大截面導(dǎo)線架線技術(shù)研究探討

【摘要】采用大截面導(dǎo)線可以在不提高輸電電壓的情況下有效提高輸電能力，基于其在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用情況，本文探討了大截面導(dǎo)線架線施工方案及其張力放線技術(shù)相關(guān)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】大截面導(dǎo)線；架線；技術(shù)研究

為了提高架空線路的輸電能力，在不提高輸電電壓的前提下，目前主要采取緊湊型輸電、大截面導(dǎo)線輸電、耐熱導(dǎo)線輸電和同塔多回輸電等技術(shù)手段。大截面導(dǎo)線輸電技術(shù)由于可以降低線路損耗、減少電暈損失和減輕超高壓和特高壓的無線干擾和電暈噪聲污染，在大容量中短距離輸電線路中獲得較好的應(yīng)用效果。大截面導(dǎo)線，就是所采用的截面超過了經(jīng)濟(jì)電流密度控制的最小截面的導(dǎo)線，如500 輸電線路，其經(jīng)濟(jì)電流密度控制的最小截面為4×300mm2，當(dāng)采用截面為4×500mm2、4×630mm2、4×720mm2和4×800mm2時(shí)即為大截面導(dǎo)線[1]。雖然大截面導(dǎo)線尚無明確的量化指標(biāo)，但從國(guó)內(nèi)應(yīng)用看主要是指220Kv800Kv輸電線路所采用的截面5001000mm2導(dǎo)線。采用大截面導(dǎo)線，因其垂直荷載、風(fēng)荷重、張力及桿塔自重都增加了，因此架線技術(shù)與常規(guī)截面導(dǎo)線有所不同，導(dǎo)線的施工難度增加了，需要重新配置或改造牽張?jiān)O(shè)備。為了更好地了解大截面導(dǎo)線輸電技術(shù)，本文對(duì)大截面導(dǎo)線的架線技術(shù)進(jìn)行了研究和探討。

1.大截面導(dǎo)線架線施工方案選擇

1.1大截面導(dǎo)線架線技術(shù)特點(diǎn)

早期的大截面導(dǎo)線主要用在220Kv500Kv輸電線路上，最大導(dǎo)線截面不超過720mm2，如深圳媽灣電廠-西鄉(xiāng)變送電220KV線路采用2×630mm2導(dǎo)線，政平至黃洞500KV輸電線路采用4×720mm2導(dǎo)線；近年來隨著導(dǎo)線制造技術(shù)的提高，900mm2、1000mm2的大截面導(dǎo)線也得到應(yīng)用，如錦屏-蘇南±800KV特高壓直流輸電線路采用6×900mm2導(dǎo)線，寧東-山東±660KV直流輸電線路采用4×1000mm2導(dǎo)線[2]。大截面導(dǎo)線的施工技術(shù)有一些新的要求，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：⑴對(duì)大截面導(dǎo)線而言，一般都要采用張力放線，以保證導(dǎo)線始終懸空展放。張力放線必須使用牽張?jiān)O(shè)備，而不同截面及分裂數(shù)目的導(dǎo)線對(duì)牽張?jiān)O(shè)備的要求不同。⑵大截面導(dǎo)線一般都是多分裂導(dǎo)線，而多分裂導(dǎo)線放線有多種方案可供選擇，如500 四分裂導(dǎo)線可選擇“一牽2”、“一牽4”兩種方法；特高壓線路采用6分裂或8分裂導(dǎo)線，其放線可選方案有“（一牽4）”+“（一牽2）”、“2×（一牽3）”、“3×（一牽2）”、“二牽6”、“一牽（2+2+2）”、“六牽6”、“一牽6（8）”等多種。⑶滑車選擇與掛設(shè)方法，不同的放線方案有不同的滑車選擇方案。⑷導(dǎo)線、牽引繩展放及緊線、掛線、附件安裝等都因采用大截面導(dǎo)線增加了負(fù)荷，而使施工難度增加。

1.2放線方案選擇探討

大截面多分裂導(dǎo)線的放線方法有一次展放和分次展放之分，分次展放又包括同步分次展放和不同步分次展放兩種。一次展放就是一次性地展放同相所有的子導(dǎo)線。分次展放就是在同一放線施工段內(nèi)，利用一套牽張機(jī)組合分次展放同相的子導(dǎo)線。同步展放是指采用2套或多套牽張機(jī)同時(shí)、同速、同張力展放同相的多根子導(dǎo)線。

一次展放使用1臺(tái)牽引機(jī)的有“一牽2”、“一牽3”、“一牽4”和“一牽6”等方式，其中數(shù)字2、4、6是張力機(jī)的線數(shù)；使用2臺(tái)牽引機(jī)的有“二牽（2+2）”、“二牽（2+2+2）”、“二牽（2+2+2+2）”等方式，其中2+2為2臺(tái)2線張力機(jī)，2+2+2為3臺(tái)2線張力機(jī)。

同步分次展放的方式有“2×（一牽2）”、3×（一牽2）、“（一牽4）+（一牽2）”、“2×（一牽3）”、“2×（一牽4）”等?！?×（一牽2）”為2套“一牽2”組合，“（一牽4）+（一牽2）”為1套“一牽4”和1套“一牽2”的組合。

在技術(shù)上能解決子導(dǎo)線分次展放蠕變差異對(duì)線間垂弧不平影響時(shí)，也可采用不同步分次展放。

通過上面的介紹可知，大截面導(dǎo)線的放線方法有多種選擇。選擇時(shí)應(yīng)兼顧施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性，在可以利用現(xiàn)有資源條件下，應(yīng)盡可能采用工效最高的方法。一般情況下，首選一次展放1臺(tái)牽引機(jī)的“一牽n”方式；1臺(tái)牽引力不夠時(shí)可采用2臺(tái)牽引機(jī)。如條件無法滿足，可采用同步分次展放。盡量不使用不同步分次展放方式。例如4分裂導(dǎo)線，只要地形條件允許就應(yīng)采用“一牽4”方式；若山區(qū)條件局限，則可采用“二牽（2+2）”或“2×（一牽2）”方式。

1.3施工機(jī)具選擇探討

施工機(jī)具包括牽張?jiān)O(shè)備、導(dǎo)引繩、牽引繩、放線滑車、放線走板及它工器具。對(duì)于大截面導(dǎo)線施工機(jī)具的選用，必須按照相關(guān)張力架線公式進(jìn)行計(jì)算。

1.3.1主牽引機(jī)選擇

⑴采用“一牽n”方式，主牽引機(jī)的額定牽引力為：

（1）

式中P為主牽引機(jī)的額定牽引力，N；m是同時(shí)牽引子導(dǎo)線的根數(shù)； Kp是牽引力系數(shù)，對(duì)鋼芯鋁絞線Kp為0.200.30，對(duì)鋼芯鋁合金絞線Kp為0.140.20；Tp是計(jì)算導(dǎo)線拉斷力，N。

主牽引機(jī)的卷筒槽底直徑D≧25d，d為牽引繩直徑，mm。

⑵為了彌補(bǔ)牽引機(jī)牽引力不足的問題，在采用“二牽n”方式時(shí)，可使用2個(gè)走板，初級(jí)走板使用1個(gè)“一牽2”走板將2條牽引繩并為1條，再使用“一牽n”走板連接子導(dǎo)線，此時(shí)每臺(tái)牽引機(jī)的牽引力按下式計(jì)算：

（2）

式中P單是單臺(tái)牽引機(jī)額定牽引力，N；Kb是2臺(tái)牽引機(jī)牽引不平衡系數(shù)，取1.11.2；其他系數(shù)同前。

1.3.2主張力機(jī)選擇

主張力機(jī)額定制動(dòng)張力按下式計(jì)算：

（3）

式中T是主張力機(jī)單導(dǎo)線額定制動(dòng)張力，N；KT是制動(dòng)張力系數(shù)，對(duì)鋼芯鋁絞線KT為0.120.18，對(duì)鋼芯鋁合金絞線KT為0.0900.125。

主張力機(jī)導(dǎo)線輪槽底直徑D≧40d-100，d為被展放導(dǎo)線直徑，mm。

牽引繩、導(dǎo)引繩、小牽引機(jī)、小張力機(jī)等機(jī)具計(jì)算略。

2.張力放線技術(shù)探討

2.1牽張場(chǎng)和施工區(qū)段選擇

牽張場(chǎng)地位置的選擇[3]：⑴便于設(shè)備及材料運(yùn)達(dá)和布置。⑵牽引方向應(yīng)按地勢(shì)由高到低設(shè)置，由于牽引力較小，牽張段長(zhǎng)度也可適當(dāng)增加。⑶選擇大角度轉(zhuǎn)角塔（轉(zhuǎn)角>40°）且相鄰直線塔可作輪臨錨，比較有利。受地形限制，可采用轉(zhuǎn)向滑車轉(zhuǎn)向布場(chǎng)。云南至廣東±800KV直流輸電線路第13標(biāo)段采用環(huán)形牽引張力展放方式，將牽引場(chǎng)、張力場(chǎng)設(shè)在同一場(chǎng)地，實(shí)現(xiàn)了大截面導(dǎo)線6×630mm2“一牽6”張力展放。

施工區(qū)段選擇：⑴牽張長(zhǎng)度控制在68Km，且不超過20個(gè)放線滑車。⑵對(duì)重要跨越段必須通過牽引機(jī)牽引力的水平分力驗(yàn)算牽張段牽引力。⑶應(yīng)一次性選定全部線段，經(jīng)過驗(yàn)算選擇最佳牽張段方案。

2.2 放線關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制

⑴滑車懸掛。張力放線區(qū)段內(nèi)的所有鐵塔都應(yīng)懸掛放線滑車，如4分裂導(dǎo)線懸掛5輪滑車。在以下任一情況應(yīng)掛雙滑車：①垂直荷載大于最大額定工作荷載；②通過試驗(yàn)，接續(xù)管及其保護(hù)套經(jīng)過滑車時(shí)可能引起接續(xù)管彎曲時(shí)；③放線張力正常之后，導(dǎo)線在滑車上的包絡(luò)角大于 。另外，在角度較大的轉(zhuǎn)角塔處的放線滑車，在放線前應(yīng)采取預(yù)傾斜措施，且在放線時(shí)根據(jù)狀態(tài)隨時(shí)調(diào)節(jié)傾斜度。

⑵壓接。對(duì)大截面導(dǎo)線，如1000mm2導(dǎo)線，因壓接管長(zhǎng)、外徑大，直線管應(yīng)在張力場(chǎng)采用300t液壓設(shè)備集中壓接，平衡掛線耐張塔可利用 設(shè)備高空壓接。導(dǎo)線壓接鋼管的次序同常規(guī)方式，導(dǎo)線鋁管壓接次序與常規(guī)操作不同。

3.結(jié)語

采用大截面導(dǎo)線，由于可以較大幅度地提高線路的輸送容量，并因此減少線路走廊數(shù)和節(jié)約土地資源，有助于緩解我國(guó)耕地緊張的局面。但采用大截面導(dǎo)線使施工難度增加，故而應(yīng)對(duì)大截面導(dǎo)線的施工環(huán)節(jié)仔細(xì)研究，優(yōu)化施工方案，以便保證施工質(zhì)量。