杆塔防盗防松措施及相关设计要求

学术   2025-01-08 12:03   贵州  

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      杆塔是架空输电线路中最重要的组成部分之一,杆塔结构安全性直接关系到输电线路能否正常运行。杆塔结构设计除了要保证结构各构件及连接满足现行设计规范的要求外,相应的辅助措施也是必不可少的。例如为了防止杆塔结构构件被盗导致杆塔被人为破坏,对杆塔采用紧固件防盗措施;为了防止杆塔在运行中的震动导致杆件、挂线板等关键构件松动采用的紧固件防松措施等。

被盗杆件的铁塔

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杆塔防盗防松形式

杆塔的防盗防松措施针对的直接对象主要是杆塔中的紧固件,即常说的螺栓和螺母。螺栓是杆塔各构件间进行连接的一种机械零件,由头部和螺杆两部分组成;螺母就是螺帽,与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件,在螺栓和螺母共同作用下杆塔各杆件得以拼装起来组成空间构筑物,以支撑架空导线。由此可见,输电杆塔中对连接紧固件的保护非常重要,在工程实际应用中通常是对紧固件中的螺母采取相应的保护措施,以达到防盗防松的目的。
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1.1 杆塔防盗措施

(1)防盗螺母的工作原理

以最为常见的滚珠式防盗螺母为例:内螺纹开有一对盲槽,截面呈弧形,其径向深度逆螺纹转向逐渐加大,盲槽内设有滚珠并配有专用塑料内衬套及塑料垫圈,以保证滚珠活动自如。顺时针旋紧螺母时,滚珠顺着弧型盲槽滚动,螺母塑料内衬套,将自动脱落。逆时针旋松螺母时,由于盲槽径向尺寸逐渐变小,滚珠被卡在螺纹内,无法旋松螺母,从而起到防卸作用。

滚珠式防盗螺母(单珠式)

(2)输电杆塔中常见的防盗螺母类型

①单珠弹簧式防盗螺母


单珠弹簧式防盗螺母杆塔应用

②蘑菇头双珠防盗螺母


蘑菇头双滚珠防盗螺母


蘑菇头防盗螺母杆塔应用

③管式防盗螺母


管式防盗螺母杆塔应用

④圆形防盗螺母


圆形防盗螺母杆塔应用


⑤圆形复合式防盗螺母


圆形复合式防盗螺母杆塔应用

1.2 杆塔防松措施

(1)防松的工作原理

不同的防松形式其工作原理有所不同,但其主要的目的就是防止因构件振动导致螺母的松动。以防松螺母为例,其工作原理为:是以特殊的工程塑料永久地附着在螺纹上,使内外螺纹在缩紧过程中,工程塑料被挤压而产生强大的反作用力,极大地增加了内外螺纹之间的摩擦力,提供了对振动的绝对阻力。

(2)杆塔常见防松措施

①采用自锁螺母防松


防松螺母、自紧螺母是一种常见的紧固防松螺母,一般加装在常规螺母的外侧,常用的有花齿防滑防松锁紧螺母、防松紧扣螺母。

花齿防滑防松锁紧螺母


防松紧扣螺母(薄母)杆塔应用


②弹簧垫圈防松


弹簧垫圈材料为弹簧钢,装配后垫圈被压平,其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力,从而实现防松。

弹簧垫圈


③双帽防松


双螺母防松效果远高于单螺母防松,究其原因是两个对顶螺母拧紧后,在两个螺母与螺栓组成的螺纹副螺牙侧面受到的轴线方向的压力方向相反,从而当外力使螺纹副螺牙上的压力减少成为不可能。外力使一方压力减少,而另一方压力必然上升,从而保证了在螺纹副螺牙上的总压力不变,也即防松总阻力矩不变。一级及以上舞动区重要杆塔常采用双帽防松的形式。

双帽防松杆塔应用


从防盗防松各自的功能上来说,防盗螺栓是兼有防松的作用的,但防松并不一定有防盗的作用,所以有些工程中会全部采用外加防盗帽的形式来同时达到防盗防松的目的,工程中需注意区分。

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杆塔防盗防松设计的相关规程条文

针对杆塔的防盗防松要求,相关规范均有相应的规定,一般根据不同的电压等级和使用条件有所不同,常用规范的相关规定内容如下:

(1)《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB 50061-2010)

10.2.6条规定:杆塔的距地面4m以下部分和拉线的下部调整螺栓应采用防盗螺栓。

(2) 《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB 50545-2010)

11.3.7条规定:受拉螺栓及位于横担、顶架等易振动部位的螺栓应采用防松措施,靠近地面的塔腿和拉线上的连接螺栓,易采取防卸措施。

运行部门如无特殊要求,一般可在地面以上8m高度的范围内的塔腿和拉线部位的连接螺栓采用防卸措施 (条文说明)。

(3)《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》(DL T 5154-2012)

5.2.7条规定: 同GB 50545-2010

(4)《架空输电线路防舞设计规范》(QGDW1829-2012)

9.4条规定:

9.4.1在1级及以上舞动区,耐张塔、紧邻耐张塔的直线塔,重要交叉跨越杆塔,应全塔采用双螺母防松螺栓,对新建杆塔,两个螺母的厚度均应采用国际普通螺母的厚度;对进行防舞改造的已建杆塔,内螺母厚度应采用国际普通螺母厚度,抗拉螺栓的外螺母厚度应取国际普通螺母厚度,抗剪螺栓的外螺母厚度可取国标普通螺母厚度的一半。

9.4.2螺母宜采用镀后攻丝技术,减少螺栓和螺母间的配合间隙。

9.4.3设计时应明确螺栓的紧固扭矩及复紧要求,施工时应逐个紧固铁塔螺栓,工程建成一年后和舞动发生后应复紧铁塔螺栓。

(5)一些其他地方或行业标注等

如: 《架空输电线路防舞动技术规范》(DB41∕T 1821-2019河南地方标准)

6.4条规定:

对重要交叉跨越耐张段线路,无论塔型、舞动等级、风区等级、线路走向与冬季主导风向夹角等要素,均应采用全塔加固措施。

舞动区杆塔螺栓防松宜采用双螺母防松形式等。

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设计中杆塔防盗防松的注意事项

杆塔防盗防松是架空输电线路设计中的一环,为了更好的保证杆塔的正常运行,在输电线路工程设计中我们要注意以下几点的落实:

(1)严格按相关设计规范执行,规范是我们设计的依据。

(2)工程设计中需要注意结合当地运行部门的要求,不同地区线路运行经验可能有不同的措施和要求,如配置防松防盗的范围及防松防盗螺母的形式等。

(3)工程收资中确定好舞动区的级别,根据防舞规范,不同的舞动区防松的配置形式有所不同,工程所在地的舞动区级别是一项基本的设计资料。

(4)在与厂家确认杆塔资料时,注意注明防盗防松的具体要求,避免造成返工甚至重组杆塔等问题。


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