裝配式架線工藝在特高壓架線施工中的應(yīng)用

陳廣朋，魏恒樸，常少杰，史海旺

(河北電力工程監(jiān)理有限公司，石家莊 050021)

裝配式架線工藝在特高壓架線施工中的應(yīng)用

陳廣朋，魏恒樸，常少杰，史海旺

(河北電力工程監(jiān)理有限公司，石家莊 050021)

結(jié)合電力線路架線施工中，跨越鐵路、高速公路等重要跨越檔施工窗口期短的情況，提出采用裝配式架線工藝進(jìn)行架線，分析裝配式架線現(xiàn)狀、工藝控制要點(diǎn)和控制措施，介紹裝配式架線在內(nèi)蒙古錫盟-勝利1 000 kV特高壓交流輸變電工程線路工程的應(yīng)用情況，通過數(shù)據(jù)說明該工藝可以提高架線效率，降低勞動強(qiáng)度。

裝配式；架線；特高壓

在電力線路架線施工中，跨越鐵路、高速公路等重要跨越檔施工時間往往受到限制。該次裝配式架線項(xiàng)目依托錫盟-勝利1 000 kV特高壓交流輸變電工程線路工程，施工1標(biāo)(黑龍江送變電)1S062-1S065段和施工4標(biāo)(河南送變電)3JR054-3JR056+1段，對導(dǎo)線架設(shè)進(jìn)行裝配式架線工藝科技項(xiàng)目試驗(yàn)研究(后施工4標(biāo)因鐵路跨越窗口期較晚，不滿足工期條件，項(xiàng)目暫停，僅對施工1標(biāo)進(jìn)行)。該次裝配式架線項(xiàng)目工程僅對導(dǎo)線架設(shè)進(jìn)行研究試驗(yàn)，光纜和地線施工不包含在內(nèi)。該工程使用導(dǎo)線為JL1/LHA1-465/210鋁合金芯鋁絞線，施工1標(biāo)裝配式架線試驗(yàn)段設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

1 裝配式架線現(xiàn)狀

裝配式架線是指根據(jù)圖紙要求及相關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過精確的測量、計(jì)算，將導(dǎo)、地線在地面定長、截斷、壓接、安裝金具及絕緣子串，然后一次升空，掛線完畢[1]。該次裝配式架線通過張力放線法實(shí)施，即對導(dǎo)線定長之后，利用牽引機(jī)及張力機(jī)將導(dǎo)線牽引到位，之后進(jìn)行附件安裝。裝配式架線與常規(guī)張力放線相比，節(jié)省了緊線工序，從而提高了工作效率，降低勞動強(qiáng)度。裝配式架線的優(yōu)點(diǎn)是可以簡化施工工序，縮短施工工期，但控制難度大，對測量精度要求較高。

表1 施工1標(biāo)裝配式架線試驗(yàn)段設(shè)計(jì)參數(shù)

序號塔號塔型檔距/m轉(zhuǎn)角度數(shù)塔高/m區(qū)段長度/m11S062SJ30101-3621S063SZ30102-6631S065SJ30101-42200521555226099/11301051076

安徽送變電公司在1987年洛河至繁昌500 kV輸電線路工程、2007年特高壓直流試驗(yàn)基地工程[1]、浙江送變電公司在220 kV七肖杭跨錢塘江段工程、江蘇送變電公司2013年在220 kV常熟南變-練塘變線路工程[2]等曾應(yīng)用裝配式架線工藝，然而隨著測量技術(shù)的發(fā)展，測量精度越來越高，裝配式架線工藝也在不斷進(jìn)步。

a. 電廠(變電站)出線門型構(gòu)架至始端塔(出線檔)；

b. 電廠(變電站)進(jìn)線門型構(gòu)架至末端塔(進(jìn)線檔)；

c. 跨越高速公路、鐵路等重要跨越設(shè)計(jì)孤立檔。

2 裝配式架線工藝要點(diǎn)

裝配式架線工藝的難點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn)在于精確計(jì)算導(dǎo)、地線長度[3]。以將弧垂誤差控制在圖紙及規(guī)程規(guī)范要求的范圍內(nèi)。

受溫度、張力等外部環(huán)境的影響，導(dǎo)線長度會產(chǎn)生變化。導(dǎo)線伸長量主要由以下幾個方面確定[4]。

a. 受溫度影響，熱脹冷縮造成導(dǎo)線線長變化。

股骨頭壞死的發(fā)病率逐年上升，且呈年輕化趨勢，給患者日常生活帶來影響。股骨頭壞死發(fā)生的因素有很多，主要原因是缺血，且具有很長的潛伏期。對于此類患者來說，其發(fā)生病理改變主要有2個階段，初階段，由于患者細(xì)胞缺血，骨髓細(xì)胞與骨細(xì)胞會大面積死亡，從而導(dǎo)致股死亡；修復(fù)階段，患者骨與血管會再生，骨小梁吸收[3-4]。因此，患者在發(fā)病初期，并不會出現(xiàn)明顯的癥狀，發(fā)生癥狀時，已經(jīng)確診為晚期，導(dǎo)致患者錯過了最佳治療機(jī)會，影響其預(yù)后效果及生活質(zhì)量。臨床資料顯示，股骨頭壞死患者的治療效果，會受到患者病情嚴(yán)重程度、壞死范圍影響。所以，只有早日診斷疾病，才能盡早接受治療。

b. 施工過程中導(dǎo)線受拉力影響產(chǎn)生伸長，包括彈性形變、塑性形變及金屬內(nèi)部的蠕變伸長。

c. 直線管和耐張管壓接產(chǎn)生壓縮伸長。

d. 導(dǎo)線絞合及扭轉(zhuǎn)對導(dǎo)線長度的影響。

e. 由于施工因素造成的相間誤差。

該工程科技項(xiàng)目組與電科院、導(dǎo)線廠家配合，對該工程導(dǎo)線初伸長、蠕變、彈性模量等參數(shù)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，以定量確定各影響因素對導(dǎo)線長度的影響，在施工過程中，對導(dǎo)線長度進(jìn)行校正。

3 裝配式架線控制措施

內(nèi)蒙古錫盟-勝利1 000 kV特高壓交流輸變電工程線路工程科技項(xiàng)目組根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場實(shí)際條件，利用先進(jìn)的測量技術(shù)，為保證裝配式架線工程順利實(shí)施做了如下工作。

3.1 試驗(yàn)分析導(dǎo)線長度變化情況

結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)反映，在生產(chǎn)時盤線張力(8 kN的控制張力)到放線張力(25 kN的控制張力)變化過程中，導(dǎo)線伸長率為0.1%；生產(chǎn)張力(25 kN的控制張力)到放線張力(35 kN的控制張力)變化過程中，導(dǎo)線伸長率為0.05%。導(dǎo)線耐張管壓接前、后伸長量平均值為2.5 cm。

3.2 調(diào)研先進(jìn)測量技術(shù)

項(xiàng)目組調(diào)研大量先進(jìn)的測量技術(shù)，在該項(xiàng)目中將有多項(xiàng)測量技術(shù)進(jìn)行使用，包括0.5"全站儀無棱鏡測量技術(shù)、靜態(tài)GPS測量技術(shù)以及激光掃描技術(shù)等。以上先進(jìn)測量技術(shù)將作為技術(shù)儲備為后續(xù)科技項(xiàng)目的順利實(shí)施創(chuàng)作條件。

3.3 設(shè)計(jì)握著式可調(diào)節(jié)耐張線夾

該耐張線夾引流部分采用握著方式連接固定，可以多角度調(diào)整，可以有效解決八分裂導(dǎo)線跳線安裝難題。耐張管通過架設(shè)護(hù)套管(已經(jīng)完成設(shè)計(jì)加工)可以通過滑車，取代當(dāng)前架線施工采用臨時牽引頭，減少高空壓接，降低施工成本。

3.4 與導(dǎo)線廠家調(diào)研精確計(jì)米設(shè)備

項(xiàng)目組已與導(dǎo)線廠調(diào)研了多種精確計(jì)長設(shè)備，通過各種方案比選以及經(jīng)驗(yàn)參考，初步考慮采用履帶式計(jì)米器可以滿足控制在0.02%的精度要求。因工期緊張，未能如愿實(shí)施，但是相關(guān)技術(shù)儲備可以服務(wù)后續(xù)導(dǎo)線生產(chǎn)線的改造提高。

3.5 設(shè)計(jì)新型機(jī)械(液壓緊線葫蘆)

項(xiàng)目組通過利用液壓動力改進(jìn)傳統(tǒng)手動緊線葫蘆，設(shè)計(jì)了液壓進(jìn)線葫蘆。采用液壓葫蘆進(jìn)行緊掛線作業(yè)，可大大提升工作效率，降低勞動強(qiáng)度，對裝配式架線施工十分有利。

4 裝配式架線應(yīng)用情況

該工程施工1標(biāo)1S062-1S065段為裝配式架線試驗(yàn)段。將試驗(yàn)放線區(qū)段延長至1S066-1S067檔內(nèi)，以輔助導(dǎo)線定長計(jì)算。采用激光掃描儀進(jìn)行精確計(jì)量，并根據(jù)測量計(jì)算線長結(jié)果在導(dǎo)線上標(biāo)記定長標(biāo)識，然后將其牽引至1S062-1S065段內(nèi)并校核導(dǎo)線長度，符合標(biāo)準(zhǔn)則可掛線安裝附件。

4.1 放線準(zhǔn)備

放線準(zhǔn)備需要做以下幾點(diǎn)工作。完成牽引場、張力場布置準(zhǔn)備，1S062號、1S065號塔的臨時拉線設(shè)置及場外線長測量準(zhǔn)備，張力放線及線長測量布置如圖1所示；塔上長、短鋼絲繩錨線套的布置、液壓緊線葫蘆準(zhǔn)備；耐張塔兩滑車之間的水平支桿準(zhǔn)備；并聯(lián)計(jì)量測力表到位；塔上提前設(shè)置液壓葫蘆操作人員。

4.2 現(xiàn)場測量

現(xiàn)場測量需要做以下幾點(diǎn)工作。線長測量如圖2所示。按圖2導(dǎo)線展放方向，將導(dǎo)線頭(壓接管)牽引至1S065A點(diǎn)處，走板過滑車，牽引管頭不過滑車；固定在橫擔(dān)掛線孔處，掛一短鋼繩套或50 kN葫蘆，將導(dǎo)線輔助臨錨與走板同時受力，固定壓接管端頭位置；監(jiān)控、記錄1S065橫擔(dān)位移，然后在張力機(jī)側(cè)進(jìn)行緊線，達(dá)到放線張力22.0 kN時記錄線長并標(biāo)識，測量記錄環(huán)境溫度；調(diào)整臨時拉線使1S065橫擔(dān)位移符合原始狀態(tài)，在張力機(jī)側(cè)進(jìn)行緊線，達(dá)到放線張力32.0 kN/20 ℃時,記錄線長并標(biāo)識，測量記錄環(huán)境溫度；線長標(biāo)識起點(diǎn)為1S065塔A點(diǎn)處，終點(diǎn)掃描至張力機(jī)出口附近，根據(jù)計(jì)算出的導(dǎo)線長度，劃印標(biāo)記。

圖1 張力放線及線長測量布置示意

圖2 線長測量示意

4.3 導(dǎo)線掛線及附件安裝

導(dǎo)線掛線及附件安裝工作如下。啟動牽引機(jī)使走板受力，拆除短錨繩套及臨時拉線，將導(dǎo)線牽引至1S062塔，見圖3，走板剛過滑車(2 m下橫擔(dān)/3 m中橫擔(dān)/4 m上橫擔(dān))即可，讓長錨鋼繩留有18 m左右的裕度，便于掛線安裝耐張絕緣瓷瓶等連接作業(yè)；在1S062塔安裝長錨鋼繩作導(dǎo)線空中臨錨；使用專用液壓葫蘆，進(jìn)行安裝瓶串與導(dǎo)線對接等掛線作業(yè)；在張力場進(jìn)行緊線(實(shí)施32 kN)，在1S065塔上核對線長標(biāo)識，在1S063塔下作弛度核對，掃描儀在線路側(cè)面進(jìn)行掃描核對；核對結(jié)果記錄無誤，進(jìn)行壓接掛線安裝；掛線安裝完成，再做一次掛瓶串后的弛度核對。

圖3 線長校核示意

5 裝配式架線應(yīng)用效果

經(jīng)試驗(yàn)，施工1標(biāo)裝配式架線應(yīng)用效果與常規(guī)張力放線對比如表2所示。通過施工時間對比可知，裝配式架線施工工藝可大大提高施工效率。

表2 效果比較

項(xiàng)目工藝 常規(guī)張力架線裝配式架線導(dǎo)線相數(shù)/相66放線區(qū)段/檔21施工用時/h300100單相單檔平均用時/h25.016.7

6 結(jié)論

該次裝配式架線工藝在內(nèi)蒙古錫盟-勝利1 000 kV特高壓交流輸變電工程線路工程施工1標(biāo)應(yīng)用試驗(yàn)研究順利完成。通過應(yīng)用結(jié)果表明，裝配式架線具有提高架線效率，降低勞動強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。該次應(yīng)用試驗(yàn)具有以下幾點(diǎn)創(chuàng)新之處。

a. 通過試驗(yàn)分析導(dǎo)線線長變化，提高導(dǎo)線線長控制精確度。

b. 利用先進(jìn)的0.5"無棱鏡全站儀測量技術(shù)、靜態(tài)GPS測量技術(shù)以及激光掃描技術(shù)，精確測量導(dǎo)線線長。

c. 設(shè)計(jì)握著式可調(diào)節(jié)耐張線夾，有效解決八分裂導(dǎo)線跳線安裝難題。

d. 設(shè)計(jì)新型機(jī)械(液壓緊線葫蘆)，并在裝配式架線施工過程中得到應(yīng)用，大大提高了施工效率。

同時，裝配式架線工藝還應(yīng)提高工廠導(dǎo)線長度計(jì)量精度，并在線體上設(shè)置可靠、準(zhǔn)確的線別、線長標(biāo)識，以降低現(xiàn)場工作量。將技術(shù)工藝標(biāo)準(zhǔn)化，以利于推廣應(yīng)用。

[1] 黃成云，黃朝永，崔青松，等．多檔連續(xù)整體裝配式架線方法[J]．電力建設(shè)，2008，29(1)：34-35．

[2] 呂寶生．雙分裂孤立檔導(dǎo)線裝配式架線施工[J]．黑龍江電力，2014，36(1)：84-87．

[3] 方 偉，李紅波，楊 力．孤立檔裝配式架線線長測量計(jì)算[J]．湖北電力，2009，33(6)：30-31．

[4] 吳鴻盛．送電線路孤立檔裝配式架線工藝計(jì)算及應(yīng)用[J]．山東工業(yè)技術(shù)，2004(20)：180．

Application of Assemble Wire-erection Technology in Construction of Ultra High Voltage Power Line Wire-erection

Chen Guangpeng,Wei Hengpu,Chang Shaojie,Shi Haiwang

(Hebei Electric Power Engineering Supervision Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050021, China)

During the construction phase of the electric power circuit,the period of crossing the railway,highway or other important constructions is limited,this paper presents the assemble wire-erection technology,and introduces the current situation,control points and control measures of assemble wire-erection technology,then illustrates its application and results though the Ximeng-Shengli 1000 kV UHV AC Transmission Line Project in Inner Mongolia.The results show that the assemble wire-erection technology can improve the wiring efficiency and reduce labor intensity.

assemble;wire-erection;ultra high voltage

2017-08-21

陳廣朋(1988-)，男，工程師，主要從事特高壓輸電線路監(jiān)理工作。

TM723

B

1001-9898(2017)06-0016-03

本文責(zé)任編輯：王麗斌