连续耐张段装配式架线的工程实践

丁自强，戚柏林，姚耀明，谢明法，汪国林

(1.绍兴电力局，浙江省 绍兴市 312000;2.浙江省电力公司，杭州市 310007;3.浙江省送变电工程公司，杭州市 310016)

0 引言

沥汇—展望220 kV双回输电线路工程，选用特高强度钢芯软铝绞线导线，沥汇变至26号塔采用2×JLRT/EST-400/50(铝股截面 T型)型导线，26号塔至展望变采用2×JLRZ/EST-400/50(铝股截面Z型)型导线。2011年12月至2012年1月，选择部分线路(4—8—9—11号塔、11—14—15号塔、44—48—49号塔，共计3个牵张段，36根导线)，进行了连续耐张段装配式架线施工，验证了耐张段导线长度计算和制造线长修正理论;采取的连续耐张段装配式架线施工技术措施达到预期效果。连续耐张段装配式架线施工方法减少了弧垂观测、画印、剪线和压接等高空作业，不受外界雨雾天气、风力干扰，具有降低施工安全风险、提高耐张线夹压接质量、提高工效和降低工程成本等优点。

1 耐张段导线长度计算

1.1 导线基准长度

架空输电线路的导线张力、弧垂和线长随着气象和导线温度变化而变化。一般情况，以导线温度15℃，自重比载和张力25%RTS为已知条件(称为基准值参数)，按悬链线方程［1］计算得出其他气象工况的导线张力、弧垂和线长。由此，装配式架线工程的线长应当以基准值参数计算所得的线长为基准长度，架线过程气象和牵引力都不改变导线基准长度。导线基准长度按式(1)计算［2］。

式中:Li为导线基准长度，m;li为挂线点间的水平距，m;Δhi为挂线点间高度差，m;H平为导线平温张力，N;ω为导线单位重力，N/m。

1.2 耐张段导线长度

耐张段导线长度:耐张段内各档导线基准长度之和，减去耐张绝缘子金具串长度、转角塔挠度位移和导线塑蠕伸长等，按式(2)计算。

式中:L耐长为耐张段导线长，m;Li为导线基准线长，m;l绝为耐张绝缘子金具串长度，m;l挠为转角塔挠度位移，m;l塑为导线塑蠕伸长，m。

1.3 耐张绝缘子金具串长度

导线双联耐张绝缘子金具串长度:在现场按设计组装图要求进行组装，然后将整个双联耐张绝缘子金具串拉直，测量其挂点到耐张线夹钢锚导线切割点的距离。导线在平温张力25%RTS状态时，耐张绝缘子金具串质量引起的长度影响很小，可以忽略不计。

1.4 转角塔挠度位移

角钢桁架结构的转角塔，挠度位移由螺栓孔隙位移和塔身外力挠度位移二者叠加，可按设计院提供的铁塔平温挠度位移取值，或者取一个折中系数，按式(3)进行计算。

式中:l挠为转角塔挠度位移值，m;h线高为挂线点高度，m;θ为线路转角，(°)。

1.5 塑蠕伸长

塑蠕伸长分别与导线运行张力和作用力持续时间成正比函数关系，塑蠕伸长后，相对增加导线长度，同时增加导线弧度。根据特高强度钢芯软铝线绞JLRZ/EST-400/50 蠕变特性测试［3］，在 15%RTS、25%RTS和35%RTS张力下的蠕变方程可以推算出10年(87 600 h)后的蠕变量分别为0.292、0.520、0.996 m/km，取0.520 m/km为修正值较合理。

2 导线制造定长计算

2.1 导线制造长度修正

基准线长是导线在温度15℃和张力25%RTS时的对应值，导线制造时的温度和张力与基准值条件不一致。500型三段式绞线机，成品盘线与铝线绞合在一个流水线上，其中设置恒张机。按式(4)进行温度修正，按式(5)进行弹性伸长修正，导线定长计量值按式(6)计算。

式中:L定长为导线制造长度，m;Δl温度为温度伸长修正值，m;Δl张力为张力伸长修正值，m;α为导线综合膨胀系数，10-6/℃;E为导线综合弹性系数，MPa;t绞为绞线时温度，℃;S为导线截面，mm2;H绞为绞线时恒张机张力，N;H平为平温张力25%RTS，N。

导线计量时应做好剪断标识(红色)和附加标识(蓝色)，标识用电工绞带绕扎。剪断标识做上长度标记，附加标识在剪断标识的前后2～5 m，用以提醒剪断位置出现，如图1所示。

图1 导线出厂标识示意Fig.1 Wire’s factory identification

2.2 考虑计量误差

采用LasserSpeed非接触式激光测长仪，利用激光多普勒测速原理，测量导线长度，测量精度可高达±0.03%，测量系统如图2所示。

图2 激光长度测量系统Fig.2 Length measuring system with laser

平温弧垂计算式为

式中fi为平温弧垂，m。

根据式(7)分析，在平温和25%RTS张力下，线长误差为0.03%时的线路弧垂变化结果见表1。

表1 计量误差为0.03%时所对应的导线弧垂变化Tab.1 Change of wire Sag under 0.03%measurement error

图3 耐张线夹结构Fig.3 Strain clamp structure

从表1可以看出所有档距中导线弧垂误差超过验收规范［4］±2.5%的要求。计量线长误差具有随机性，解决办法是在耐张绝缘子中进行长度弥补。

3 装配式架线施工措施

3.1 耐张线夹改进

耐张线夹跟随走线板经过放线滑车槽口，本工程中传统的耐张线夹［5-7］无法使用。图3是改进设计的耐张线夹，它具有2个特点:(1)主铝管体是独立圆管，没有任何焊接件，引流管连于抱箍铝体的半面，抱箍铝体另半面是独立体，用螺栓使抱箍铝体夹住主铝管;(2)导线在张力机出线后经过钢锚和铝管压接，以圆柱形状通过放线滑车槽口。

3.2 设置长度调整板

图4是耐张绝缘子金具串中设置的DB-12、PT-12长度调整板，可调幅度为±0.6 m以上［8］。当耐张段长为2 km时，导线供货误差最大值为±0.6 m是在允许范围内。考虑其他误差(全站仪测量误差、绝缘子金具结构误差)和耐张段较长时，可以再增加PT-12调整板。

图4 耐张绝缘子串Fig.4 Strain insulator string

3.3 铝管过滑车槽保护

装配式架线特点是导线在张力场集中进行耐张线夹地面压接，如果裸露的铝管直接穿越滑轮槽，会产生挤压和受弯，因此必须设置铝管钢护套［9-10］。图5为钢护套结构图，用橡胶体制作圆锥头，并将两半圆件对称夹装于导线上，保护管体由钢管加工制成，两端部焊卡铁，半圆件对称夹住橡胶体和线夹钢锚，钢体固定接触处缠绕黑胶布，使受力均匀。钢套外面凹沟处绑扎铁丝，使钢体箍实。

图5 钢保护套Fig.5 Steel protective sleeve

4 施工实例

4.1 测量与计算

使用激光全站仪测量挂线点间距，棱镜放置在挂线孔位置，全站仪置于地面。以同一回路、同相挂线眼孔为1组记录数，用三角函数计算挂线眼孔之间水平距离和高差(直线塔应减去悬垂绝缘子串长度)。然后进行基准线长计算，向导线生产厂家索取技术报告［3］，进行导线制造定长计算。导线是2012年11月30日加工的，车间温度为10℃，导线绞合过程盘线张力为10 kN。表2是44—48—49号塔连续耐张段导线长度计算结果。2012年12月15日，风速为5 m/s，无冰，白天气温为5℃，沥汇—展望220 kV双回输电线路工程44—48—49号塔连续耐张段进行装配式架线施工，右回路中相架线，架线段展放导线示意如图6所示。

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4.2 牵引导线

导线出张力机后，在红色标识0 m处切割。然后进行耐张线夹压接，铝管装上钢护套，双分裂导线连接上“一牵二”走板组合体［11］，如图7所示。在完成第1个耐张段导线牵引后，临锚导线，在第2个红标识处切割导线。然后在导线2个头部分别进行耐张线夹压接和保护，通过旋转连接器连上短钢绳(长15 m)接续2个耐张线夹钢锚环，继续牵引导线。最后当线盘导线剩余3～5圈时，停止牵引，导线尾部连上过渡网套及牵引绳，导线尾部再次临锚，切割导线，进行耐张线夹压接和保护。然后连上过渡牵引绳，将导线牵引至塔上合适部位后进行锚固。

图7 走线板组件Fig.7 Components of wiring board

4.3 挂线

牵张两侧导线的耐张线夹可直接挂于绝缘子串的挂线金具中，此时绝缘子串中PT板的眼孔置于中间位置。中间耐张塔挂线用平衡挂线法作业，每根子导线的耐张线夹与对应的绝缘子串上的金具相连，松绞磨后检查导线弧垂是否符合设计值。如果需要调整，用挂线滑车组逐根调整。

5 结语

输电线路装配式架线方法具有弧垂均衡、导线无接续管、导线损耗小、耐张管压接质量可控制等优点，应推广应用。但是，需要重视:(1)绝缘子和金具由于产品制造误差，组合总长度有差异;(2)对于耐张线夹钢体液压伸长量，可在现场进行剪线修正;(3)使用激光全站仪进行挂线点间距测量，棱镜必须放置在挂线孔位置，操作不当会产生误差;(4)导线特性参数应通过试验确定;(5)导线长度量精度指标值应达到±0.03%。以上这些误差值叠加，会影响输电线路装配式架线顺利实施。

［1］张殿生.电力工程高压送电线路设计手册［M］.北京:中国电力出版社，2010.

［2］李博之.高压架空输电线路施工技术手册［M］.北京:中国电力出版社，2009.

［3］无锡华能电缆有限公司.特高强度钢芯软铝绞线定长制造技术报告［R］.无锡:无锡华能电缆有限公司，2011.

［4］GB 50233—2005 110～500 kV架空送电线路施工及验收规范［S］.

［5］DL/T 757—2009 耐张线夹［S］.

［6］戚柏林.楔型线夹在跨江直线塔上应用［J］.电力建设，2008，29(6):79-81.

［7］戚柏林.超耐热间隙型导线在220 kV输电线路中应用与实践［J］.电力建设，2010，31(8):46-49.

［8］浙江省电力设计院.沥汇—展望220 kV双回输电线路电气卷［R］.杭州:浙江省电力设计院，2011.

［9］刘泽洪.大截面导线及相关技术［M］.北京:中国电力出版社，2011.

［10］浙江省送变电工程公司.沥汇—展望220 kV双回输电线路工程架线作业指导书［R］.杭州:浙江省送变电工程公司，2011.

［11］韩崇，吴安官，韩志军.架空输电线路施工实用手册［M］.北京:中国电力出版社，2008.