大高差、長(zhǎng)區(qū)段500kV線路張、牽設(shè)備差異化布置放線施工方法探討

孫述良

摘 要：山區(qū)放線，受地形、運(yùn)輸?shù)缆废拗?，很多時(shí)候張力場(chǎng)、牽引場(chǎng)設(shè)置只有唯一，沒(méi)有其它選擇，所以常常使放線區(qū)段長(zhǎng)度不能滿足施工工藝導(dǎo)則要求。張牽?jī)蓤?chǎng)高差過(guò)大，導(dǎo)致放線張力過(guò)大，機(jī)械設(shè)備及其它工器具無(wú)法滿足要求，給施工帶來(lái)很大難度，安全風(fēng)險(xiǎn)也很大。本文以錦屏一級(jí)電站--西昌換流站500kV線路靠近變電站端放線區(qū)段為例，簡(jiǎn)要介紹張牽設(shè)備差異化布置放線施工方法。

關(guān)鍵詞：張牽設(shè)備；差異化布置；張力放線

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

500kV輸電線路張力放線，根據(jù)地形、氣候、道路交通狀況、跨越障礙物情況、導(dǎo)線規(guī)格、排列方式、設(shè)備型號(hào)、牽引方式等各種不同條件，有多種放線方法，該方法僅是特定條件下的一種，僅供參考。

一、該放線區(qū)段概況

錦屏一級(jí)電站--西昌換流站500kV線路段自N1413--N1434，N1434為終端塔，放線長(zhǎng)度9.83km，鐵塔21基，其中耐張塔6基，直線塔15基。張力場(chǎng)設(shè)在牦牛山頂N1413大號(hào)側(cè)，海拔高度3008.4m，牽引場(chǎng)設(shè)在換流站內(nèi)，海拔高度1520.5m，張、牽?jī)蓤?chǎng)高差1478.9m。中途無(wú)任何汽車運(yùn)輸?shù)缆?，材料、機(jī)具運(yùn)輸采用索道和人力運(yùn)輸相結(jié)合。本區(qū)段分別在N1429--N1430檔內(nèi)跨越二條220kV同塔雙回線路，在N1431--N1432檔內(nèi)跨越一條220kV線路，均采用停電跨越方式。其中涉及10mm、20mm、30mm三種冰區(qū)，導(dǎo)線排列方式為四分列，10mm冰區(qū)（N1417大號(hào)側(cè)至終端塔）導(dǎo)線采用LGJ-500/45；20mm、30mm冰區(qū)（張力場(chǎng)至N1417小號(hào)側(cè)）導(dǎo)線采用JLHAI/GIA-523/68。

二、張牽場(chǎng)的選擇原則

1變電站施工場(chǎng)地限制。

2公司現(xiàn)有設(shè)備狀況，道路運(yùn)輸狀況。

3牽引方式“一牽四”，從高處向低處牽引，降低放線張力，減少牽引系統(tǒng)各工器具、繩索受力，提高安全系數(shù)，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

4考慮跨越220kV線路安全距離。

5牽引機(jī)、張力機(jī)進(jìn)出口與鄰塔懸點(diǎn)的高差角不宜超過(guò)15。

6牽引機(jī)卷?yè)P(yáng)輪、張力機(jī)導(dǎo)線輪、導(dǎo)線線軸、導(dǎo)引繩及牽引繩卷筒的受力方向均必須與其軸線垂直。

7鋼絲繩卷車與牽引機(jī)的距離和方位、導(dǎo)線軸架與張力機(jī)的距離和方位應(yīng)符合機(jī)械說(shuō)明書要求，且必須使尾繩、尾線不磨線軸或鋼絲繩筒。根據(jù)以上選擇原則，張力場(chǎng)選擇在牦牛山頂（N1413大號(hào)側(cè)50m處），牽引場(chǎng)選擇在換流站內(nèi)（距終端塔76m處）。

三、放線張力計(jì)算

計(jì)算依據(jù)：放線滑車摩擦系數(shù)取值1.02，使用公司張力放線計(jì)算軟件計(jì)算放線張力。

導(dǎo)線放線張力計(jì)算結(jié)果表（按LGJ-500/45導(dǎo)線計(jì)算）

四、張牽設(shè)備及配套工器具選擇

該放線區(qū)段因不同冰區(qū)采用兩種不同規(guī)格導(dǎo)線，考慮重冰區(qū)段只有約1160米，對(duì)工器具的選擇和放線張力計(jì)算影響不大，除五輪放線滑車外，其余設(shè)備及配套工器具均全部按LGJ-500/45導(dǎo)線進(jìn)行計(jì)算選擇。

1導(dǎo)線基本參數(shù)

d——導(dǎo)線外徑，31.6mm；

s——導(dǎo)線計(jì)算截面積，590.8mm2；

Tp——導(dǎo)線計(jì)算拉斷力，12.81kN。

2主牽引機(jī)的選擇

（1）主牽引機(jī)的額定牽引力

P ≥m KpTp

P——主牽引機(jī)的額定牽引力，N；

m——同時(shí)牽放子導(dǎo)線的根數(shù)；

Kp——主牽引機(jī)的額定牽引力的系數(shù)，可取0.25～0.33；

Tp——導(dǎo)線計(jì)算拉斷力， N；

P1 ≥m KpTp=4×0.3×128100=153.72kN

（2）主牽引機(jī)的卷筒槽底直徑

D ≥25φ

D——主牽引機(jī)的卷筒槽底直徑，mm；

φ——主牽引繩的直徑，mm；擬選用φ24的防捻鋼絲繩；

D ≥25φ=25×24=600mm

我公司現(xiàn)有SAQ-250型牽引機(jī)，持續(xù)牽引力分別為250kN，牽引機(jī)輪徑為960mm，滿足上述計(jì)算要求。

3主張力機(jī)的選擇

（1）主張力機(jī)的單導(dǎo)線制動(dòng)張力

T≥KtTp

T——主張力機(jī)的單導(dǎo)線制動(dòng)張力，N；

Kt——主張力機(jī)的單導(dǎo)線制動(dòng)張力系數(shù)，0.17～0.20；

T≥KtTp=0.18×128100=23.06kN

（2）主張力機(jī)的導(dǎo)線輪槽底直徑

D≥40d-100

D——主張力機(jī)的導(dǎo)線輪槽底直徑，mm；

d——導(dǎo)線直徑，mm；

D≥40d-100=40×31.6-100=1164mm

我公司現(xiàn)有SAZ-40×2型兩線張力機(jī)單導(dǎo)線的最大持續(xù)制動(dòng)張力均為40kN， 導(dǎo)線輪槽底直徑均為1500mm，滿足上述計(jì)算要求。

4牽引繩的選擇

牽引繩的綜合破斷力Qp

Qp≥3/5mTp=3/5×4×12.16=28.18kN

我公司現(xiàn)有φ24鋼絲繩，綜合破斷力為300kN滿足上述計(jì)算要求。

5導(dǎo)引繩的選擇

導(dǎo)引繩的綜合破斷力Pp

Pp≥1/4 Qp2=1/4×150000=37.5kN

我公司現(xiàn)有φ15防捻鋼絲繩，綜合破斷力為150kN，滿足上述計(jì)算要求。

6小牽引機(jī)的選擇

小牽引機(jī)的額定牽引力

P≥1/8Qp2

P——小牽引機(jī)的額定牽引力，N；

Qp——牽引繩的綜合破斷力，N；

P≥1/8Qp=1/8×300=37.5kN

我公司現(xiàn)有SAQ-75型小牽引機(jī)，持續(xù)額定牽引力75kN，滿足上述計(jì)算要求。

7小張力機(jī)的選擇

小張力機(jī)的額定制動(dòng)張力t

t≥1/15Qp=1/15×300=20kN

選用我公司的WZT-30-Ⅱ單線張力機(jī)，額定制動(dòng)張力持續(xù)額定牽引力30kN，滿足上述計(jì)算要求。

8五輪放線滑車的選擇

放線滑車的輪槽底徑D

D≥20d=20×31.6=632mm

一般采用Ф660五輪滑車，槽底直徑為660mm即滿足要求，但該滑車單輪輪槽直徑不滿足重冰區(qū)導(dǎo)線直線接續(xù)管通過(guò)，故五輪滑車采用Ф822，槽底直徑為822mm。

9牽引走板、旋轉(zhuǎn)連接器、分線器、抗彎連接器、網(wǎng)套連接器按相應(yīng)噸位配置。

五、張牽場(chǎng)布置

為便于主牽繩與導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)循環(huán)牽引，正常情況大張力機(jī)和小牽引機(jī)布置在張力場(chǎng)；大牽引機(jī)和小張力機(jī)布置在牽引場(chǎng)。由于本區(qū)段張、牽?jī)蓤?chǎng)高差達(dá)1478.9m，小牽引機(jī)最大牽引力不能滿足主牽引繩的牽引，故只能將小牽引機(jī)布置在牽引場(chǎng)，小張力機(jī)布置在張力場(chǎng)，即所謂的差異化布置，張牽場(chǎng)平面布置圖（省略）。

六、導(dǎo)線的展放

500kV輸電線路張力放線其它工作如：五輪滑車的懸掛、導(dǎo)引繩、小牽繩的展放、地線、光纖的展放、導(dǎo)、地線的連接、跨越220kV跨越架的搭設(shè)等按正常施工進(jìn)行，不再贅述。這里重點(diǎn)介紹由于小張力機(jī)、小牽引機(jī)位置互換后與正常條件下主牽引繩展放的差異。大家知道，正常情況下，主牽引繩放在牽引場(chǎng)，繩頭通過(guò)小張力機(jī)卷輪與事先展放的小牽引繩連接，再通過(guò)張力場(chǎng)小牽引機(jī)牽引，將主牽引繩牽到張力場(chǎng)與導(dǎo)線連接，最后通過(guò)大牽引機(jī)牽引，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的展放。牽引導(dǎo)線過(guò)程中回卷的主牽引繩又重復(fù)先前的工序牽到張力場(chǎng)，如此循環(huán)往復(fù)，最終完成整過(guò)區(qū)段的放線。

當(dāng)小張機(jī)、小牽機(jī)位置互換后，主牽引繩放在張力場(chǎng)，繩頭仍然通過(guò)小張機(jī)與小牽引繩相連，通過(guò)小牽機(jī)牽至牽引場(chǎng)。這樣就會(huì)出現(xiàn)二個(gè)難點(diǎn)：一是小牽機(jī)將主牽引繩牽引到位后，張力場(chǎng)小張機(jī)線盤上還剩余主牽引繩，繩頭無(wú)法和走板及導(dǎo)線連接；二是不能實(shí)現(xiàn)循環(huán)牽引。解決辦法：對(duì)于第一個(gè)難點(diǎn)，事先將一根主牽繩繞在大牽機(jī)牽引輪上，待小牽機(jī)將主牽引繩牽到位后（注意：主牽引繩頭一定不能進(jìn)小牽機(jī)對(duì)輪），先將主牽引繩臨時(shí)錨固，再將該主牽引繩與事先繞在大牽機(jī)上的主牽引繩連接，然后大牽機(jī)進(jìn)行牽引，直至將張力場(chǎng)主牽引繩頭牽出與走板和導(dǎo)線連接，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的展放；對(duì)于第二個(gè)難點(diǎn)，用車輛將牽引場(chǎng)回卷的主牽引繩運(yùn)到張力場(chǎng)。如此循環(huán)往復(fù)完成整過(guò)區(qū)段的放線。

結(jié)語(yǔ)

該施工方法屬于特定條件下放線方法之一。雖然相較于常規(guī)施工，增加了工作量，降低了放線效率，但解決了大高差、張、牽場(chǎng)別無(wú)其他選擇的情況下，小牽機(jī)無(wú)法牽主牽引繩的難題，同時(shí)也降低了牽引張力，提高了受力系統(tǒng)各工器具安全系數(shù)，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

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