特高压输电线路大跨越工程专用地线飞车研发与应用

桂和怀 张永清 刘 刚 朱冠旻

（安徽送变电工程有限公司，合肥 230012）

灵州-绍兴±800kV特高压直流输电线路工程长江大跨越标段采用“耐-直-直-耐”跨越方式，档距分布为612m-2269m-618m；跨越处江面宽约1807m，堤距2010m。直线跨越塔呼高275m，全高280.2m；锚塔呼高42m，全高57m。塔高、跨距、放线张力均为目前在建、已建特高压之最。安庆市北郊有一处军民两用机场，因该机场与本跨越位置直线相距仅35km左右，并且跨越塔高度远远超过附近已有构筑物，因此要求在地线上安装22只警航球，警航球直径为800mm，每只球为两个半球合二为一包夹于地线，采用等距安装。

在地线上安装警航球无非有两种方法，一是在架线时同步安装，二是在地线放通紧挂并附件后再安装。本大跨越工程跨越档档距为2269mm，每根地线需安装22个警航球，一般地安装1只警航球耗费时间为45min。先计算安装位置，展放地线时按照张力机放线里程，停机安装警航球-继续展放-再次停机安装，以此类推直到警航球安装完成，放线时间将达到16h，无法在4h长江封航期间完成地线展放作业，单次封航时间内不能完成地线展放，施工风险及航运风险巨大。因此，放线时同步安装警航球的施工工艺不可行，需在地线放通紧挂并附件后再安装警航球。

在长江上方近300m高空悬空地线上安装警航球难度大，安全风险高，需研制专用载人及运输警航球装置，制定合理的施工方法才能保证安装施工顺利实施。

1 飞车研发难点分析

采用地线放通紧挂并附件后再安装警航球，由于地线弧垂为189.3m（5℃），相当于从悬挂点至档距中央近190m的高差，如此大的高差若在地线放通附件安装后再安装的话，按照半档距安装需携带11只警航球，从跨越塔出发至档距中央开始向跨越塔方向安装，因189.3m的高差采用普通的地线飞车将无法完成安装任务。

考虑到大跨越专用地线飞车使用的特殊要求和不利因素，要设计适用于大跨越地线警航球安装的飞车。通过归纳，笔者认为必须解决以下难点：飞车作业对地线张力及弧垂的影响；飞车上下行升角问题；飞车自身稳定性，大跨越专用地线飞车应满足单地线作业飞车平衡问题；优化警航球安装人员作业平台，避免已安装的警航球影响飞车行进；大跨越专用地线飞车应具备机械收放功能，以满足大跨越工程大高差地线出线作业；优化收放飞车牵引绳索与地线连接；大跨越专用地线飞车应具备装载11只警航球、GPS精确定位功能[1]。

2 飞车设计方案

针对以上难点，通过制定大跨越专用地线飞车安装警航球施工工法，分析、计算合理选择飞车结构，大跨越工程专用飞车系统，包括承力滑车、工作平台、挂线滑车、卷扬系统、容绳系统五大部分。其中，卷扬系统采用现有3t机动绞磨。除此之外，其他四大部分的主要功能和技术参数如下。

2.1 承力滑车主要功能和技术参数

承力滑车的主视图、侧视图如图1所示。承力滑车强度应满足工作荷载（工作平台、作业人员、警航球等设备材料重量），承力滑车的轮槽宽度应满足相应架空地线的直径，设置手动刹车装置。

图1 承力滑车主侧视图

2.2 工作平台主要功能和技术参数

工作平台主侧视图如图2所示。工作平台应满足工作荷载；为防止工作平台倾覆，在平台两侧各设置50kg配重装置；工作平台尺寸宽度为1.2m，固定平台1.5m，悬臂平台1.5m，满足警航球安装空间；固定平台用于人员站位，工器具、设备材料摆放，悬臂平台用于人员安装警航球。

图2 工作平台主侧视图

2.3 挂线滑车主要功能和技术参数

挂线滑车主视图、侧视图如图3所示。根据卷扬钢丝绳自重比载和挂线滑车安装距离，单个挂线滑车应满足卷扬钢丝绳垂直荷载，挂线滑车的轮槽宽度应满足相应架空地线的直径，卷扬钢丝绳压板便于紧固压紧。

图3 挂线滑车主视图、侧视图

2.4 容绳系统主要功能和技术参数

容绳系统主视图、侧视图如图4所示。容绳量大于1500m，容绳规格Φ11钢丝绳，带棘轮可松放。

图4 容绳系统主视图、侧视图

3 主要技术指标分析

3.1 双点悬挂设计

飞车悬挂在地线上会形成折点，以往简易飞车均采用单点悬挂，方便作业人员简单操作，但是悬挂折点影响地线弯曲，不利于地线成品保护，同时折点阻碍飞车滑行。采用双挂点，有效降低了对地线的损伤，改善折点对飞车滑行的阻碍。

3.2 双悬挂硬性支撑结构

线路飞车类似索道运输用缆车，悬挂点一般相互独立的，便于过支撑点和调节。线路飞车是提供人员操作用的工具，独立悬挂会引起两挂点回兜，阻碍滑行[2]。鉴于此，人们设计了硬性连接支撑悬挂，飞车悬挂点与飞车保持一致，一是改善折点倾斜角度变化值，二是改善飞车升角，便于牵引和滑行。

3.3 下挂平台

警航球安装至少需要两人操作，而原始的简易飞车不能携带两人，没有供操作人员作业的平台。另外，安装的警航球无法大量携带，只能用船运至作业下方，从长江上吊装上线。但是，下挂平台设计给施工人员提供高空站位点，可供人员操作、休息、摆放警航球。

3.4 平台偏心设计

警航球安装需要缠绕预绞丝，预绞丝长度达1.2m，垂直悬挂必然影响预绞丝的安装。悬挂系统与操作位置分开，给作业人员留出安装的空间，悬挂系统与作业点间隔1.5m，作业人员可在安装的垂直位置安装预绞丝，方便快捷。

3.5 索道式牵引系统

采用独立的牵引系统，不需要人力滑动飞车，牵引系统从跨越塔沿地线放线每隔100m设置一组牵引绳吊挂滑车，保证牵引绳与地线同步，避免牵引绳磨损地线，防止牵引绳与地线绞线。

3.6 飞车滑动升角计算

根据地线力学特性和设计参数，通过对每个工程飞车滑动升角的计算，校核地线飞车是否可以依靠自重行走至弧垂点。

4 结论

2015年12月，灵州-绍兴±800kV特高压直流输电线路工程（长江大跨越标段）采用该飞车完成了警航球安装。大跨越专用地线飞车，方便进出架空地线对警航球、阻尼线和防振锤进行安装，减少工作人员的体力消耗，提高工作效率，降低了封航时间，有效地保证了施工安全，取得良好的社会效益和经济效益，可在输电线路类似施工安装中推广和应用。

[1]席时显.架空线飞车设计中最佳爬坡能力的商榷[J].华东电力，1991，（11）：22-24.

[2]邱中华，杨暘.关于提升500kV架空输电线路地线作业飞车工作效率的研究[J].科技创新导报，2017，（2）：20-21.