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    我國我國水泥電桿的發(fā)展趨勢

    2008-04-28 00:00

    (彭潤生 廣東省電力線路器材廠,廣東 廣州 510450)

      摘  要:我國生產(chǎn)水泥電桿有近80年的歷史,前40年水泥電桿得到了快速發(fā)展,但在近40年出現(xiàn)了下滑的趨勢。制約我國水泥電桿發(fā)展的主要因素有:基礎(chǔ)工業(yè)水平低、輸電線路等級(jí)低、公路和運(yùn)輸工具落后、人們的思想觀念陳舊等。改革開放20多年來,基礎(chǔ)工業(yè)如水泥和鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展,超高壓輸電線路如110 kV,220 kV和500 kV輸電線路的普及,公路等級(jí)的提高和超長運(yùn)輸車輛的出現(xiàn),以及人們的觀念意識(shí)的轉(zhuǎn)變等等,為水泥電桿的發(fā)展提供了契機(jī)。按照目前的發(fā)展趨勢,我國的水泥電桿將會(huì)朝著超長度、高強(qiáng)度和裝飾型兩個(gè)方向發(fā)展。超長高強(qiáng)水泥電桿不僅很大程度上消除了現(xiàn)有的水泥電桿在長度和強(qiáng)度上的不足,而且與鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿相比具有壽命長、維護(hù)費(fèi)用和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn);裝飾型水泥電桿能對(duì)周圍環(huán)境起到裝飾美化的作用。

      關(guān)鍵詞:輸電線路;桿塔;水泥桿;發(fā)展

    1我國水泥電桿的發(fā)展歷程

      我國的輸電線路桿塔的發(fā)展,從木質(zhì)電桿到水泥電桿,再到鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿,已經(jīng)有了一百多年的歷史,其中,從1924年我國生產(chǎn)出第1條方型實(shí)心水泥電桿至今,我國的水泥電桿也有近80年的歷史。近80年來,我國水泥電桿的發(fā)展一直長盛不衰,特別是前40年,經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。

      從1924年到1964年的40年間,我國水泥電桿一共經(jīng)歷了5種桿型的發(fā)展(見表1),平均每8年就有一種新的桿型出現(xiàn),這相對(duì)于當(dāng)時(shí)的歷史條件來說,水泥電桿的發(fā)展是比較快的。但在近40年來,我國幾乎沒有一種可被普遍認(rèn)同的新桿型出現(xiàn),水泥電桿的發(fā)展出現(xiàn)了下滑的趨勢。

    2對(duì)我國水泥電桿發(fā)展的再認(rèn)識(shí)

      2.1對(duì)我國水泥電桿發(fā)展的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

      有人用產(chǎn)品市場壽命的理論對(duì)我國水泥電桿的發(fā)展歷史進(jìn)行分析,認(rèn)為:我國水泥電桿發(fā)展的前30年是朝陽期,中間10年是成熟期,后40年是衰退夕陽期。按照這一理論,我國的水泥電桿已經(jīng)發(fā)展到了盡頭,不可能再有大的發(fā)展了,而且很快就會(huì)被鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿所淘汰。對(duì)我國水泥電桿的發(fā)展發(fā)出了一種悲觀的論調(diào)。情況真是如此嗎?筆者認(rèn)為,我國的水泥電桿正處于發(fā)展成熟期,在今后相當(dāng)長的一個(gè)時(shí)期內(nèi),隨著水泥電桿的不斷發(fā)展,它不但不會(huì)被鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿所淘汰,相反,還會(huì)取代相當(dāng)一部分的鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿。

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      那么,為什么有人會(huì)對(duì)水泥電桿的發(fā)展發(fā)出悲觀的論調(diào)呢?筆者認(rèn)為主要有以下兩個(gè)原因:

      a) 沒有意識(shí)到我國的水泥電桿還存在很大的發(fā)展空間;

      b) 沒有認(rèn)識(shí)到我國的水泥電桿目前之所以停滯不前,并不是水泥電桿本身發(fā)展到了盡頭,而是外部諸多因素暫時(shí)制約了水泥電桿的發(fā)展。

      表2將我國的水泥電桿在強(qiáng)度與長度上與日本的水泥電桿作個(gè)比較,它說明我國的水泥電桿的等級(jí)水平是比較低的,還存在很大的發(fā)展空間。

      2.2制約我國水泥電桿發(fā)展的因素

      我國水泥電桿的發(fā)展受到許多因素的制約,主要有以下幾個(gè)因素:

      a) 我國低水平的基礎(chǔ)工業(yè)制約了水泥電桿的發(fā)展。水泥電桿的發(fā)展很大程度上依賴于水泥工業(yè)和鋼鐵工業(yè),由于我國的水泥工業(yè)和鋼鐵工業(yè)落后,制約了水泥電桿的發(fā)展。這是最主要的原因。

      b) 我國的輸電線路的等級(jí)低,滯緩了水泥電桿的發(fā)展。前些年我國的高壓輸電線路是以10kV,35 kV 和66 kV高壓輸電線路為主,這些等級(jí)的輸電線路對(duì)線路器材的要求相對(duì)較低,用現(xiàn)有的低等級(jí)的水泥電桿就可滿足線路的要求。

      c) 我國低等級(jí)的公路和落后的運(yùn)輸車輛,限制了水泥電桿的發(fā)展。水泥電桿作為一種產(chǎn)品,從制造工廠到使用工地,中間有一個(gè)運(yùn)輸過程,而且絕大多數(shù)都是公路運(yùn)輸,由于前些年我國的公路等級(jí)低,運(yùn)輸車輛的貨卡長度短,難以運(yùn)輸超長的水泥電桿。

      d) 人們的傳統(tǒng)觀念束縛了水泥電桿的發(fā)展。過去有種觀念認(rèn)為,我國地大物博,有用不完的土地資源,所有的線路都采用低等級(jí)的水泥電桿,通過拉攀線方法來滿足線路的要求,占用了沿線大片的土地。這種觀念的盛行束縛了我國水泥電桿在強(qiáng)度方面的發(fā)展。另一種傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為,作為水泥制品的水泥電桿,始終不如鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿耐用。

      2.3當(dāng)前我國水泥電桿的發(fā)展條件

      我國改革開放20多年,基礎(chǔ)工業(yè)取得了翻天覆地的變化,水泥工業(yè)和鋼鐵工業(yè)有了較大的發(fā)展,特別是高標(biāo)號(hào)的水泥及其各種添加劑,如減水劑、減氣劑甚至水泥纖維的應(yīng)用,高強(qiáng)度鋼筋的出現(xiàn),為水泥電桿的發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件。

      超高壓輸電線路如110 kV,220 kV和500 kV輸電線路的普及,對(duì)水泥電桿提出了新的要求,為水泥電桿的發(fā)展提供了市場,從而推動(dòng)水泥電桿的發(fā)展。

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      近幾年的公路等級(jí)的提高和超長貨卡運(yùn)輸車輛的出現(xiàn),大大地改善了運(yùn)輸條件,為運(yùn)輸超長電桿排除了障礙,從而為水泥電桿發(fā)展鋪平了道路。

      另外,近幾年人們的觀念也發(fā)生很大的轉(zhuǎn)變,開始意識(shí)到我們土地資源的匱乏,并且業(yè)內(nèi)人士已逐漸認(rèn)識(shí)到,在許多方面水泥電桿并不比鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿遜色。這些觀念的轉(zhuǎn)變,使水泥電桿的發(fā)展擺脫了傳統(tǒng)觀念的束縛。

    3我國水泥電桿的發(fā)展方向

      外部因素的轉(zhuǎn)變,為水泥電桿的發(fā)展提供了契機(jī),那么我國的水泥電桿將會(huì)朝著哪個(gè)方向發(fā)展呢?按照目前的發(fā)展趨勢,筆者認(rèn)為,我國的水泥電桿將會(huì)朝著提高長度和強(qiáng)度、美觀大方兩個(gè)方向發(fā)展。

      3.1超長高強(qiáng)水泥電桿

      近幾年,鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿快速發(fā)展,對(duì)水泥電桿造成了較大的沖擊。與目前的水泥電桿相比,鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿在長度和強(qiáng)度等方面有較大的優(yōu)勢,因此,它們的適用范圍遠(yuǎn)大于目前的水泥電桿。在這樣的條件下,水泥電桿要發(fā)展就必須克服自身的缺點(diǎn),提高長度和強(qiáng)度,因此,研制和開發(fā)超長高強(qiáng)水泥電桿將成為必然。

      所謂超長高強(qiáng)水泥電桿,就是與目前的水泥電桿相比,在長度和強(qiáng)度兩方面都有較大提高的水泥電桿。超長高強(qiáng)水泥電桿很大程度上消除了現(xiàn)有的水泥電桿在長度和強(qiáng)度方面的不足,而且水泥電桿本身與鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿相比具有許多優(yōu)點(diǎn),因此水泥電桿可以繼續(xù)發(fā)展而不至于被淘汰。

      3.1.1壽命方面

      鋼結(jié)構(gòu)件目前主要有兩種防銹方式:熱浸鍍鋅和噴涂。這兩種防銹方式最大的弱點(diǎn)是防銹層抗腐蝕能力差。防銹壽命的長短在很大的程度上取決于它所處環(huán)境的大氣質(zhì)量。研究表明:在重工業(yè)區(qū),由于大氣污染較大,空氣含有大量的二氧化碳和二氧化硫,這些酸性物質(zhì)很容易對(duì)防銹層進(jìn)行腐蝕,所以在這些地區(qū),熱浸鍍鋅防腐層和噴涂防腐層一般在10年左右就會(huì)被完全破壞;而在一些空氣質(zhì)量較好的農(nóng)村山區(qū),熱浸鍍鋅防腐層的壽命大概也只有20年,噴涂防腐層的壽命更短,只有15年左右。這些防腐層被完全破壞后,大約15年本身的鋼結(jié)構(gòu)體就會(huì)被腐蝕報(bào)廢。由此我們可以推算出熱浸鍍鋅和噴涂鋼結(jié)構(gòu)鐵塔(包括輸電鋼管桿)的壽命(見表3)。

      從表3可見,水泥電桿與鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿相比,在壽命方面更有優(yōu)勢。廣東省第1條110 kV超高壓輸電線路“流廣線”,采用了南京電力線路器材廠生產(chǎn)的直徑300 mm、長度6m的水泥電桿,從1957年建成投產(chǎn)至今,已有45年的歷史,目前這些水泥電桿的狀況依然良好,這是水泥電桿壽命長的有力證明。

      3.1.2運(yùn)行維護(hù)方面

      不管是熱浸鍍鋅還是噴涂的鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿,它們的防銹層不可避免會(huì)存在缺陷,尤其在電焊聯(lián)接處這些缺陷更難以避免;另外,在運(yùn)輸和安裝過程中不可避免地會(huì)造成防銹層破損,加上防腐層本身在空氣中會(huì)不斷地被腐蝕。因此,鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿都需要定期地進(jìn)行維護(hù),而且這種維護(hù)比較頻繁,尤其是在一些交通不便的山區(qū),維護(hù)相當(dāng)不便。由于水泥電桿本身不受大氣的腐蝕,所以它完全不需定期維護(hù),節(jié)約了大量的維護(hù)費(fèi)用。

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      3.1.3造價(jià)方面

       早些時(shí)候,廣東省電力線路器材廠在研制開發(fā)梢徑190 mm、長度18 m、標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)荷載6.86kN的超長高強(qiáng)水泥電桿的過程中,為了證明這種電桿可以不拉攀線作為直線桿直接應(yīng)用于110 kV單回路高壓輸電線路,研制人員特地模擬一個(gè)110 kV單回路高壓輸電線路的設(shè)計(jì)條件,在不拉攀線的條件下,對(duì)這種超長高強(qiáng)水泥電桿進(jìn)行了試驗(yàn),線路的水平檔距可達(dá)60 m。如果采用鋼結(jié)構(gòu)鐵塔或輸電鋼管桿,線路的水平檔距可以拉大到180 m左右 。從水平檔距的意義上說,可以用4基這種超長高強(qiáng)水泥電桿代替1基輸電鋼管桿(或鋼結(jié)構(gòu)鐵塔)。

      如果采用輸電鋼管桿,質(zhì)量約3.0 t,以時(shí)價(jià)8 500元/t計(jì)算,1基輸電鋼管桿的價(jià)格為25 500元。如果采用鋼結(jié)構(gòu)鐵塔,質(zhì)量約3.5 t,以時(shí)價(jià)7 000元/t計(jì)算,1基鋼結(jié)構(gòu)鐵塔的價(jià)格為24 500元。梢徑190 mm、長度18 m、標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)荷載6.86 kN的超長高強(qiáng)水泥電桿的市場價(jià)大約是4 500元/條,4條該級(jí)別高強(qiáng)水泥電桿的總價(jià)格為18 000元。所以,總體來說,超長高強(qiáng)水泥電桿比輸電鋼管桿或鋼結(jié)構(gòu)鐵塔的價(jià)格都要便宜。

      3.2裝飾型水泥電桿

      隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)環(huán)境的要求越來越高,特別在城市中心和風(fēng)景名勝區(qū),目前的普通水泥電桿不可避免地會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成一定的影響。為了滿足人們對(duì)環(huán)境的要求,水泥電桿必須改變自身笨重、粗糙的形象,才不至于被淘汰。因此,裝飾型水泥電桿將會(huì)成為水泥電桿發(fā)展的另一方向。將來的水泥電桿不但應(yīng)該具備架設(shè)輸電導(dǎo)線的功能,更重要的是應(yīng)該對(duì)周圍的環(huán)境起到裝飾美化的作用。20世紀(jì)80年代中期,日本、韓國等一些水泥電桿比較發(fā)達(dá)的國家,就已生產(chǎn)出彩色拋光型水泥電桿和仿樹桿型水泥電桿,這兩種電桿均屬于裝飾型水泥電桿,被廣泛地應(yīng)用于城市中心和風(fēng)景名勝區(qū),對(duì)周圍的環(huán)境起到了美化的作用。從這里我們可以得到一個(gè)啟發(fā),隨著人們對(duì)環(huán)境的日益重視,如何對(duì)輸電線路進(jìn)行美化將會(huì)成為今后一個(gè)重要的研究課題。

    4結(jié)束語

      水泥電桿與鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿相比,在許多方面存在著優(yōu)勢。隨著水泥電桿的不斷發(fā)展,水泥電桿的適應(yīng)范圍將會(huì)不斷地得到擴(kuò)大。筆者堅(jiān)信:在未來相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi),水泥電桿不但不會(huì)被鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼桿所淘汰,相反,水泥電桿將會(huì)作為一種主流線路器材,取代相當(dāng)一部分的鋼結(jié)構(gòu)鐵塔和輸電鋼管桿??梢哉f,水泥電桿正步入了一個(gè)快速發(fā)展的黃金時(shí)期。

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