輸電線路不停電跨越電力線施工探討

陳宏亮+李榮

摘? 要：輸電線路在架線施工過(guò)程中如果發(fā)生斷線事故，那么將會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成極大的影響。為確保新建架空輸電線路施工的安全，可結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采用不停電抱桿或索道封網(wǎng)的方法。將這些方法應(yīng)用于大西鐵路牽引站輸電線路施工中，可有效提高施工效率，具有較好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：輸電線路;跨越施工;抱桿;索道封網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TM752 ????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ??????????????文章編號(hào)：2095-6835（2014）23-0031-02

1? 主要設(shè)備及性能參數(shù)

1.1? 迪尼瑪高強(qiáng)度承力繩

迪尼瑪繩的高抗拉強(qiáng)度可有效提高其承載力，低延伸率可有效控制其弧垂（迪尼瑪繩伸長(zhǎng)率為3.5%左右，普通化纖繩伸長(zhǎng)率為21%左右，其較小伸長(zhǎng)率符合施工要求），從而使承載索在受荷載的情況下，能保證封網(wǎng)裝置與帶電電力線的凈空距離滿足安全要求。迪尼瑪繩良好的絕緣性能和防潮性能可保證帶電跨越施工過(guò)程中設(shè)備的安全和施工人員的人身安全。包護(hù)套的迪尼瑪繩不受微風(fēng)振動(dòng)的影響，不存在斷股和強(qiáng)度折減的情況。

迪尼瑪繩材質(zhì)輕，在同等破斷拉力強(qiáng)度條件下，每米迪尼瑪繩的質(zhì)量只有鋼絲繩的17%（每100 m鋼絲繩的質(zhì)量為：W=0.35D2 kg，D為直徑）。迪尼瑪繩的密度為0.97 g/cm3，是相同直徑普通鋼絲的1/6左右。迪尼瑪繩材質(zhì)輕的特性大大降低了施工的工作量和難度，再加上其柔韌性較好，使封網(wǎng)作業(yè)在純?nèi)斯l件下也能順利進(jìn)行，有利于降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工效率。

迪尼瑪繩具有良好的耐變曲疲勞性、耐磨性、耐候性和抗化學(xué)腐蝕性，利于在跨越施工中循環(huán)使用。表1、表2分別為進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)迪尼瑪繩的力學(xué)參數(shù)表。

表1? 進(jìn)口迪尼瑪繩的力學(xué)參數(shù)表

規(guī) 格

廠方/（kg/m）

干重/（kg/m）

濕重/（kg/m）

破斷力/kN

Φ12

0.108

0.108

0.143

140

Φ14

0.150

0.133

0.177

183

Φ16

0.177

0.167

0.201

215

Φ20

0.295

0.278

未測(cè)

341

表2? 國(guó)產(chǎn)迪尼瑪繩的力學(xué)參數(shù)表（廠家提供）

公稱直徑

/mm

線密度

/（g/m）

包護(hù)套后

直經(jīng)/mm

包護(hù)套后

米重/（g/m）

最小破斷

負(fù)荷/kN

Φ3.5

6.78

5.5

9.5

11.6

Φ6

18.7

9

28.3

32.5

Φ8

35

12

48.4

60

Φ10

56

14

77

94.3

Φ12

84

16

113.4

139.8

Φ16

132

20

177

215.3

Φ20

229

25

310

362.2

近年來(lái)，迪尼瑪繩作為一種承力索道，因其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于輸電線路工程帶電跨越電力線架線施工中。

1.2? 玻璃鋼防護(hù)桿

根據(jù)封網(wǎng)裝置寬度的要求，結(jié)合實(shí)際情況，玻璃鋼防護(hù)桿的規(guī)格應(yīng)為0.05 m（直徑）×0.01 m（壁厚）×6 m（長(zhǎng)度）。玻璃鋼防護(hù)桿的主要作用是支撐承力繩不向被封線路中心收縮，以保證放線施工及附件安裝施工過(guò)程的防護(hù)寬度?？缭椒饩W(wǎng)施工時(shí)，在玻璃鋼防護(hù)桿內(nèi)穿1根φ12.5 mm的丙綸編織繩，作為二道防護(hù)。這樣，即使放線施工中玻璃鋼防護(hù)桿磨斷，該繩仍能起到一定的保護(hù)作用，其使用長(zhǎng)度可根據(jù)施工需要調(diào)整。

1.3? 丙綸絕緣繩

丙綸絕緣繩由聚丙烯纖維加工而成。施工中應(yīng)用的丙綸絕

緣繩是一種良好的絕緣材料，在跨越帶電高壓線路方面有較高的使用價(jià)值。施工時(shí)，要注意防雨、防潮濕。此外，丙綸絕緣繩必須具備廠家提供的合格證明和自檢報(bào)告，并需第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)其電氣絕緣性能進(jìn)行專業(yè)的檢測(cè)。

1.4? 支撐桿

支撐桿，即抱桿，在施工中，一般采用高強(qiáng)度的鋁合金抱桿（或鐵抱桿）作為支撐桿，即組塔采用500 mm×500 mm×25 000 mm的鋁合金抱桿。支撐桿的綁扎高度可參照施工平斷面圖中跨越物與跨越弧垂的相對(duì)高度來(lái)確定。支撐桿的主要作用是將索道繩的垂直荷載傳遞給鐵塔，并將索道繩的水平荷載通過(guò)滑車傳遞給地面地錨，以保證索道繩的高度和寬度。

2? 主要工器具安裝的技術(shù)要求

2.1? 抱桿的安裝

2.1.1? 抱桿水平荷載控制

采用組塔施工時(shí)，將斷面為500 mm的鋁合金抱桿作為支撐桿起吊到合適的位置，并用U型環(huán)將塔身主材和抱桿鎖住，抱桿一面貼塔身，其余三面用鋼絲繩摟好。綁扎抱桿位置主材內(nèi)必須襯圓木，以防主材受力過(guò)大導(dǎo)致變形，同時(shí)，將抱桿兩頭的拉線連接到地錨上收緊，以使抱桿平衡。

2.1.2? 抱桿垂直荷載控制

準(zhǔn)備2根長(zhǎng)約10 m的φ15.5 mm的鋼絲繩，一端固定在抱桿上，另一端通過(guò)5 t鏈條葫蘆固定，分別懸掛在兩邊導(dǎo)線橫擔(dān)掛線點(diǎn)處，通過(guò)調(diào)整鏈條葫蘆來(lái)承擔(dān)抱桿的垂直荷載。

2.1.3? 索道繩滑車的安裝

根據(jù)被跨越物的寬度，用鋼尺量出滑車的懸掛位置，并用φ15.5 mm的鋼絲繩將滑車固定在相應(yīng)位置。

2.2? 索道繩的安裝

利用動(dòng)力傘航飛φ2.5 mm的高強(qiáng)迪尼瑪繩，先循環(huán)1根φ8 mm的迪尼瑪繩，然后利用φ8 mm的迪尼瑪繩循環(huán)φ16 mm的迪尼瑪繩，并將其作為主索道繩;將主索道繩安裝在懸掛滑車位置，經(jīng)滑車?yán)? t的抗彎連接器與φ15.5 mm的鋼絲繩連接，然后再將鋼絲繩收緊到3 t的地錨上，并利用倒鏈將索道繩調(diào)整到適宜高度。

2.3? 玻璃鋼防護(hù)桿網(wǎng)的安裝

首先應(yīng)計(jì)算出被跨越物的寬度，并按安全要求來(lái)確定每相導(dǎo)線玻璃鋼防護(hù)桿網(wǎng)的組合，然后將測(cè)定好的玻璃鋼防護(hù)桿在地面連接后進(jìn)行組裝。連接玻璃鋼防護(hù)桿時(shí)，桿的一頭連接牽網(wǎng)繩，另一頭連接收網(wǎng)繩。

2.4? 連接處的布置

為保護(hù)鐵塔成品，在抱桿與鐵塔的塔材及滑車與鋼絲繩臨時(shí)拉線的連接處，必須用包裹水泥袋的方圓木——將方圓木纏繞鋼絲繩后利用U型環(huán)固定。

3? 施工的相關(guān)計(jì)算

3.1? 封網(wǎng)尺寸計(jì)算

3.1.1? 封網(wǎng)寬度

導(dǎo)地線封網(wǎng)寬度應(yīng)滿足以下要求：

Bw≥Dx+2（Zx+C）.????????????????????????????? （1）

式（1）中：Dx——邊導(dǎo)線投影邊界寬度，取8 m（兩側(cè)滑車采取內(nèi)V型向內(nèi)抖回1.1 m）;

C——超出施工線路邊線的保護(hù)寬度，取0.5 m（考慮風(fēng)偏）。

.（其中，ω4=0.061 3 Kd.）????? （2）

式（2）中：ω4——導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的風(fēng)荷載;

λ——施工線路跨越檔兩端懸滑車的懸掛長(zhǎng)度;

ω1——導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的自重力;

x——被跨越物至施工線路鄰近桿塔的水平距離;

l——跨越檔檔距;

H——水平放線張力;

K——風(fēng)載體型系數(shù)，取值1.1;

d——導(dǎo)線外徑。

3.1.2? 封網(wǎng)長(zhǎng)度

封網(wǎng)長(zhǎng)度為：

L1≥.????????????????????????? （3）

式（3）中：d——被跨線路兩邊線間的距離;

LB——封頂網(wǎng)伸出被跨線路的保護(hù)長(zhǎng)度。

3.2? 抱桿長(zhǎng)度計(jì)算

抱桿采用通長(zhǎng)輔助橫擔(dān)，其長(zhǎng)度要求為：L2≥Bw.

3.3? 索道繩初張力

索道繩的初張力為：

.????????????????????????????????????? （4）

式（4）中：HP——承載索的破斷拉力，N;

?KA——承載索安裝的安全系數(shù)，一般不小于50.

3.4? 封頂網(wǎng)安裝后索道繩的張力

圖1所示為封頂網(wǎng)安裝后索道繩張力的拋物線圖。

a1—從索道繩懸掛點(diǎn)至封頂網(wǎng)起點(diǎn)的距離;a2—從索道繩懸掛點(diǎn)至封頂網(wǎng)終點(diǎn)的距離;ω1、ω2—索道繩安裝封頂網(wǎng)后單位長(zhǎng)度的質(zhì)量

圖1? 封頂網(wǎng)安裝后索道繩張力的拋物線圖

根據(jù)簡(jiǎn)化后的拋物線狀態(tài)方程計(jì)算可得：

.?????????????????? （5）

設(shè)：，

則有：.

式（5）中：ω0——索道繩單位長(zhǎng)度的質(zhì)量;

S——索道繩的截面積;

E——索道繩的彈性模量;

l——跨越檔檔距。

4? 搭設(shè)、拆除跨越架的步驟

4.1? 跨越線路的穿越

在放線施工前，首先利用動(dòng)力山或模型飛機(jī)展放φ2.5 mm的航飛繩，然后升空收緊。

4.2? 索道繩及牽網(wǎng)繩的安裝

將已升空的φ2.5 mm的航飛繩作為循環(huán)繩，首先牽引2根φ3 mm的高強(qiáng)迪尼瑪繩作為循環(huán)繩，然后利用其中一根高強(qiáng)迪尼瑪繩牽引1根φ8 mm的丙綸絕緣繩作為牽網(wǎng)繩，最后利用φ8 mm的丙綸絕緣繩牽引1根φ8 mm的丙綸絕緣繩和φ16 mm的高強(qiáng)迪尼瑪繩主索道繩，根據(jù)計(jì)算結(jié)果將索道繩安裝到合適的位置。

當(dāng)索道繩快牽引到跨越塔抱桿懸掛滑車的位置的時(shí)候，用φ15.5 mm的鋼絲繩穿過(guò)滑車與φ16 mm的高強(qiáng)迪尼瑪繩主索道繩連接，然后收緊鋼絲繩至地錨，利用倒鏈將主索道繩收緊到合適的位置。

4.3? 玻璃鋼防護(hù)桿網(wǎng)的安裝

將在地面組裝好的玻璃鋼防護(hù)桿網(wǎng)吊到抱桿滑車懸掛位置，一頭連接牽網(wǎng)繩，兩端分別掛在φ16 mm的高強(qiáng)迪尼瑪繩主索道繩上，玻璃鋼防護(hù)桿網(wǎng)末端連接收網(wǎng)繩，懸掛好以后可以牽網(wǎng)，一頭牽網(wǎng)，末端送網(wǎng)，隨時(shí)控制網(wǎng)的高度，直至封好被跨越物為止。

4.4? 防護(hù)網(wǎng)的拆除

首先將收網(wǎng)繩作為牽網(wǎng)繩、牽網(wǎng)繩作為送網(wǎng)繩，將防護(hù)網(wǎng)收回;然后利用循環(huán)繩將索道繩、牽網(wǎng)繩逐根循環(huán)收回，也可利用U型環(huán)懸掛在跨越桿塔的較高側(cè);最后將牽網(wǎng)繩牽回，操作順序與封網(wǎng)順序相反。

4.5? 跨越安全距離要求

表3所示為跨越安全距離的要求。

表3? 跨越安全距離要求

跨越架部位

被跨越電力線路電壓等級(jí)

≤10 kV

35 kV

66～110 kV

110～220 kV

330 kV

500 kV

架面（或拉線）與導(dǎo)線的水平距離（或垂直距離）/m

1.5

1.5

2.0

2.5

5.0

6.0

無(wú)地線時(shí)，封頂網(wǎng)

與與導(dǎo)線的垂直距離/m

1.5

1.5

2.0

2.5

4.0

5.0

有地線時(shí)，封頂網(wǎng)與導(dǎo)線的垂直距離/m

0.5

0.5

1.0

1.5

2.6

3.6

5? 施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)

在施工過(guò)程中需注意以下幾點(diǎn)：①跨越施工前，必須到被跨越220 kV、110 kV的運(yùn)行單位辦理相關(guān)手續(xù)，收到退出重合閘指令后方可施工;②施工前，要對(duì)主要受力工器具、關(guān)鍵部位、關(guān)鍵工序進(jìn)行檢查，且隱蔽工序的驗(yàn)收必須合格;③繩索在使用前應(yīng)保持干燥，并檢查其磨損程度，不得觸水，不得沾有油污、固體顆粒等;④搭、拆時(shí)要保證繩索干燥，嚴(yán)禁在濕網(wǎng)、濕繩索狀態(tài)下拆除。

6? 結(jié)束語(yǔ)

利用玻璃鋼防護(hù)桿網(wǎng)配合迪尼瑪繩作為防護(hù)，一方面可減輕索道繩的受力，操作便捷，并且有二道保護(hù)，大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn);另一方面能有效控制工程造價(jià)，與鋼管跨越架搭設(shè)相比，在物力、人力、時(shí)間方面的花費(fèi)較少，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]韓崇.架空輸電線路實(shí)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.

[2]白林杰.輸電線路跨越施工典型方案[M].北京：中國(guó)電力出版社，2012.

[3]王清葵.輸電線路施工[M].北京：中國(guó)電力出版社，2003.

〔編輯：劉曉芳〕

Transmission Line Construction Explore without Power across the Power Line

Chen Hongliang， Li Rong

Abstract： The transmission line stringing construction process in the event of an accident break， it will cause great impact on the grid. To ensure the safety of new overhead transmission line construction， can be combined with the actual situation of the construction site， the use of uninterrupted power pole or tramway censorship methods. These methods will be applied to railway traction Atlantic Station Transmission Line Construction， which can effectively improve the efficiency of construction， and has good reference.

Key words： transmission line; crossing construction; gin pole; cableway censorship

6? 結(jié)束語(yǔ)

利用玻璃鋼防護(hù)桿網(wǎng)配合迪尼瑪繩作為防護(hù)，一方面可減輕索道繩的受力，操作便捷，并且有二道保護(hù)，大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn);另一方面能有效控制工程造價(jià)，與鋼管跨越架搭設(shè)相比，在物力、人力、時(shí)間方面的花費(fèi)較少，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]韓崇.架空輸電線路實(shí)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.

[2]白林杰.輸電線路跨越施工典型方案[M].北京：中國(guó)電力出版社，2012.

[3]王清葵.輸電線路施工[M].北京：中國(guó)電力出版社，2003.

〔編輯：劉曉芳〕

Transmission Line Construction Explore without Power across the Power Line

Chen Hongliang， Li Rong

Abstract： The transmission line stringing construction process in the event of an accident break， it will cause great impact on the grid. To ensure the safety of new overhead transmission line construction， can be combined with the actual situation of the construction site， the use of uninterrupted power pole or tramway censorship methods. These methods will be applied to railway traction Atlantic Station Transmission Line Construction， which can effectively improve the efficiency of construction， and has good reference.

Key words： transmission line; crossing construction; gin pole; cableway censorship

6? 結(jié)束語(yǔ)

利用玻璃鋼防護(hù)桿網(wǎng)配合迪尼瑪繩作為防護(hù)，一方面可減輕索道繩的受力，操作便捷，并且有二道保護(hù)，大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn);另一方面能有效控制工程造價(jià)，與鋼管跨越架搭設(shè)相比，在物力、人力、時(shí)間方面的花費(fèi)較少，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]韓崇.架空輸電線路實(shí)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.

[2]白林杰.輸電線路跨越施工典型方案[M].北京：中國(guó)電力出版社，2012.

[3]王清葵.輸電線路施工[M].北京：中國(guó)電力出版社，2003.

〔編輯：劉曉芳〕

Transmission Line Construction Explore without Power across the Power Line

Chen Hongliang， Li Rong

Abstract： The transmission line stringing construction process in the event of an accident break， it will cause great impact on the grid. To ensure the safety of new overhead transmission line construction， can be combined with the actual situation of the construction site， the use of uninterrupted power pole or tramway censorship methods. These methods will be applied to railway traction Atlantic Station Transmission Line Construction， which can effectively improve the efficiency of construction， and has good reference.

Key words： transmission line; crossing construction; gin pole; cableway censorship