架空输电线路导地线架设施工技术要点分析

嘉兴市恒光电力建设有限责任公司 杜九江

据国家能源局公布的相关数据：2022年我国用电量高达8.6372万亿kWh，同比增长3.6%，且城乡居民生活用电量1.3366万亿kWh。同时，6000kW以上电厂发电设备具有3687h利用时间，电网工程建设投资额5012亿元，由此表明电力发展对国家经济以及民生质量有着重要影响。为提升线路连接质量，提高供电服务水准，应有效应用架空输电线路导地线架设施工技术，满足电力建设需求。

1 架空输电线路导地线架设施工标准

1.1 架设质量标准

架空输电线路导地线架设施工工作应满足一定标准，继而提升施工质量，促使架设后导线与地线等线路均能表现出正常运行功能。通常在架空输电线路架设作业期间，要求所选择的导地线等缆线务必具备优良导电性，因其架设区域内多遭受雷雨天气，为避免出现导地线运行异常问题，应确保所选导地线材料务必具备抗风压、抗冰雪荷载、耐腐蚀作用。

目前，导地线适合材质多以铜铝钢多股缆线为主，又或是选用镀锌钢绞线。同时，在实际架设期间无论是导地线的布置还是连接，都需要先行考虑是否符合施工质量、外观质量以及运行质量要求，即连接后运行的架空输电线路能够持久稳定供电，并且也须控制好接触电阻，一般接触电阻较大，易产生断电后果。而在导地线出现发热或是机械性能不达标问题时，也更容易引起导地线断线状况。因此，务必以质量标准予以有效架设。

1.2 架设方式标准

在施工人员架设导地线时，常用对接与搭接方式，且每一种架设方式都具有明确规定。以对接架设方式为例，要求导地线连接时线头需在穿管中相互接触，且线头前端应重合于管口。至于搭接方式，要求管口内至少留取10mm裸露线头，并压接20mm，确保衬垫两端具有相同露出长度。而且在压接施工中还常使用液压形式，围绕下述公式确定对边距（s），由此保障压接质量：s=0.886kD+0.2，其中k、D分别表示压接管六边形压接系数（镀锌钢绞线以及截面积＜720mm²的导地线多取值0.993，其余取值0.997）、压接管外径。

1.3 架设一般规定

为促使导地线顺利架设在架空输电线路杆塔结构上，还须满足一般规定。如施工人员应持证上岗，且听从专人指挥，检查好材料质量后，可在架设现场加固拉绳，同时不能突然剪断导地线。采用跨越架架设技术时还需将跨越架中心设定在输电线路中心线处，两端保留1.5m宽度空间，而后选择在晴天予以架设。为维护施工安全，要求施工人员严格遵守相关规范确定施工路径[1]。

1.4 参数控制要求

在施工人员架设导地线时，理应合理控制相关参数，明确具体影响因素，即档距受地形、树木、房屋等影响。输电距离与线路规划、容量供需关系有关。至于导地线挂点高差引导线型号、铁塔类型差异有所不同，同时根据不同参数下地线感应电流摸索架设规律，在以感应电流（Ie）为评估标准时，可以结合下列公式予以计算：Ie=Ue/jwL+R+Rg、Ue=jwMABI，其中：Ue为感应电压；j、w为相关系数，L、R、Re分别表示距离、导线电阻、接地电阻，I为交变电流；MAB为互感。

此外，由于感应电流与导线弧垂也存在相关性，故而在考虑地线损耗应力时也要综合弧垂参数予以确定。如在连续档中可参照下述公式确定档距下对应弧垂（fpx），进而掌握导地线运行应力变化特征。经过受力分析方法可促使各参数更符合具体工况：、tanβ=Δh/l、，其中：fx、lp、l、fp、β分别表示观测点观测档电线弧垂、档距、观测档位、代表档距下最大弧垂、观测档高差角，△h表示导地线挂点高差，σ0代表测量时弧垂最低点应力，x表示弧垂观测点到0点对应水平间距，γ0是实测时电线比载。

在导地线架设施工期间，只有符合上述多则标准，才能最大化展现架设施工技术优势，同时也能在遵守一般规定、质量要求以及合理控制参数下出具完善架设施工方案。另外，在确定具体架设施工方案时，还须从经济性、可操作性、安全性等多个方面择优而选。

表1 不同条件下弧垂与档距相关性分布情况（数据属于仿真分析结果）

2 架空输电线路导地线架设施工技术要点

2.1 跨越架架设施工技术

架空输电线路导地线架设施工阶段，关于导地线的布置应采用跨越架技术予以架设。本公司在承建110kV蒲宁输电线路工程施工时，因跨越档间距为235m，导致在架设导地线时难度较大，为尽快完成架设任务，笔者提出在工程中采用跨越架架设技术，在尚未引发重大断电事故前成功架设导地线。在以跨越架作为导地线架设工具时，还须在架设导地线的杆塔结构两端分别安装滑轮，同时为消除施工风险，可以选择在西侧相距挂线点75m位置上确定滑轮安装点位，而后在地线连接处安装滑轮轮槽，并连接钢丝绳，以便在滑轮作用下快速牵引导地线。一般在以滑轮构建跨越架时，还要建立架设班组，在专人下拉下运行滑轮[2]。

另外，还应在牵引绳助力下将导地线拉伸到指定位置，而后完成连接并进行架设操作，即将120kV专线牵引到某特定挂点，之后有序搭设导线。至于此工程中地线架设作业，应当在150m处固定钢绞线，并将其与地面进行连接。经过跨越架顺利搭设后将形成完整导地线架设结构。同时，在架设导地线时还需控制好导地线弧垂最低点处最大张力（Tmax），且符合下列关系，以此提高导地线架设施工安全水平：，式中：Tp、Ke分别表示导地线拉断力和导地线设计安全系数（多＞2.5），而且悬挂点Ke宜高于2.25，地线Ke＞导线Ke。

而且在本工程中因场地运输条件有限，所以在布线环节合理布置线盘，并将布线裕度控制在3%以内，接头时笔者在技术人员指引下按照导线规格特征和捻向差异选择在非同一耐张段连接导线，并将线盘放置在宽广场地内。组装绝缘子串阶段，还专门在该工程内使用双轮放线滑车和牵引绳，检查好滑车无质量问题后，按照标准的放线方式借力架设导线。在笔者所在单位承办的多个电力工程中，均按照同步搭设跨越架、布置牵引场地、安放滑车，而后展放引绳、连接导地线、紧拉导地线、挂线、质检步骤架设导地线，确保工程中铺设的导地线符合安全与质量双重施工要求。

2.2 安全网架设施工技术

架设导地线时理应采用安全网架设施工技术增强架设施工安全性。首先，因架设导地线属于高空作业，尤其是架空输电线路导线连接工作，需要电工（施工人员）前往杆塔顶端结合施工方案有序搭设线路，故而在现场务必做好安全防护工作，即在施工段范围内先行架设安全网，同时控制好高度参数。

在本公司承建某220kV架空输电线路工程中，在17m路基垂直开挖距离下现场净空距离15m，此时最小安全净空距离应在6m左右，且垂直向施工安全高度不宜高于9m[3]。在此条件下还应当提前布置好安全保护网。施工人员在以绝缘绳穿插导线时，应当进行紧密合作，而且安装钢丝绳时，还应当将间距控制在8m，水平距离10m，以此在钢丝绳交叉分布状态下可供施工人员安全作业。

其次，施工人员在架设地线时，应当实施落地施工，即利用线夹确定好地线连接位置，并予以悬挂，而且还需要注意导地线接头平滑度，到达指定连接位置后，需要制定边导线保护网，即通过云梯加固钢丝绳，此时地线架设前钢丝绳还要尽量保持8m以内的距离；最后，施工人员之间应进行分工，包括钢丝绳拆除者、导地线连接检查者、线路辅助交付者，从而在合力下既能保障施工进度，又能维持现场安全，预防高空坠落等危险事件。

2.3 张力架线施工技术

导地线架设施工时，施工人员亦可采用张力架线形式连接导地线，此时为了提高缆线材料利用率，通常需要根据下列公式计算出最佳施工段第i线路档位具体长度（Li），以便达到绿色架设目的：

其中：li、φi、w、Hi具体指代施工段第i线路档位具体档距、悬挂点到水面夹角、线材重力、水平放线张力。h放线档两悬挂点高度差，L为放线档档距。另外，在确定好线材长度后还需准确分析双放线滑车承载力（Q），并符合下列关系，而后才能在放线滑车辅助下实现张力架线，通过张力作用完成架设任务：Q＜nLvW，其中n、Lv、W表示分裂导线数量、垂直档档距、单位长度线材重力。

当以张力架线方法架设导地线时相关参数满足相关要求后，还按照下列顺序予以施工，并且需要提前准备好额定牵引力（P）符合下列规定的牵引机：P≥mKPTP，其中，m、Kp、Tp表示牵引机作用下导地线牵放作业导线数量（根）、相关系数、被牵放时导线保证计算拉断力。与此同时，还选择与现场工况相契合的张力机、地锚等工具。要求10%张力机牵引绳综合破断力低于额定制动张力。随即确定好张牵场地后架设导地线。导地线放线时，施工人员还需结合风力动力学原理对导地线抗压能力予以分析，一般在5级以上风力条件下暂缓施工，以便在张力与牵引力作用下导地线能达成质量与安全施工目标。

2.4 引绳展放施工技术

实际上，影响架空输电线路导地线架设施工水平的关键因素是引绳展放质量。通常包含滑翔伞展放、飞艇展放以及无人机展放。其中，以滑翔伞展放引绳时，需在滑翔伞上连接长3100m的迪尼玛绳，而后随着滑翔伞飞行方向的调整顺利将引绳展放到500kV高压线塔上，后飞艇展放作为新型导地线架设技术，具体可使用8.5m长，2.2m高，载重15kg的飞艇搭配径长6mm尼龙绳予以展放作业，能随时结合飞行轨迹确定展放路径，根据相关研究飞艇最长可达到1296m展放距离。

本文则推荐应用更为普遍且成本相对小的智能无人机展放施工技术，此技术能利用平飞、垂直起飞、悬停等方式实施有效展放。比如可以在无人机处连接迪尼玛绳（2mm），而后在飞行期间将引绳展放到塔顶，并在指挥人员引领下确定飞行高度等参数，从而提高导地线展放效率。

2.5 导地线压接施工技术

压接施工技术是较为常见的一种导地线搭接工艺。为保证在压接作业下导地线能保持良好性能，理应在施工前开展试爆试验，即通过对导线和地线试件使用炸药记录导地线变形情况，由此判定压接施工技术适用性。如使用60mm×90mm×50mm的450g炸药对地线进行试验，可发现压接管仅有微小收缩反应，而以52mm×320mm×65mm同药量炸药包对导线进行试验发现出现明显烧伤与弯折现象，表示此试验中地线达标，但导线不适合应用压接技术。

经过准确判定适用性后需根据施工准备→断线→定位标注→清洗→穿管→压接→施工后检查顺序对导地线予以压接，而且在进入铝管时施工人员还需在架设时在管口内部涂导电脂材料，自此实现压接管拉力均匀分布，之后结合施工图纸调整导地线压接施工点位，压接牵引管时应至少形成200mm有效压接长度，对应的破断载荷需高于60%导线额定拉断力，液压机应保持80MPa压力值（300t重型设备），并且在重叠压接施工时需形成5mm以上重叠宽度，以便导地线压接后能正常运行。

综上，架空输电线路导地线架设施工阶段应遵循架设方式、架设质量以及相关参数要求、一般规定等标准，同时需在施工期间重点应用跨越架架设、安全网架架设、张力架线、引绳展放以及导地线压接施工技术，以便在架设技术辅助下优化导地线架设施工效果，为我国电力工程现代化建设奠定有力基础。