无跨越架跨越不停电线路施工工艺研究

伦国颖

（广东电网能源发展有限公司，广东 广州 510145）

0 引言

随着国内电网建设的蓬勃发展，架空输电线路线行路径面临着越发狭窄和受限的状况，改扩建、新建输电线路工程导地线架设施工与运行电力线路交叉跨越的情况越发频繁且难以避免，交叉跨越涉及的运行电力线路电压等级也逐渐提高，建设过程中需要配合停电的难度随之增加。为此，在综合考虑跨越施工作业面临的人身、设备安全风险，线路停运带来的电网风险，限时用电带来的社会影响下，带电跨越架线施工作业得到广泛应用。过往带电跨越大多采用钢管架、竹木架或利用铝合金抱杆搭设跨越架保护架线施工，但此方法占地面积大，耗费人力物力多，安装工期长，青苗赔偿费用急剧增加。如遇地形条件恶劣，新建线路设计安全净空条件有限以及被跨越运行线路架空地线超过跨越架有效高度等不利情况，则被跨越的运行线路需要配合停电施工。但线路停电带来的电网运行方式调整，导致区域电网供电灵活性和可靠性降低，停电施工时间相对紧凑，施工工期得不到充分保证。因而，传统的施工工艺已不能满足现今线路建设施工的普遍要求，随着高强度绝缘绳和遥控飞行器及小火箭抛绳设备的出现，利用铁塔作为支撑架体的无跨越架跨越不停电线路架线技术得到推广应用。

1 无跨越架不停电架线工艺特点与施工方法分析

1.1 工艺特点

首先，无跨越架跨越不停电线路架线施工过程中，被跨越运行电力线路不需要全部同时停电配合施工。只需按照相关规范规定退出线路重合闸装置，避免线路故障跳闸时重合强送电即可，被跨线路仍可带负荷稳定运行，保证用户用电。其次，施工时间灵活，不受停电时间限制，可按照施工计划妥善均衡安排现场作业任务，减少因被跨线路同时长期停电造成的负荷损失、安全裕度下降带来的工期压力。另外，利用新建线路铁塔作为支撑架体，跨越安全措施和封网装置安装所需的机械设备和物资材料少，可有效提升施工经济性及安全性。此外，承力绳封网可根据施工点地形条件灵活设置，受被跨越线路高度限制较少，对牵张放线系统影响不大。最后，可利用遥控飞行器或小火箭抛绳设备展放高强绝缘引绳，实现大跨越档距封网。

1.2 施工方法

其一，在新建线路铁塔前后侧挖埋封网装置承载绳锚固地锚，在导线放线滑车下方合适位置塔身处安装悬挂承载索横梁，根据封网宽度在横梁上合适间隔位置悬挂滑车为封网承载索提供可靠固定支点[1]。其二，利用遥控飞行器或火箭抛绳器展放绝缘初级导引绳，跨越带电线路及其他跨越物上方。其三，利用已展放好的初级引绳通过多次带张力牵引，将封网主承载索及拉网绳牵引通过带电线路上方；通过手扳葫芦收紧主承力索至预定弛度并与地锚牢固相连，形成封网承载系统。其四，将封网绳和绝缘撑杆环扣挂上承载索，利用拉网绳将封顶网展放至带电线路上方合适位置。其五，封网装置安装完成后，采用常规张力架线方法，展放各级导引绳、牵引绳及导地线。其六，紧线、压接及附件安装工作完成并通过运行单位验收合格后，即可拆除封网装置。其七，跟安装封网装置顺序相反，先回收从主承力索上的封网绳和绝缘撑杆环扣[2]，然后张力回收承力索，最后采用人工走线方式回收初级导引绳，拆除塔上承载索横梁和滑轮。

2 案例分析

2.1 工程概况

本项目为500 kV电压等级的输电线路改造工程，改造段全长24.759 km，曲折系数约为1.04，全线按同塔双回架设，由原先四分裂300截面导线改造为四分裂720截面导线，全面提升全线送输电容量。本改造工程其中一个单项工程需改造500 kV变电站外一段线路，该改造段在保持原线行方向的前提下，错开旧基础位置重做基础，重新立塔放线。如图1所示，新建GN56—GN57档连续跨越四回220 kV、三回110 kV电力运行线路，这七回线路分别按照两个220 kV同塔双回、一个110 kV同塔双回、一个110 kV单回布置，根据图1所示地形落差及现场情况无法采用搭设跨越架的方式进行改造施工。同时，由于上述七回电力线路均为区域内重要输电线路及变电站间联络线路，长时间配合停电将给邻近镇街带来严重的社会影响。为此，该工程施工项目部采取了无跨越架跨越不停电线路施工方法进行施工。

图1 示例改造工程航拍示意图

2.2 工程应用情况

2.2.1 封网装置设置情况

封网装置由三部分组成。第一部分为绝缘封网装置：在跨越最靠外的运行线路两侧边线外缘各10 m范围内，共设置61道φ10迪尼玛绳作为封网绳，每道间隔2 m，封网保护范围共118 m。第二部分为GN56号塔与被跨越线路间的保护网：图1带电线路1侧的绝缘封网装置起，向GN56号塔方向设置22道φ10钢丝绳进行封网，间隔5 m，保护范围104 m。第三部分为GN57号塔与被跨越线路间的保护网：在图1带电线路4侧的绝缘封网装置至GN57号塔临时横担间，设置15道φ10钢丝绳进行封网，间隔5 m，保护范围67 m。图2为封网装置平面示意图。

图2 封网装置平面示意图

2.2.2 封网安装及拆除方法

1）封网架设与安装步骤如下：第一，从GN56牵引φ20迪尼玛绳，牵引过67 m后，开始用φ10迪尼玛绳在GN56塔临时横担处每隔2 m织封网绳，每牵引出2 m暂停织一道封网绳，共织61道。第二，完成61道φ10迪尼玛绳封网绳编织后，开始用φ10钢丝绳在GN56塔临时横担处每隔5 m织封网绳，每牵引出5 m暂停织一道封网绳，共织22道。检查φ10钢丝绳封网绳必须从图1带电线路1侧向GN56侧远离至少10 m。第三，完成上述两步织网后，再次调整封网高度，锚固φ20迪尼玛绳承载绳。第四，高空作业人员由GN57登塔，在承载绳上坐飞车出线，从φ10迪尼玛绳封网处，开始用φ10钢丝绳每隔5 m向GN57织封网绳，检查φ10钢丝绳封网绳必须从图1带电线路4侧向GN57侧远离至少10 m。

利用φ10绝缘绳在封网跨越点前后10 m各设置两道八字偏拉的预防封网收窄和倾覆。GN56横梁采用600 m×35 m抱杆作封网承载绳挂点。横梁绑扎在GN56塔下横担以下10 m处，抱杆安装在跨越档内侧铁塔上。吊装横梁时左右横担各采用一台绞磨同步起吊，保持抱杆水平，方便安装。抱杆在铁塔主材处绑扎固定，同时采用两根φ17.5钢丝绳在抱杆尾与上中相塔身处补强，用两根φ17.5钢丝绳在抱杆中内侧承载绳滑车处与下横担根部进行补强，补强钢丝绳与6 t葫芦连接，便于调整抱杆垂直方向均匀受力。GN57塔由设计单位在下横担下平面下方16 m处增加临时封网横担，完成施工后拆除。分别在横担头和主材设置挂点，承力绳锚固在临时横担挂点处，同侧两挂点间距12 m。埋设承载绳锚固地锚，埋设地锚安排专人负责检查验收并做好防水排水措施。用经纬仪测量准确找出承载绳转向滑车的反向方向，定出拉线地锚位置。地锚规格、位置及埋设中地锚选择按列出的地锚规格、斜向角度及埋深进行控制实施，埋设时由专人核对地锚规格、埋设、马道口符合要求后方可进行回填，回填土时必须夯实处理。

2）封网拆除步骤如下：（1）拆除封网绳及承载绳前，应在被跨越的所有线路进行停电、验电接地，确认已停电后再进行拆除。（2）高空作业人员从GN57侧利用高空飞车拆除GN57至GN56封网φ10钢丝绳。（3）回收完成GN57侧钢丝绳后，在GN57塔封网横担挂点松绑，GN57侧将φ20迪尼玛绳与φ10迪尼玛绳连接，GN56侧利用双滚筒绞磨回收φ20主承载绳和φ10封网绳。（4）高空作业人员通过新架设的500 kV双回线路下相四分裂导线将φ10迪尼玛绳从GN56带到GN57塔，高空人员从GN56往GN57走线过程中，地面配合人员通过绞磨机配合回收多余的φ10迪尼玛绳，保证绳与下方线路保持15 m以上的净距离。

2.2.3 封网装置计算要点

本次施工拟采用地锚为2.0×0.5 m、埋深为1.8 m，其受力计算如下：

经计算规格为2.0×0.5 m、埋深为1.8 m地锚容许拉力为52.6 kN，大于事故状态时H2=37.513 kN，故本次选用地锚满足施工要求[3]。

2.3 旧导线从旧塔滑车提线至新塔滑车施工措施

提升旧线前，GN55、GN56 铁塔已组立完成，GN57完成地线横担吊装，封网GN56—GN57已完成。各塔完成滑车悬挂，其中GN56悬挂双滑车。由于GN57内侧承载绳挂点只能设在主材，需要将GN57绝缘子串利用6 t手扳葫芦在金具连接处向封网中心偏拉2 m，绝缘子悬挂方式由I型调整为V型，完成架线后恢复I型。利用两套独立的双筒绞磨系统将旧导地线按顺序单线逐根提升至新塔滑车上，新塔和旧塔滑车对向打开，新、旧塔滑车结构如图3所示。GN57、GN55提旧线需要错开不同相。GN57、GN55提线完成后，GN56才能提升旧线。

图3 新、旧塔滑车

2.4 过轮临锚措施

在提升旧线后，为了确保GN53、GN58导地线卸负荷过程中不跑线，在GN57大号侧设置一套过轮临锚，GN55不具备打轮临锚条件，GN53卸负荷过程中需要增设一组后备保护松线、锚线系统。过轮临锚布置示意图如图4所示，过轮临锚由导线卡线器、临锚钢绳、直角挂板（Z-7）、链条葫芦及地锚等构成，过轮临锚的对地夹角不宜大于25°。所有临锚的锚线方向应基本顺线路方向，临锚的位置应便于松锚作业[4]。

图4 过轮临锚布置示意图

2.5 施工过程中防止感应电措施

在施工过程中，由于GN56—GN57档下方存在220 kV、110 kV带电线路，且GN56—GN57封网绳可能受到阴雨天或空气湿度过大的影响，导致封网下坠，使安全净空距离缩小，因此存在出现感应电的可能。

进行封网施工前，φ20、φ10迪尼玛绝缘绳应进行绝缘测试，符合带电作业的绝缘绳要求。在未安装施工接地线和临时接地线前，联系测量部门配合测量GN56—GN57跨越七回带电线路的感应电压和电流数值，安装施工接地线和临时接地线后，测量部门再次测量GN56—GN57跨越带电线路的感应电压和电流数值。封网施工过程中，必须在每条承载绳两侧利用φ660接地单轮滑车进行可靠接地，并在临近GN57封网横担和GN56抱杆临时横梁处用16 mm2软铜线缠绕承载绳接地。施工过程中，导地线在牵张机出口处挂接地滑车，牵张设备、机动绞磨等所有工具都应可靠接地。架线施工过程中，若发生触碰带电线路情况，线路严禁强行送电。施工过程中施工人员应配备合格的个人保安接地线。高处作业人员与带电体应满足表1所示最小安全距离的要求[5]。

3 结束语

无跨越架不停电架线新工艺具有投资少、施工时间短、不受地形地貌条件限制和占地少等优点，该技术也可用于跨越公路、铁路、河流等，适用范围广泛。无跨越架不停电架线技术不仅减少了停电、封路、封航等带来的损失，而且不受停电、封路、封航时间的限制，能保证工期按计划完成，实现社会效益和经济效益的最大化。无跨越架不停电架线施工技术的应用有利于保障电网稳定安全运行，有利于提高企业经济和社会效益。

表1 高处作业人员与带电体最小距离要求