采用环氧胶泥修补，表面处理平整密实，干燥或固化再作表面打磨处理；平整美观且能达到强度要求。
2.环氧树脂底漆的涂刷
为保证基面与以下各层有较强的粘结能力，先在基面上涂刷环氧树脂底漆两遍。
涂刷施工时，采用尖软、根硬、口齐、毛厚的毛刷，涂刷时宜用毛刷尖进行点涂。
为能保证基面所有部位均有环氧树脂底漆，并且提高粘结能力，环氧树脂底漆应涂刷二遍，第一遍完工经检查合格并通过甲方确认后，在4小时内进行第二遍施工。
3.环氧砂浆找平施工
材料配制，根据配比，制成环氧砂浆加固料，环氧砂浆配制时要严格按照材料比例进行配料，并充分搅拌均匀。每种配比材料要严格测重后再进行配制。
环氧砂浆加固料施工时，上道工序的补强材料应达到50%的凝固强度后再施工。
环氧砂浆加固料施工严格按照自下而上、先内后外的操作程序，施工时用铁抹子、鸭嘴抹子、油灰刀等工具按施工程序将加固料抹平并压实。第一遍施工完应将表面搓毛，第二遍施工完后用铁抹子将表面抹光、压实，接茬位置应揉搓至光滑无痕。
4.玻璃钢的施工
玻璃钢施工的涂层要求：二道底漆——贴衬三层玻璃布——二道面漆。
涂料采用刷涂的方法，贴衬采用手工贴衬玻璃布。
环氧玻璃钢的底、面漆、粘结剂、腻子的配方如下（重量比）：
具体的配方应根据施工时的环境温度、湿度通过实验确定。
玻璃布应采用厚度为0.2mm厚的无碱（或中碱）无捻玻璃纤维平纹布，型号为EWR－200，且应经脱腊处理。玻璃布应严防受潮，含水率应<0.05％，且应平整、无破损、起毛、污渍等。
涂料配制时应搅拦均匀，避免产生气泡，不加固化剂的涂料可重复使用，但必须密闭保存，加固化剂的涂料应在40分钟内用完。
涂料涂刷的每道漆膜厚度应控制在0.04mm～0.05mm，总厚度（衬里后）应≥1.3mm。
涂料的涂刷方向应一致，涂层应均匀，无流挂、气泡、针眼、杂物（如刷毛、砂粒）等，且不允许漏涂。
第一道底漆刷涂后，应对焊缝表面凹凸不平处结构转角处抹胶泥使之平整或成圆滑过度。以保证玻璃布贴衬的质量。
第二道底漆涂刷前，应对第一道底漆进行清理，去除所有的灰尘，沙粒等杂物。必要时，应用酒精或丙酮擦洗干净。
5.玻璃布的贴衬
玻璃布贴衬采用间断法，即每贴衬完成一层玻璃布，经自然固化处理后，在腻子未完全固化，但已胶凝之前，用手触摸尚有弹性，即可贴衬第一层布，否则应对已刮腻子部位用砂布打磨平整后方可贴衬。布的贴衬顺序应据结构而定，一般应先上后下，先里后外。再贴衬第二层，直至贴完三层。
玻璃布贴衬应在涂刷二道底漆后进行。先在贴衬表面涂刷一道粘接料，然后贴衬裁剪好的玻璃布，再涂刷一层粘接料，使玻璃布与施工表面贴实，并赶走气泡。十五层玻璃布贴衬后再涂刷二道面漆。
在衬第一层布24h后，检查衬里层有无毛剌、流淌、气泡、脱层等缺陷。在清除、修补后垂直于第一层布粘衬方向衬第二层布，即第一层衬贴完毕，检查有无气泡和空鼓缺陷，经检验合格以后，再衬贴第二层，往后依次类推，一直到设计要求厚度和层数。每衬一层，均应检查其质量，如有毛刺、流淌和气泡等缺陷，应清除修理。同层玻璃布的搭接宽度不小于50mm，上下层的搭接边必须互相错开，其距离不应小于50mm。
6.检验
衬里层的贴衬应平整光滑，色泽均匀，与基体表面结合牢固，无气泡、脱壳、固化完全，表面不粘，不允许有纤维露头。
层与层之间不应有气泡，对大于5mm的气泡，或每平方米有3个以上小于5mm的气泡，均应作修补处理。修补时要铲除气泡重新衬布料和涂刷面层胶料。
在固化处理后仍应作全面质量检查，有缺陷时予以修补。
用棉花蘸丙酮擦拭玻璃钢表面，如不粘挂棉花，或棉花不变色即为固化完全。
除锈：用钢丝刷、砂布等非常彻底地清除设备、杆塔塔身表面的锈层、锈斑，处理后的表面应露出金属光泽达涂刷标准的要求。完全除去金属表面上的油脂、氧化皮、锈蚀产物等一切杂物，残存的锈斑、氧化皮等引起轻微变色的面积在100mm×100mm上不得超过5%，使表面无油脂、污垢、氧化皮、铁锈、灰尘、水分、焊渣、毛刺等。再将整个构件表面全面擦拭一遍，擦去灰尘、锈尘、油污和脏垢，清理干净。
检查除锈：表面处理清洁合格干燥后，经质检检查合格签字后尽快（宜在2小时内）用防腐漆从上至下涂刷杆塔表面。施工环境湿度不得大于80%。注意不能漏涂，特别是构件交叉处和设备下表面，使其构件整个底面形成均匀完整底漆覆盖膜。刷涂时，层间应纵横交错，涂层要均匀平整，不得有漏涂、流挂、杂质、裂纹、起皮、鼓泡、皱缩、凸凹等现象。底漆要按材料厂家环氧树脂的使用说明书规定的粘度进行调制，不得随意增减配比。
7.涂刷环氧树脂底漆：
涂刷防腐漆使用的刷子应为鬃刷，使用新刷子时，应先将其在某物体平面上多次搓揉，然后用手反复拍打，将易脱落的鬃毛预先清除掉。
使用时仅将刷毛长的1/3端浸入涂料桶内，不能将全部毛刷浸入环氧树脂涂料中，而且浸料后的刷子应在料桶上刮去多余的环氧树脂涂料，然后按顺序涂装。
刷涂顺序：必须先上后下，先左后右，先内后外，先次后主地分段进行涂刷。垂直方向最后一道应自上而下，水平方向最后一道应以光线照射的方向涂刷，以帮助漆膜流干，此次防腐涂刷一遍底漆和一遍面漆。
涂层的第一道防腐漆涂膜干后，方可进行下道涂层施工，所有涂层不得漏涂，涂层表面应光滑平整，颜色一致无针孔、气泡、流挂、剥落、粉化和破损等缺陷。
8.防腐漆底漆检查
组成：环氧树脂、色浆、聚酰胺树脂、防沉剂等多种助剂组成。
特性：漆膜中树脂含量高，具有阴极保护作用。具有优异的防腐性能和良好的耐热性、干燥快。附着力强，耐冲刷、耐磨性优良。耐酸碱、耐油性、耐水性和耐溶剂性好，耐盐水性及化工大气性优良。
9.涂刷要求
被涂物表面除锈应达到涂刷标准，表面有一定的粗糙度；也可以采用化学清洗处理至除净全部氧化皮铁锈，并彻底中和、水洗和钝化，人工除锈或动力工具除锈必须达到涂刷标准。
涂刷前先将甲乙组分搅拌均匀，按重量比甲：乙=4：1配制，混合均匀熟化30min后即可使用；配置好的漆应在8h内用完。
涂装方法采用刷涂，涂装过程中粘度过高时可采用专用稀释剂进行稀释，以便施工。
施工条件：底材表面温度高于露点3℃以上，雨、雾、风较大等恶劣天气，不能进行涂装。
10.涂刷防腐面漆
被涂物表面必须先涂上防腐底漆，并且底漆达到实干，表面无水分、油污及其它杂物。
涂刷前先将甲乙组份搅拌均匀，按重量比甲：乙=4：1配制，混合均匀即可使用。
涂装方法采用刷涂，涂装过程中粘度过高时可采用专用稀释进行稀释，以便施工。
施工时，应严格按间隔时间加以复涂，否则，会引起咬底、流挂、起皱等不良后果。
施工条件：底材表面温度高于露点3℃以上，雨、雾、风较大等恶劣天气，不能进行涂装。
在刷底漆以及面漆施工过程中，对杆塔标示牌位置需用废报纸用胶带进行缠绕粘贴以免洒落油漆时涂污标示牌，对绝缘子位置需用草帽（顶端挖口）遮挡，以免洒落油漆涂污。
11.杆塔塔身件处理标准
杆塔塔身件处理应达到以下标准：
表面处理：采用人工除锈方式，除锈等级应达涂刷标准，不易清理部位亦应达到St2级；处理后的构件表面不应有油脂、污垢、氧化皮、铁锈、灰尘、水分、焊渣、毛刺等附着物。
12.涂层验收标准：
所涂刷的每道涂层应均匀平整、色泽一致，无明显的疏松、皱皮、流坠、针孔和气泡等；不得有漏涂和涂层脱皮现象。全部工艺完成后，被涂表面呈灰色，涂层密实、坚厚、表面美观。
涂层厚度：涂装遍数和各涂层厚度均应符合所指定涂料的技术要求。
面漆和底漆涂刷均匀，表面有光泽，颜色均匀一致。
油漆必须在干燥气候下进行，已施工完的油漆表面要防止潮湿，以免漆膜发生剧烈变化。
观察是否有无针孔和气泡现象，另外特别注意检查构件的下表面和钢结构交叉及联板部位有无漏刷。
不得留任何隐患，现场施工人员必须跟班检查，检查并经验收合格后请监理及建设方按照国家及地方相关标准验收。
六、取得的成效
通过采用玻璃钢环氧树脂配合其他材料进行输配电线路混凝土电杆防腐加固的施工方法的试用，不但解决了电杆裂纹更换维修处理所花费的检修费用，而且又能继续在全寿命周期时间内，确保运维的输配电电杆能安全稳定运行，确保不发生倒杆及大面积停电事故，确保地方的社会正常持续，提供安全可靠的电力供应，服务于地方经济发展，更好的履行责任央企的责任。
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论文作者:孙雪刚
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/31
标签：杆塔论文; 电杆论文; 底漆论文; 表面论文; 环氧树脂论文; 线路论文; 玻璃钢论文; 《防护工程》2019年第4期论文;