摘要:重点研究架空输电线路施工中放线施工技术的运用,总结了准备阶段在设备选择、工作流程、技术准备、布线要求等方面的要点,分析了常规放线施工技术中划分施工区段以及展放引绳、张力展放导线和地线的方法,并从紧凑型线路施工、特高压线路施工、柔性索道式跨越架带电跨越施工等方面对特殊放线施工技术进行说明,以期为电力行业的可持续发展提供有效参考。
关键词:架空输电线路张力放线常规放线特殊放线
ResearchontheApplicationofStringingConstructionTechnologyintheConstructionofOverheadTransmissionLines
QIURuirui
NingxiaPowerTransmissionandTransformationEngineeringCo.,Ltd.,Yinchuan,NingxiaHuiAutonomousRegion,750001China
Abstract:Thefocusofthisarticleisontheapplicationofstringingconstructiontechnologyintheconstructionofoverheadtransmissionlines.Thekeypointsinequipmentselection,workflow,technicalpreparation,wiringrequirements,etc.duringthepreparationstagearesummarized.Themethodsofdividingconstructionsectionsanddeployingguideropes,tensionwires,andgroundwiresinconventionalstringingconstructiontechniquesareanalyzed.Specialstringingconstructiontechniquesareexplainedfromtheaspectsofcompactlineconstruction,ultra-highvoltagelineconstruction,flexiblecableZ6ZRAlpvq9VB+Ovbd5XGc6cWIlXBMb31C+TXXKTU50c=crossingframelivecrossingconstruction,etc.,hopingtoprovideeffectivereferencesforthesustainabledevelopmentofthepowerindustry.
KeyWords:Overheadtransmissionlines;Tensionstringing;Conventionalstringing;Specialstringing
架空输电线路是电力系统中传输电力的动脉,与传统的地面架设输电线路相比,具有占地面积小、效率高、维护方便等优势,对电网的稳定运行与电力供应的可靠性有着直接影响。而放线施工技术作为架空输电线路施工中的重要环节,其技术应用的精准度决定了线路运行的安全性、经济性和耐久性,尤其在智能电网建设持续推进的背景下,对架空输电线路的施工质量和效率提出了更高的要求[1]。因此,应深入把握放线施工的技术要点,优化电网运行效果。
1张力放线的施工准备
1.1设备与器具选择
架空输电线路项目中放线施工所需的设备与器具情况叙述如下。
(1)张力放线所用的主要设备包括牵引机、张力机、吊车等,需结合具体的施工要求进行合理选择。其中,牵引机负责在展放导线期间牵引导线,主要由操控机构、牵引机构、尾架机构、辅助部件等部分构成,在选择时,要保证卷筒槽底直径在牵引绳直径的25倍以上,尾架机构张力满足要求,与主机同步运转,防止牵引绳打滑,制动装置允许连续工作;张力机负责对导线施加放线张力,主要由操控机构、张力机构辅助部件等构成,其导线盘架与张力机处于分离状态,在选择时要保证其张力适中,且不超过3000N,以免导线在展放过程中产生剧烈振动,或在线轴上松绕;选择吊车时,要综合考虑其起吊重量及臂长,张力场吊车还要确认其成品单盘导线自重、展放导线分裂数,220kV及以下线路的牵引场可不使用吊车[2]。在特殊情况下,还需使用小牵引机、小张力机等辅助设备,其中小张力机的额定制动张力应在46.13kN以上。
(2)张力放线所用的主要器具有放线滑车、牵引绳、导引绳、液压压接机、压接管保护钢甲等,其中选择放线滑车时,要保证其符合《放线滑轮基本要求、检验规定及测试方法》(DL/T685—1999)的相关要求,且能够高速旋转,摩擦系数较小;导、牵引钢绳应采用防扭钢丝绳,在受拉后扭矩较小,不易产生金钩;根据导地线的截面面积选择液压压接机,若超过500mm²,应选择2000kN及以上级的压接机;压接管保护钢甲负责是保护直线接续管,以免导线受损,在选择时要保证其内径比接续管外径大3~5mm。
1.2工作流程
张力架线施工属于系统性工序,且涉及放线、紧线等分部环节,应按照其施工专业合理安排工作小组,具体包括架线准备组、放线组、紧线及附件组、光缆施工组等,保证按区段流水作业,各区段的作业内容如表1所示。要求提前做好区段内的停电或跨越申请工作,实现人员、器具的有序流转。
1.3技术准备
张力放线施工的技术准备包括物资材料、技术资料及措施两方面,具体要求如下。
(1)按照设计图纸掌握所需材料的具体要求,并做好质量检查工作,一方面,要确认其质量证明文件;另一方面,要进行外观检查,核实各构件的规格、数量,并对挂点部位螺栓或连接件进行配套检查[3]。此外,导线和地线还需在展放前做耐张线夹、接续管的综合检验,制作长约6~7m的试件,具体可参考图1。若试件的握着强度在导地线保证计算拉断力的95%以上,即为合格。
(2)项目所需的技术资料主要包括杆塔明细表、金具绝缘子组装图、机电安装图等,要求对其进行全面审查,重点核实线路交叉跨越情况,把握线路档距、跨越物标高等关键指标,并明确质量要求,若存在问题,要与设计人员及时沟通,在施工前做好调整工作。
1.4布线要求
导线和地线的布线主要分为逐相放空和连续布线两种形式,前者主要是选择接近放线区段内所需的线长,在放完后线轴余线较少,但实现难度较大;后者主要是按展放顺序依次处理线段内的各相导线,累计使用线轴,逐个完成所有各相,是较为常用的形式。布线时,可利用计算软件绘制布线图,将出线顺序、接续管位等关键指标标注清楚,同时配合人工布线法进行调整,以便及时应对放线施工中的问题。施工期间,要满足以下几点要求,一是直线压接管与耐张线夹、悬垂线夹的距离应分别控制在15m、5m以下;二是尽量减少压接和换盘的次数;三是严格遵循“宁长勿短”的原则,保证为下一区段预留出充足的余线;三是尽量减少转运线轴的数量,将剩余线轴数量控制为导线分裂数的1~2倍。
2常规放线施工技术
2.1划分施工区段
综合考虑地理环境、放线质量、施工难易度、经济性要求等要素,合理划分施工区段并确定其长度,尽量减少接头数量。首先,要尽量保证张牵场以跳跃的形式前进,有效控制设备的转场次数,增强导引绳、牵引绳的循环利用率。场地最好位于上扬塔位附近,削弱上扬对放线的影响。安装张牵机时,对应布置牵引机和张力机,防止线绳交叉。其次,应考虑转向场的布置,转向滑车的转向角度控制在30°以下,倒牵引布置的滑车数量不得低于4个。合理设计转向场临时锚线坑,确保滑车的正常工作。转向滑车围成的区域要设置警示标志,不允许设备材料或人员进入。最后,考虑区段内是否存在重要的跨越设施。若存在高速公路、铁路等,张力场要设置在离设施更近的一侧,并缩短区段长度,保证以最快的速度完成施工任务,以控制安全风险,减少经济损失[4]。
2.2展放引绳
展放引绳的方式为人工展放以及热气球、动力伞、直升机等机械展放,在人工展放时,主要由施工人员负责沿输电线路方向在地面铺放引绳。首先,根据线路回路数、放线区段计算引绳数量,并将其盘成小盘,单个重量控制在40kg以下。其次,要在相线正下方铺放引绳,高空作业人员负责绳头上塔,并用旋转连接器实现绳头首尾相连。尽量保证展放正直,减少收绳工作量。最后,在接头连接结束后,锚固引绳端部,用牵引机连接并收回引绳。遵循“先高后低”的原则使引绳逐项升空,注意不得损伤较多植被。以直升机展放为例,选择发动机功率较大的直升机,克服携带引绳重量的垂直荷载,并保证引绳腾空的水平张力。在展放引绳过塔时,通过直飞的方式控制设备的负荷和操纵量,并将展放速度控制在150m/min左右。
2.3张力展放导线和地线
导引绳牵通结束后需要展放导线和地线,其施工方法如下。
(1)在处理导线时,用牵引绳直接连接走板,通过辅助设备配合展放,然后锚固在地面上。牵引绳两端分别与牵引机、导线走板相连。架设导线绳盘,导线线头进入张力轮,线头套入网套,并用铁线缠绕绑扎。网套端头与牵引走板连接,加设防扭钢丝绳和旋转连接器,避免网套受损。设备调整结束后开启牵引机,速度控制在60m/min左右,待导线盘上的线放完停止牵引,张力场锚固导线,进行压接接续管,管外绑扎保护钢夹。
(2)在处理地线时,方法基本与导线展放一致,但由于地线较细,应选择专用紧线器进行锚固,同时加装元宝钢卡。采用金钩或盘扣的方式使其与牵引绳连接,且同一放线区段内要使用规格不同的地线。
2.4导线和地线接续、升空
一般情况下,放线区段大于导线和地线盘长,因此,在展放完一般线后要进行接续工作,具体可通过钳压压接、爆压压接和液压压接等方法进行处理,以液压压接为例,主要采用直线接续管进行处理,导线一般为钢芯铝绞线,其直线压接管采用搭接型,提前清洗接续管和压接部分的线股,割掉被网套包裹的导线,扎紧线头,并在导线端部剥开一段铝管,长度比压接钢管长度多3~4cm。依照从中心往两边的顺序进行压接,模之间的重叠长度为5mm,压接结束后检查是否存在飞边问题,若有飞边要将其锉掉,并用细砂纸磨光,导线与铝管的接触部分还要涂抹一层电力脂。地线压接与导线相似,压接后要在钢管表面喷刷镀锌漆。
张力放线不以耐张段作为区段,导线和地线锚固在地面时,需将其前后连接并腾空,形成线路整体,这一过程即为升空。在施工前,应保证压接留有余线,并对在接合点两侧的导线和地线进行抽线,提升对地高度。然后,在锚线点设置升空尼龙绳,注意两侧留有足够松出的余绳,长度均比升空高度多出5~10m。在线路两端挂设紧线器,分别与磨绳和临锚架的手扳葫连接。升空时,缓慢松开牵引设备,拆除临锚装置,线路受压形成的弯角控制在20°以下。
3特殊放线施工技术
3.1紧凑型线路施工
针对紧凑型线路的放线施工,应采用“一牵六”的方式,即比常规四分裂导线展放多两根导线,张牵力增大,张力场面积也增加40%左右。但在应用过程中,存在一点问题,即在直线压接管通过滑车后,压接管的缠绕现象较为严重,主要是受风力、导线自身扭力的影响,应在导线中间穿入分隔尼龙绳,大档中安装导线分隔器,并在滑车口设置隔离木板加以处理。
3.2特高压线路施工
特高压线路的电压等级主要为±800kV直流和1000kV交流,其导线主要采用单相多分裂、大截面的形式,导线单重较大。在施工时,重点关注铁塔上的滑车悬挂方案,为了防止铁塔受力变形,应及时采取补强措施。由于导线分裂数较多,展放时容易绞结,应尽量使用生产时间超过半年的导线,且绕制方向不同。特高压线路电晕较强,应做好导线的表面保护工作,牵引钢绳和导线禁止通过同一滑车轮槽[5]。
3.3柔性索道式跨越架带电跨越施工
柔性索道式跨越架由高强度绝缘封顶杆、索道绳和玻璃钢管滑车构成,整体为平放的梯子型式。在展放绝缘引绳时,可以让作业人员将绝缘引绳带到被跨越线路的塔上,或利用飞行器直接从空中展放。采用引绳展放“一牵多”的方式处理循环牵引绳牵。索道绳牵放通之后要用链条葫芦调平,并布置封顶杆,锚固牵引绳和尾绳的绳头,最后调整跨越架高度和平整度,实现跨越架的安装。
3.4全程倒牵展放施工
全程倒牵展放施工是指在一张力放线区段内,无法分别在区段两侧设置张力场和牵引场的情况下,要将其设置在同一场地内。要求尽量缩短全程倒牵区段,转向场滑车提供的转向角度控制在45°以下,并将导引绳旋转接头更换为抗弯接头,加设临时锚线坑,成对按“八”字型布置。倒牵时,在塔身靠近瓶口的位置挂设放线滑车,供回绳通过。
4结语
在架空输电线路施工中,放线施工技术对施工人员技术、施工工具和设备的要求较高,同时受环境条件影响较大,应严格依照行业标准,制订科学的放线方案,保证施工质量,提高施工安全性,降低施工成本,以有效提升电力系统的服务水平。
参考文献
[1]段景曦.输电线路张力放线系统刚柔耦合动力学研究[D].沈阳:东北大学,2019.
[2]马开济.架空输电线路施工危险点辨识及预控措施[J].科技视界,2023(15):76-78.
[3]彭飞,张薇,徐洋敏.架空输电线路张力架线施工技术标准体系优化研究[J].中国标准化,2023(6):58-61,66.
[4]张庆,杨明,陈诚,等.架空输电线路大直径刚性桩受力分析及施工工艺研究[J].武汉大学学报(工学版),2022,55(S1):98-107.
[5]杜雪浩.阿克苏-巴楚Ⅱ回750kV输电线路工程施工风险管理研究[D].乌鲁木齐:新疆大学,2021.