伸缩臂式跨越架在特高压线路跨越施工中的应用

张跃洲，赵海滨，王文义，刘春国，焦中圈

(河北省送变电有限公司，石家庄 050051)

伸缩臂式跨越架在特高压线路跨越施工中的应用

张跃洲，赵海滨，王文义，刘春国，焦中圈

(河北省送变电有限公司，石家庄 050051)

介绍伸缩臂式跨越架的结构组成，从施工方法、施工周期、施工过程等方面分析伸缩臂式跨越架在特高压线路跨越施工中的应用情况，说明了该施工工艺的可行性、经济效益和社会效益，并针对施工中发现的问题提出建议。

伸缩臂；跨越电力线；吊装；空中对接封网

1 伸缩臂式跨越架概述

伸缩臂式跨越架是为了减少跨越高压电力线停电时长或避免停电，提高跨越施工的安全可靠性而设计的新型封网装置。该装置采用组合 “门型”格构式跨越架为架体，伸缩式多节玻璃钢臂为封网装置，在电力线上方快速对接形成刚性臂桥，臂上的封网杆对被跨越电力线形成有效遮护[1]。该型跨越架适用于短时或不停电跨越110 kV及以上电力线的施工。伸缩臂的伸出、空中对接时，封网杆能够同步展放到位，封网作业时间15～25 min，远远低于现有一般软封网技术120～180 min的水平。

伸缩臂式封网跨越架由跨越立柱架体、伸缩臂、平衡臂、拉线和封网杆系统组成[2]。架体最大组立高度60 m，跨距范围32～68 m,封网宽度12 m。跨越架结构见图1。

2 工程应用情况概述

伸缩臂伸缩臂式跨越架经过2016年1年的设计、加工和试验改进，于2017年1月18日在试验场地内完成了伸缩臂的伸出对接。2017年1月23日，通过了国网河北省电力有限公司电力科学研究院的载荷试验，现场试验受力结果满足设计要求。

图1 伸缩臂式跨越架正视图、侧视图

2017年3月3日至3月19日，在榆横-潍坊线路工程跨越110 kV信振线进行了伸缩臂式跨越架的工程应用。根据跨越实际情况，现场跨越架体高度40.7 m，全高53.7 m，两侧架体间跨度43.37 m。跨越现场施工断面示意见图2。

图2 伸缩臂跨越信振线施工断面示意

2.1 施工方法

一根架体立柱通过15 m提升架顶升组立；另3根架体立柱利用QY25k吊车(或70 t)分上、下段吊装。

立柱横梁、桅杆横梁、平衡臂、伸缩臂和伸缩臂钢横梁利用70 t吊车主臂+1节副臂全伸后吊装。立柱桅杆利用70 t吊车主臂+2节副臂全伸后，分上、下段吊装。伸缩臂顶端的绝缘横梁利用2套机动绞磨磨绳系统水平起吊。

伸缩臂空中对接时，2名操作员控制同侧的卷扬机先伸出一侧，再伸出另一侧，调节伸缩臂端头在一条直线后，继续伸出，完成对接。

2.2 施工周期

伸缩臂式跨越架现场应用前期准备工作自2017年2月24日开始，至3月2日厂家负责提供的伸缩臂架头和送变电自备的立柱及配套工器具全部运输到跨越现场。其间，3月1日完成了立柱和各拉线地锚的分坑。

2017年3月3日开始地面组装和架体吊装，至3月9日跨越架组立完毕。3月10日上午，伸缩臂伸出动作，空中对接，完成封网。

2017年3月15日下午开始拆除跨越架，至3月17日，伸缩臂封网装置和架体全部拆至地面。3月18日、19日地面将各立柱、横梁、桅杆、平衡臂等拆散，工器具整理完毕。

2.3 施工过程

a. 立柱和地锚分坑

2017年3月1日，技术人员分坑钉立了4个立柱的中心桩、立柱拉线地锚桩和平衡臂地锚桩，开挖立柱底盘和拉线地锚坑。立柱底盘精确操平后，底面高差不大于10 mm。

b. 立柱底盘安装

立柱底盘由5部分通过螺栓拼接而成。底盘连接后，精确找正，确保同侧的两立柱中心距离为13 m，四个立柱底盘外边连线成长方形。

立柱底盘中间螺栓安装0.2 m□1000-□900转换锥段。底盘安装完毕，及时装好接地线。底座安装的同时完成了各拉线地锚的埋设工作。

c. 立柱、桅杆地面组装

立柱分两段进行地面组装，下段抱杆标准节组合长度20 m，上段18m抱杆标准节+0.5 m□900-□1000转换锥段+1.8 m回转支撑座组合长度20.3 m。

13 m高立柱桅杆也分上、下两段组装，下段组合长度5 m，上段组合长度8 m。平衡臂、立柱横梁和桅杆横梁均整体组装。

d. 吊装立柱下段

立柱下段吊装前，先安装好拉线挂具和四角下拉线，每根拉线都由2人控制。立柱缓缓起立，移动到底盘位置后，安装立柱底部，同时利用卡线器和链条葫芦将四角下拉线收紧。

e. 安装提升架

提升架总高度15 m，由5个3 m段组成。提升架采用分片吊装，四角设固定拉线。

f. 液压顶升立柱

将两个油缸顶部连接的顶升翻板通过螺栓与立柱标准节侧面孔连接。顶升立柱底部高出底盘2.2 m以上后，放入新的2 m标准节，并于上一节立柱底部连接。以此类推，立柱倒装组立到设计高度。

g. 吊装立柱上段、桅杆

吊车起吊立柱上段就位后，收紧顶部四角拉线，通过2台经纬仪观测、调整立柱至垂直状态。

立柱桅杆也分上、下两段吊装。就位后，桅杆帽的三个滑轮一侧朝向被跨线路，用以走伸缩臂各伸缩节的俯仰控制磨绳。

h. 吊装立柱横梁和桅杆横梁

先吊装立柱横梁，再吊装桅杆横梁。横梁就位安装由困难时，需配合调节立柱四角上拉线松紧度。

i. 吊装平衡臂

平衡臂双吊带四点水平起吊，吊到就位高度后，穿入两颗铰接点销钉。将2根平衡臂上拉线安装到桅杆挂点上，两根引下拉线利用卡线器和链条葫芦松弛状态挂在锚固地锚上。

j. 吊装伸缩臂

伸缩臂为一体结构，吊装前只需在地面安装封网杆腰环，并连接腰环间的高强绳。

采用双吊带四点水平起吊伸缩臂，就位后，将伸缩臂第一节钢段的双拉线安装到桅杆帽上，再松吊钩。经纬仪观测，调节拉线，直至伸缩臂呈水平状态。

安装伸缩臂第二、三、四伸缩节拉线。各条拉线均应留有足够余量，待两侧伸缩臂完成空中对接并限位后，拉线方可受力。伸缩臂吊装见图3。

图3 吊装伸缩臂

k. 吊装伸缩臂钢段横梁、顶端绝缘横梁和封网杆

伸缩臂钢段横梁、顶端的绝缘横梁利用2套机动绞磨磨绳系统同步起吊。起吊时缆风绳控制与电力线足够的安全距离。

13 m封顶玻璃网杆各节间通过穿钉螺栓插接，利用2根尼龙绳水平起吊。

l. 伸缩臂空中对接

连接发电机、配电箱、控制柜和各卷扬机间的电缆，并做好电气设备接地。

2名伸缩操控人员先同时控制一侧的2个伸缩臂同步水平伸出到设计长度，再同时控制另一侧的2个伸缩臂同步水平伸出。

两侧伸缩臂接近对接位置时(距离约0.5 m)，暂停。2名操控人员精确调整两伸缩臂的端头高低，使两侧伸缩臂端头在同一水平面上。并根据两侧臂端头的水平方向错位情况，调节平衡臂引下八字拉线，使两侧臂的端头在一条直线上。

控制伸缩臂缓慢伸出，确认伸缩臂一端的锥管端插入进另一端头内后，继续对接到位。

伸缩臂伸出过程中，应注意观察各封网杆腰环是否灵活滑动，封网杆是否同步展开。

伸缩臂空中对接完成后，安装好限位卡具，防止回缩。最后，收紧各伸缩节的固定拉线。

整个伸出、对接、封网过程共用时23 min。

图4 伸缩臂空中对接示意

3 应用效果分析

此次伸缩臂式跨越架跨越电力线工程应用验证了跨越装置各项设计参数的合理性和施工工艺的可行性，实现了该项新技术的各项功能，达到了预期的应用效果，为后续跨越电力线施工提供了一种新的工艺选择。

从跨越架搭设综合经济成本分析，伸缩臂式跨越架能够实现不停电快速跨越电力线(15～25 min)，可以避免被跨运行线路停电甩负荷、波及电网稳定的风险，具有良好的经济效益和社会效益，推广前景广阔。

4 建议

a. 研究将3个活动伸缩节的主、辅材由玻璃钢绝缘材料改为轻型金属材料，以提高伸缩节的结构强度。同时，考虑减少每节伸缩臂断面尺寸，使伸缩臂更加轻巧，便于运输和安装。

b. 将3个活动伸缩节主材改为轻型金属方管后，相应增加伸缩臂内的导向轮和限位轮宽度，并考虑将单排轮增加为双排轮，以增大接触面积，减少局部压强。

c. 将桅杆横梁换为前后双钢丝绳带链条葫芦软连接。以利用两侧伸缩臂空中对接时，利用平衡臂引下的八字拉线水平方向调节伸缩臂。同时，在双立柱的中间腰部位置增加一道横梁，保持架体的结构稳定[2]。

d. 将3个活动伸缩节主材改为轻型金属方管，伸缩节结构强度增大。去掉3个活动伸缩节间的绝缘横梁，改由经过受力计算的相应规格强度的各封网杆受力，以避免同侧两个伸缩臂同步抽拉动作难以实现的问题。去掉绝缘横梁后，可考虑去掉3个活动伸缩节的双固定拉线，改由引至地面控制伸缩臂俯仰的卷扬机磨绳受力，在每个活动伸缩节外端头均走2路绳，这样可大大降低施工的难度。

[1] 李 翔，赵全文，刘文勋.1000 kV特高压交流大跨越线路设计[J].高电压技术，2010,36(1):265-269.

[2] 李百根.特高压直流输电线路交叉跨越施工方法[J].广东科技,2014,6:49-50.

Application of Collapsible Beam Crossing Frame In UHV Power Transmission Line Construction

Zhang Yuezhou, Zhao Haibin, Wang Wenyi, Liu Chunguo，Jiao Zhongquan

(Hebei Electric Power Transmission and Transformation Co.Ltd.Company, Shijiazhuang 050051, China)

The components of collapsible arm crossing frame are introduced. Collapsible arm crossing frame's application in UHV line construction has been analyzed from three aspects of construction method,construction cycle and construction process. This analyzation shows this technique is feasible,economy and safe.The advises are given for the problems from practical.

collapsible-beam;power line crossing;craning;aerial connection

2017-05-17

张跃洲(1978-) 男，工程师，主要从事输电线路技术工作。

TM752

B

1001-9898(2017)06-0019-03

本文责任编辑：靳书海

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