电力线路拉线制作工艺技术提升

陈石科 廖志斌 李毛根 常青春

（1.宿州明丽阳光电力工程维修有限公司 2.国网安徽省电力有限公司宿州供电公司）

0 引言

在电力线路的常规运行、施工、维保等工作中，电力线路拉线是必不可少的［1-2］。传统的电力线路拉线制作工艺十分复杂，费时间费人力，制作工艺质量也无法保证，一根拉线制作完成后需要反复进行修正才能够达到使用标准。在制作电力拉线的过程中，进行钢绞线弯曲作业的时候，安全风险较大，容易造成人身伤害，马口线的缠绕作业也存在一定的安全风险［3］。常规的电力线路拉线需要两人配合完成，需要用到普通手钳、扳手、铁榔头、破坏钳等工具，这样制作出的电力线路拉线效果欠佳，质量不高，马口线的缠绕十分不便，制作效率较低。因此十分有必要设计出专用的电力线路拉线制作工具，以提高电力线路拉线制作工艺质量，提高拉线制作作业效率［4-5］。

1 电力线路拉线作用及制作工艺现状

1.1 电力线路拉线作用

电力线路拉线的作用是平衡电力杆塔的受力分布，保证电力杆塔不发生弯曲等形变，电力线路拉线普遍采用镀锌钢绞线来制作，其上端连接到拉线抱箍，下端经过可调节的拉线金具连接到埋在地下的拉线棒或拉线盘［6］。电力线路拉线的质量与电力线路的安全、稳定、可靠运行密切相关，是电力线路必备的附属部件，每一条电力线路至少需要两根以上电力拉线［7］。拉线的承受力为：

式中，P为导线最大张力；θ为拉线与地面夹角。整个受力需要处于平衡状态，满足：

拉线长度为：

式中，LH为拉线高度；LL为拉线坑深度。拉制作拉线采用的钢绞线强度为：

1.2 拉线制作工艺现状

拉线的制作过程较为复杂，需要制作上把、下把、拉紧绝缘子等，最关键的操作步骤就是缠绕马口线，需要进行多次操作才能够完成一根电力拉线的制作。马口线的制作工艺要求极高，对缠绕后的铁丝提出了很高的缠绕密度要求，是一项工艺技术难点。

电力拉线楔形线夹、拉紧绝缘子以及UT线夹需要经过量取铁丝，剪断钢绞线制作盘绕线，弯曲钢绞线，安装楔子，缠绕马口线六个步骤，上述六个步骤的操作用时如表1所示。

表1 电力拉线制作用时统计表

上述的操作步骤必须要用到老虎钳、扳手等工具，制作工艺不规范，极容易造成材料的损伤，并且单人无法完成，需要两人协同配合进行，尤其是在处理钢绞线的时候，由于钢绞线的刚性强度极大，在对其进行弯曲的时候必须要使用极大的力量才能够实现，并且存在一定的安全风险。

从表1中的数据明显可以看出，制作盘绕线、弯曲钢绞线、安装楔子、缠绕马口线的操作耗费了很多的时间，尤其是缠绕马口线，耗费了最多的时间。电力拉线楔形线夹、拉紧绝缘子以及UT线夹在制作的时候对工艺要求较高，容易出现以下几种问题：

1）盘绕线制作时容易出现弯曲形变，盘绕不规则的情况；

2）在对钢绞线进行弯曲的时候，容易出现散花、伤股的情况，并且与楔子舌板间存在大于2mm的间隙；

3）在进行马口线缠绕的时候，马口线的缠绕力度不容易控制，缠绕力度过大时，会造成铁丝镀锌层的破损；缠绕力度过小时，会造成铁丝与拉线绑扎之间存在缝隙不紧密，导致施工质量不达标。

2 电力线路拉线制作工艺标准

在进行电力线路拉线制作的时候，对于制作工艺有明确的要求：

1）镀锌铁丝的镀锌层良好，不存在锈蚀现象，不应存在弯结、断裂、破损等缺陷；

2）钢绞线应当紧致，不存在松股、交叉、折叠、断裂及破损的情况；

3）在使用UT线夹、楔形线夹时，线夹舌板应当与拉线紧密接触，尾线侧位于凸肚，受力后不存在打滑现象，安装时需要保证线股良好，不损伤；

4）铁线的必须保证均匀、无缝隙（标准为缝隙不大于0.2mm），正常凸起，钢绞线的镀锌层不得受损。

5）马口线的缠绕长度需要根据缠绕部位来确定，楔形线夹和UT线夹处为：第一道缠绕80mm、第二道缠绕40mm；拉紧绝缘子处为：第一道缠绕150mm、第二道缠绕100mm，缠绕紧密且铁丝和钢绞线镀锌层不受损伤。

3 电力线路拉线制作工具组成及技术要点

电力线路拉线制作工具主要包括盘线部分、弯线部分、缠线部分及支撑底座。

1）盘线部分：在进行盘绕线制作的时候，采用圆心运动原理，通过圆柱形钢管的转动，将铁丝顺转动方向就势缠绕在钢管圆柱上，最终形成弹簧装铁线圈。要求铁丝弧度规则、圆润，成圆柱形状，不存在凹凸不平情况，为马口线最终绑扎垫下基础。

2）弯线部分：这部分由成型轮和弯曲轮构成，通过杠杆带动轴承，实现导线的弯曲。实现原理：将轴承通过夹板与杠杆焊接，两个轴承要保证位于同一水平面，轴承之间的间隙要保证导线顺利穿过。钢绞线通过成型轮和弯曲轮之间，传入紧锁的块内孔，由螺栓紧锁，旋转手柄，弯曲轮将钢绞线沿着成型轮表面进行弯曲。轴承的半径必须与舌板相匹配，以保证导线能够紧密压实再舌板上；辅臂钢绞线穿过末端设置一个15cm钢管，在钢管上开一个螺纹孔，通过螺丝压紧钢绞线，以保证在弯曲导线的过程中，辅臂钢绞线不出现打滑现象。

3）缠线部分：采用杠杆带动半圆，利用杠杆上焊接的钢管进行自动放线，通过在半圆钢管豁口附近的圆钢上焊接的0.5cm导向螺丝，将铁线圈在进行旋转时就势压紧在钢绞线上，缠绕过程省时、省力，缠绕换人时不影响缠绕质量，且缠绕器也不会掉落，也可以一气呵成，缠绕紧密，不损伤钢绞线和铁丝要连贯，否则容易造成铁丝的形变，影响缠绕效果。

4）支撑底座：盘线部分，弯线部分及钢绞线的固定部分要固定在支撑底座上，支撑底座要设计为三角体，以保证稳定性，设计高度要符合人体发力。

4 独立缠绕器技术要点

4.1 独立缠绕器结构组成及功能

根据马口线的缠绕轨迹以及机械传动的原理，设计出独立缠绕器，完成马口线的缠绕，独立缠绕器结构简单紧凑，具体组成包括：卡线豁口、半圆形导管、铁丝导向口、卡线固定把手、连接杆、旋转手柄，具体的构成示意图如图1所示。

图1 独立式缠绕器构成示意图

1）卡线豁口：卡住马口线，保证缠绕时马口线位置固定，不出现偏移。

2）半圆形导管：在缠绕马口线时，就半圆形导管将马口线进行平滑弯折，形成绑扎弧度，通过卡线豁口将马口线固定好。在马口线缠绕过程中，半圆形导管需要卡附在钢绞线上，即使双手离开独立缠绕器，也能够保证其不至于脱落，具有防脱落安全性。

3）铁丝导线口：保证马口线随着半圆形导管的旋转而紧密缠绕在钢绞线上。

4）卡线固定把手：绕制好的马口线需要插入到卡线固定把手中，进行马口线的固定与展放，为下一步工作做准备。

5）连接杆：将旋转手柄产生的旋转力上传到半圆形导管。

6）旋转手柄：操作旋转手柄，产生旋转力。

4.2 独立缠绕器结构工作原理

在进行马口线缠绕之前，需要进行准备工作，将铁丝缠绕成圆柱状铁线圈，并将圆柱状铁线圈的一端弯成“G”状（如图2所示），压在钢绞线的马口上，缠绕器半圆形导管卡于钢绞线马口位置，圆柱形铁线圈通过卡线豁口套进卡线固定把手上，然后操作旋转手柄，带动连接杆，通过铁丝导线口将铁线圈逐层压实在钢绞线上。

图2 “G”型铁线圈

5 应用效果分析

采用电力线路拉线制作工具，对电力线路拉线的制作工艺技术进行改进，发现电力拉线的制作耗时显著缩短和制作质量显著提升，各个步骤的操作用时对比结果如表2所示。

表2 电力拉线制作耗时对比结果

对比各个步骤的操作耗时发现，由552s缩短到了348s，耗时只有原先人工操作的一半多一点，并且单人独立就可以完成。绕制结果马口线缠绕紧密、严实、无缝隙可以忽略不计。

6 结束语

电力线路拉线制作工具经过不断的试验、不断改进，有效地解决了电力线路拉线制作中存在的诸多问题，采用该工具后，工艺质量完全能够达到标准的要求。该工具结构简单、操作方便、适用范围广，不但适用电力线路，还适用于电信等弱电线路和电气化铁路等。不但可以地面作业，也可以高空作业，能够达到省时省力的效果，尤其是解决了多人协同操作的问题，减少人力消耗的同时，又使得工艺质量得到显著的提高，并且也降低了作业的安全风险。