800 kV特高压直流线路工程张力架线施工技术

杨晓静

（山西省电力公司供电工程承装公司，山西 太原 030001）

0 引言

±800 kV特高压直流输电线路是目前我国乃至世界上电压级别最高的直流输电线路，对于施工单位也是一次全新的挑战。如何利用现有装备完成±800 kV特高压直流输电线路张力架线施工任务，成为特高压张力架线施工工艺研究的主要课题。

向家坝—上海±800 kV特高压直流输电线路工程中，导线采用的是六分裂720 mm2大截面的导线，需同步牵引展放大截面六分裂导线。山西省电力公司供电工程承装公司决定采用“一牵四+一牵二”的张力架线施工工艺，该方法也是首次在实际施工中使用。通过实践证明：在64.252 km的输电线路中，仅仅采用了一套双牵张组合设备顺利完成全线的架线工作，该施工工艺操作简单，安全高效，取得了很好的社会效益和经济效益。

1 架线施工特点分析

在高压架空输电线路架线工程中，用张力放线方法展放导线，以及用与张力放线相配合的工艺方法进行紧线、挂线、附件安装等各项作业的整套架线施工方法，称为张力架线。以一根主牵引绳同时牵引四根子导线，称为一牵四放线。同理，有一牵一、一牵二、一牵三等放线方式。“一牵四+一牵二”的张力架线施工工艺就是利用2台主牵引机，分别各以一根主牵引绳同步牵引4根、2根子导线，以实现六分裂导线同步牵引展放的目的。

1.1 “一牵四+一牵二”张力架线工艺

由于向家坝—上海±800 kV特高压直流输电线路工程为六分裂720 mm2大截面导线，如果采用常规“一牵六”张力架线施工工艺，则必然要购置大功率主牵引机及对应的六轮滑车等工器具，施工成本增加较大。综合考虑山西省电力公司供电工程承装公司目前现有牵引、张力机械及φ916 mm五轮滑车、φ1 040 mm三轮滑车等张力架线设备、工器具，在本工程中选择了“一牵四+一牵二”的张力架线施工方案。本工程中实际利用现有的2台主牵引机（25 t）、3台双线张力机（单线张力7.0 t），分别牵引4根子导线和2根子导线，从而实现六分裂导线的同步展放，极大地提高了施工功效，同时保证了施工中的导线展放质量和施工安全。

1.2 同步牵引中不等径滑车悬挂的应用

“一牵四+一牵二”的放线施工工艺，其主要特点在于放线滑车的安装上，合理确定滑车悬挂方式，利用力矩原理，在对称打孔的三角联板上，实现了不同直径五轮滑车（φ916 mm） 和三轮滑车（φ1 040 mm滑车）的平衡悬挂，实现放线过程中的平衡；同时考虑后续工程±800 kV锦苏线900 mm2截面张力架线施工需要，设计加工了特殊三角联板进行架线施工。

三角联板需左右极相同布置，避免4根子导线和2根子导线展放过程中，导线出现交叉、叠股现象，同时张力机组的摆放位置应与滑车组悬挂相对应。即面向线路前进的方向左侧为五轮滑车（φ916 mm）右侧为三轮滑车（φ1 040 mm）布置，全线路统一按照规定悬挂。

2 张力架线施工

张力架线施工前，作业技术措施应通过相关部门审查、并获得批准，施工技术交底工作已完成。张力架线施工各工种及技术人员齐全到位，对施工人员的交底及考试完成。放线区段内所有铁塔组立工作全部完成，缺料补齐，螺丝紧固达到规范要求。

2.1 张力架线前准备工作

张力架线中的跨越施工，除应执行DL 5009.2和DL/T5106的有关规定外，还应充分注意导引绳、牵引绳、导线等在放线过程中处于架空状态这一特点，慎重合理选择跨越施工方案，防止放、紧线过程中发生张力失控，确保施工安全和被跨越物的安全。所有跨越架使用前均须检查合格，符合张力架线施工需要。

机具准备之前，应计算施工段的放线张力及紧线张力。根据施工技术要求配备放线机具。成套放线机具应相互匹配。在工程准备阶段应安排落实张力放线的主要专用机具如下：主牵引机需25 t（2台）、主张力机2×7.0 t（3台）、小牵引机9 t（2台）、小张力机7 t（2台）、特制的42 t加强型联板若干、高度相同的φ916 mm五轮滑车及φ1 040 mm三轮滑车（包胶）若干、动力伞一套、φ3.5 mm、φ6 mm、φ10 mm迪尼玛绳若干。张力架线其他特种受力工器具，均按出厂允许承载能力选用，且与导线规格和主要架线施工机具相匹配。使用前应对所用工器具认真进行外观检查，并进行必要的试验。

2.2 直线塔滑车的悬挂

本线路导线放线滑车采用“一牵四+一牵二”的五轮放线滑车（φ916 mm） 及三轮放线（φ 1 040 mm）滑车，具体悬挂有直线塔单滑车悬挂，直线塔双滑车悬挂、耐张塔单滑车悬挂、耐张塔双滑车悬挂。

首先按照电气图纸设计要求将合成绝缘子串及挂线板安装完毕，然后利用5 t机动绞磨将组装好的滑车组（包括三角对称联板及滑车）整体吊装就位。在吊装完毕，安装调整装置（3 t导链和φ11 mm钢丝绳套），然后粗调使三角联板处于水平状态。滑车悬挂完毕后，在张力架线过程中仍需二次调整三角联板基本处于水平状态。

直线塔由于垂直档距过大或者包络角超过30°需要悬挂双滑车。φ24 mm钢丝套挂在横担操作孔的前后侧，采用2副“V”型套悬挂直接连接特制联板，则前后侧相同的滑车用1.4 m的［140 mm×60 mm×8 mm槽钢连接，从而将前后侧的滑车分开，确保不碰撞。

2.3 耐张塔导线滑车的悬挂

在耐张塔上挂点附近共有6个φ32.5 mm的竖直及水平的施工操作孔，单滑车组悬挂在相应的操作孔下，五轮滑车U型环为10 t，三轮滑车用10 t的U型环悬挂，用φ21.5 mm的钢丝绳悬挂连接，顺线路方向操作孔宽度为4.8 m左右，采用钢丝绳长度10 m左右，采用前后侧“V”字套各自悬挂五轮和三轮滑车。

双滑车组和单滑车组悬挂方式基本相同，滑车通过10 t的U型环和φ21.5 mm钢丝绳直接悬挂在相应的操作孔上，但悬挂钢丝绳长度应在2 m左右，并且前后侧相同滑车用［140 mm×60 mm×8 mm槽钢连接，槽钢长度为2.5 m左右。转角大于15°的均采用双滑车组，五轮滑车在转角大于30°的在前侧用2个10 t的U型环连接φ24 mm钢丝绳做“V”字套连接滑车，后侧也相同悬挂，用槽钢［140 mm×60 mm×8 mm连接，三轮滑车按直接悬挂连接。

2.4 牵引场及张力场布置

牵张场地应满足牵引机、张力机能直接运达到位，且道路修补量不大；桥梁载重能满足承载力不小于250 kN的要求。地形应平坦，能满足布置牵张设备、布置导线及施工操作等要求。场地面积不应小于：张力场60 m×40 m，牵引场60 m×40 m。

a）牵引场布置的主体设备是主牵引机（2台25 t）及小张力机（7 t），一般采用顺线路方向布置。每个大牵引机前端设置2个小锚桩，选用直径为φ64 mm、长度为1.5 m钢桩，45°方向打入土中；后端设置3个钢板地锚，选用15 t钢板地锚（规格L=1.8 m）、φ21.5 mm的3 m长钢丝绳套、15 t的工具U型环，地锚埋深大于2.2 m，马道与地面水平方向夹角小于45°；小张力机前端设置2个小锚桩，选用直径为φ64 mm、长度为1.2 m钢桩，45°方向打入土中；后端设置2个钢板地锚，选用10 t钢板地锚（规格L=1.5 m）、φ21.5 mm的3 m长钢丝绳套、10 t的工具U型环，地锚埋深大于2.2 m，马道与地面水平方向夹角小于45°。

b）张力场布置的主体设备是主张力机（3台2×7.0 t）及小牵引机（9 t），一般也采用顺线路方向布置。大张力机与主牵引机锚桩设置规格相同、小牵引机锚桩设置规格与小张力机锚桩设置相同。

2.5 导引绳的展放

导引绳展放顺序：首先动力伞展放φ3.5 mm迪尼玛绳，然后利用小牵引机依次牵引（φ3.5 mm迪尼玛绳牵引φ6 mm迪尼玛绳、φ6 mm迪尼玛绳牵引φ10mm迪尼玛绳）；再利用小牵小张机，φ10mm迪尼玛绳以一牵一方式牵引φ15 mm、φ18 mm防扭钢丝绳；2套小牵小张，1根φ18 mm防扭钢丝绳以一牵一方式牵引φ30 mm防扭钢丝绳（8 km），1根φ15 mm防扭钢丝绳以一牵一方式牵引φ26 mm防扭钢丝绳，张力场收存φ15 mm、φ18 mm防扭钢丝绳。牵引到位的φ30 mm防扭钢丝绳作为一牵四的主牵引绳、φ26 mm防扭钢丝绳作为一牵二的主牵引绳，牵引到位后分别锚固在主牵引机上。

2.6 张力展放导线和地线

导线展放：2套大牵引机大张力机，1根φ30mm防扭钢丝绳以一牵四方式牵引4根720 mm2子导线，1根φ26 mm防扭钢丝绳以一牵二方式牵引2根720 mm2子导线，牵引场收存φ26 mm防扭钢丝绳、φ30 mm防扭钢丝绳。

根据技术部门给定的导线盘号先后顺序吊装导线盘，导线头从上引出后盘入张力机轮，其绕线方向为：左进右出。各导线在张力机出口均应装设接地滑车，并可靠接地。调整好牵张机的整定值，慢速牵引导线，张力机调整子线张力，使走板保持平衡。当走板向第二基塔爬坡时，应将张力调整到最小计算出口张力。导线调平后逐步增大牵引力及速度，牵引速度开始时控制在40～60 m/min。当走板距放线滑车30～50 m时，应减慢牵引速度，使走板平缓通过放线滑车。

导线形成绞线时应立即停止牵引，并不得随意调整导线张力，以防绞线范围扩大；查明绞线范围及原因后，启动张力机反转（牵引机暂停止运转）以稍加大导线张力，待导线稳定后再行牵引。若此法无效时，用人力处理。角度较大的转角塔的放线滑车需采取预倾斜措施，并随张力及时调整倾斜程度，见图1。

图1 放线滑车预倾斜

2.7 导线中间压接及更换线轴

当线轴上尚剩10圈导线时，应放慢牵引，剩3圈左右时应停机，用线夹把尾线临时锚固，松开轴架刹车；将松出的线尾与新轴盘的线头用网套连接器临时连接，余线全部重新盘绕回到新线轴；恢复线轴制动，拆除尾线临锚。打开张力机制动，牵引机缓慢牵引至连接网套到达压接操作点时停止，张力机制动。

在压接操作点前将导线临时锚固（锚线张力5 t考虑），打开张力机刹车，松出一段导线或地线，进行压接作业。导线的压接：一般采用张力场集中压接方式，即在张力场完成接续管压接操作，压接完毕后的接续管安装保护钢甲后继续展放。

2.8 牵引到位后地面锚线

每相导线展放到最后200 m时，牵引场应通知张力场将导线的张力逐渐加到紧线张力的75%，每相导线放完后,在牵张机前按序将子导线进行临锚，在锚线架上锚固时，锚线钢丝套与导线接触处应缠麻布或套胶管；每相导线牵放完后，在施工段两端将导线临时锚固，锚线后应保证：导线对地距离应不小于5 m；对跨越物及电力线应满足安全距离。锚线地锚对铁塔的距离应保证锚线对地夹角不大于25°。临锚应便于松锚作业，同相子导线上的卡线器相互错开安装并尽量使卡线器的方向垂直于水平面（即拉环向上或向下），卡线器后面连接的卸扣销轴朝向导线穿入；卡线器卡线时应相互错开，防止松线时卡碰。

锚线工器具连接如下（仅用于张力放线临锚）：地线选择了地线专用卡线器+50 kN U型环+φ13 mm钢绳套+50 kN U型环+50 kN地锚的锚固方式；导线选择了导线专用卡线器+100 kN U型环+φ15.5 mm钢绳套+100 kN U型环+100 kN锚线架+100 kN U型环+φ21.5 mm地锚套+100 kN地锚的锚固方式。

2.9 平衡挂线施工注意事项

a）紧线施工前，必须首先将滑车调平。应将同一极上的五轮放线滑车和三轮放线滑车调平，消除滑车悬挂倾斜对弧垂的影响。在人字板底下加挂的联板上有调平眼孔，使用3 t倒链、钢丝绳与横担连接，调整联板，使三轮滑车和五轮滑车保持平衡，达到紧线要求，同时根据2个滑车前后迈步情况，尽可能调整至同侧及同步。

b）以往平衡挂线一般采用单相紧线完毕，然后左右相弧垂看平进行操作，但对于本工程±800kV直流输电线路六分裂导线平衡挂线，一定要考虑工器具重量（6套9 t导链及卡线器重量在1 t以上） 导致的不平衡因素，正负极平衡挂线需要同步进行，防止紧线完毕挂线后出现正负极相间弧垂严重超差。

c）由于±800 kV直流输电线路铁塔导线横担过长，在转角度数大于50°、靠近转角塔设计档距500 m以上时则必须考虑内外角侧档距变化对弧垂观测数值的影响。出现以上情况时候，靠近转角塔内外侧导线设计弧垂会变化很大，必须根据实际档距重新计算理论弧垂值。

d）在紧线段内存在直线转角塔时候，首先要对直线转角塔所挂滑车组进行调整，挂线联板基本为向外角侧倾斜向上的斜平面。在平衡挂线时，派专人监控负责调线，因为该基铁塔处导线受水平力较大，很容易跳线或弧垂与前后档不符合。

3 ±800 kV直流输电线路张力架线施工创新点

3.1 定制三角联板的应用

直接在金具串下方悬挂专门设计的定制联板，采用对称打孔不等距悬挂，利用力矩平衡原理进行张力展放导线模式。完全利用现有φ916 mm五轮挂线滑车和φ1 040 mm三轮挂线滑车装备，充分考虑了后期±800 kV锦苏线张力架线“3×一牵二”架线施工的方案特点，设计加工了通用型三角挂线联板，极大地方便了施工操作、节省了设备投入资金。

3.2 导线与牵引绳液压管方式连接

在张力放线过程中导线与牵引绳连接方式选择了液压管连接，不同于以往工程用网套连接方式，该连接方式更加可靠、安全。一牵四走板连接采用了LGJ-720/50导线→压接管连接→SLX-8×4型旋转连接器→φ18 mm防扭钢丝绳→SLX-8×4型旋转连接器→SZ4B-30（1×4） 型走板→SLX-25（250kN）→φ30 mm主牵引绳的方式。一牵二走板连接采用了LGJ-720/50导线→压接管连接→SLX-8×2型旋转连接器→φ18 mm防扭钢丝绳→SLX-8×2型旋转连接器→ SZ2B-12（1×2）型走板→ SXL-25（250kN）→φ26 mm主牵引绳的方式。

3.3 轻型及简便有效的全方位校管器使用

由于本工程受地形限制，导线直线管在通过个别大转角塔后，直线管发生变形弯曲，常规方法无法校直。导线为720 mm2截面，耐张管在高空液压施工中由于个别人员的操作不规范，也容易出现压接管弯曲现象。施工项目部技术人员及机械科针对类似现象，考虑以后工程900 mm2、1 000 mm2截面的适用性，研究制作了一种可以360°旋转校直正管器。

该校直正管器是采用一个5 t螺旋千斤顶为主要校直设备，辅助一部分固定钢板及销钉（与液压管接触部位为抛光钢板），利用千斤顶及钢板之间的受力校直压接管。全部加工重量为20 kg左右，方便携带及高空整管，而且可以360°旋转使用校直压接管，尤其对630 mm2以上大截面导线压接管校直有效。

4 结束语

±800 kV特高压直流线路工程张力架线施工，与以往常规的500 kV输电线路架线方法有所不同，在施工中采用了2台牵引机同步工作，通过“一牵四+一牵二”展放同相六分裂导线。总体来讲，此施工方法具有工艺成熟、功效高、控制方便、节省设备投入等特点，能够圆满完成±800 kV特高压直流线路工程的架线施工的需要。