特高壓輸電線路大跨越工程專用地線飛車研發(fā)與應(yīng)用

桂和懷 張永清 劉 剛 朱冠旻

（安徽送變電工程有限公司，合肥 230012）

靈州-紹興±800kV特高壓直流輸電線路工程長江大跨越標(biāo)段采用“耐-直-直-耐”跨越方式，檔距分布為612m-2269m-618m；跨越處江面寬約1807m，堤距2010m。直線跨越塔呼高275m，全高280.2m；錨塔呼高42m，全高57m。塔高、跨距、放線張力均為目前在建、已建特高壓之最。安慶市北郊有一處軍民兩用機(jī)場，因該機(jī)場與本跨越位置直線相距僅35km左右，并且跨越塔高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過附近已有構(gòu)筑物，因此要求在地線上安裝22只警航球，警航球直徑為800mm，每只球?yàn)閮蓚€(gè)半球合二為一包夾于地線，采用等距安裝。

在地線上安裝警航球無非有兩種方法，一是在架線時(shí)同步安裝，二是在地線放通緊掛并附件后再安裝。本大跨越工程跨越檔檔距為2269mm，每根地線需安裝22個(gè)警航球，一般地安裝1只警航球耗費(fèi)時(shí)間為45min。先計(jì)算安裝位置，展放地線時(shí)按照張力機(jī)放線里程，停機(jī)安裝警航球-繼續(xù)展放-再次停機(jī)安裝，以此類推直到警航球安裝完成，放線時(shí)間將達(dá)到16h，無法在4h長江封航期間完成地線展放作業(yè)，單次封航時(shí)間內(nèi)不能完成地線展放，施工風(fēng)險(xiǎn)及航運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)巨大。因此，放線時(shí)同步安裝警航球的施工工藝不可行，需在地線放通緊掛并附件后再安裝警航球。

在長江上方近300m高空懸空地線上安裝警航球難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，需研制專用載人及運(yùn)輸警航球裝置，制定合理的施工方法才能保證安裝施工順利實(shí)施。

1 飛車研發(fā)難點(diǎn)分析

采用地線放通緊掛并附件后再安裝警航球，由于地線弧垂為189.3m（5℃），相當(dāng)于從懸掛點(diǎn)至檔距中央近190m的高差，如此大的高差若在地線放通附件安裝后再安裝的話，按照半檔距安裝需攜帶11只警航球，從跨越塔出發(fā)至檔距中央開始向跨越塔方向安裝，因189.3m的高差采用普通的地線飛車將無法完成安裝任務(wù)。

考慮到大跨越專用地線飛車使用的特殊要求和不利因素，要設(shè)計(jì)適用于大跨越地線警航球安裝的飛車。通過歸納，筆者認(rèn)為必須解決以下難點(diǎn)：飛車作業(yè)對地線張力及弧垂的影響；飛車上下行升角問題；飛車自身穩(wěn)定性，大跨越專用地線飛車應(yīng)滿足單地線作業(yè)飛車平衡問題；優(yōu)化警航球安裝人員作業(yè)平臺，避免已安裝的警航球影響飛車行進(jìn)；大跨越專用地線飛車應(yīng)具備機(jī)械收放功能，以滿足大跨越工程大高差地線出線作業(yè)；優(yōu)化收放飛車牽引繩索與地線連接；大跨越專用地線飛車應(yīng)具備裝載11只警航球、GPS精確定位功能[1]。

2 飛車設(shè)計(jì)方案

針對以上難點(diǎn)，通過制定大跨越專用地線飛車安裝警航球施工工法，分析、計(jì)算合理選擇飛車結(jié)構(gòu)，大跨越工程專用飛車系統(tǒng)，包括承力滑車、工作平臺、掛線滑車、卷揚(yáng)系統(tǒng)、容繩系統(tǒng)五大部分。其中，卷揚(yáng)系統(tǒng)采用現(xiàn)有3t機(jī)動絞磨。除此之外，其他四大部分的主要功能和技術(shù)參數(shù)如下。

2.1 承力滑車主要功能和技術(shù)參數(shù)

承力滑車的主視圖、側(cè)視圖如圖1所示。承力滑車強(qiáng)度應(yīng)滿足工作荷載（工作平臺、作業(yè)人員、警航球等設(shè)備材料重量），承力滑車的輪槽寬度應(yīng)滿足相應(yīng)架空地線的直徑，設(shè)置手動剎車裝置。

圖1 承力滑車主側(cè)視圖

2.2 工作平臺主要功能和技術(shù)參數(shù)

工作平臺主側(cè)視圖如圖2所示。工作平臺應(yīng)滿足工作荷載；為防止工作平臺傾覆，在平臺兩側(cè)各設(shè)置50kg配重裝置；工作平臺尺寸寬度為1.2m，固定平臺1.5m，懸臂平臺1.5m，滿足警航球安裝空間；固定平臺用于人員站位，工器具、設(shè)備材料擺放，懸臂平臺用于人員安裝警航球。

圖2 工作平臺主側(cè)視圖

2.3 掛線滑車主要功能和技術(shù)參數(shù)

掛線滑車主視圖、側(cè)視圖如圖3所示。根據(jù)卷揚(yáng)鋼絲繩自重比載和掛線滑車安裝距離，單個(gè)掛線滑車應(yīng)滿足卷揚(yáng)鋼絲繩垂直荷載，掛線滑車的輪槽寬度應(yīng)滿足相應(yīng)架空地線的直徑，卷揚(yáng)鋼絲繩壓板便于緊固壓緊。

圖3 掛線滑車主視圖、側(cè)視圖

2.4 容繩系統(tǒng)主要功能和技術(shù)參數(shù)

容繩系統(tǒng)主視圖、側(cè)視圖如圖4所示。容繩量大于1500m，容繩規(guī)格Φ11鋼絲繩，帶棘輪可松放。

圖4 容繩系統(tǒng)主視圖、側(cè)視圖

3 主要技術(shù)指標(biāo)分析

3.1 雙點(diǎn)懸掛設(shè)計(jì)

飛車懸掛在地線上會形成折點(diǎn)，以往簡易飛車均采用單點(diǎn)懸掛，方便作業(yè)人員簡單操作，但是懸掛折點(diǎn)影響地線彎曲，不利于地線成品保護(hù)，同時(shí)折點(diǎn)阻礙飛車滑行。采用雙掛點(diǎn)，有效降低了對地線的損傷，改善折點(diǎn)對飛車滑行的阻礙。

3.2 雙懸掛硬性支撐結(jié)構(gòu)

線路飛車類似索道運(yùn)輸用纜車，懸掛點(diǎn)一般相互獨(dú)立的，便于過支撐點(diǎn)和調(diào)節(jié)。線路飛車是提供人員操作用的工具，獨(dú)立懸掛會引起兩掛點(diǎn)回兜，阻礙滑行[2]。鑒于此，人們設(shè)計(jì)了硬性連接支撐懸掛，飛車懸掛點(diǎn)與飛車保持一致，一是改善折點(diǎn)傾斜角度變化值，二是改善飛車升角，便于牽引和滑行。

3.3 下掛平臺

警航球安裝至少需要兩人操作，而原始的簡易飛車不能攜帶兩人，沒有供操作人員作業(yè)的平臺。另外，安裝的警航球無法大量攜帶，只能用船運(yùn)至作業(yè)下方，從長江上吊裝上線。但是，下掛平臺設(shè)計(jì)給施工人員提供高空站位點(diǎn)，可供人員操作、休息、擺放警航球。

3.4 平臺偏心設(shè)計(jì)

警航球安裝需要纏繞預(yù)絞絲，預(yù)絞絲長度達(dá)1.2m，垂直懸掛必然影響預(yù)絞絲的安裝。懸掛系統(tǒng)與操作位置分開，給作業(yè)人員留出安裝的空間，懸掛系統(tǒng)與作業(yè)點(diǎn)間隔1.5m，作業(yè)人員可在安裝的垂直位置安裝預(yù)絞絲，方便快捷。

3.5 索道式牽引系統(tǒng)

采用獨(dú)立的牽引系統(tǒng)，不需要人力滑動飛車，牽引系統(tǒng)從跨越塔沿地線放線每隔100m設(shè)置一組牽引繩吊掛滑車，保證牽引繩與地線同步，避免牽引繩磨損地線，防止?fàn)恳K與地線絞線。

3.6 飛車滑動升角計(jì)算

根據(jù)地線力學(xué)特性和設(shè)計(jì)參數(shù)，通過對每個(gè)工程飛車滑動升角的計(jì)算，校核地線飛車是否可以依靠自重行走至弧垂點(diǎn)。

4 結(jié)論

2015年12月，靈州-紹興±800kV特高壓直流輸電線路工程（長江大跨越標(biāo)段）采用該飛車完成了警航球安裝。大跨越專用地線飛車，方便進(jìn)出架空地線對警航球、阻尼線和防振錘進(jìn)行安裝，減少工作人員的體力消耗，提高工作效率，降低了封航時(shí)間，有效地保證了施工安全，取得良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，可在輸電線路類似施工安裝中推廣和應(yīng)用。

[1]席時(shí)顯.架空線飛車設(shè)計(jì)中最佳爬坡能力的商榷[J].華東電力，1991，（11）：22-24.

[2]邱中華，楊暘.關(guān)于提升500kV架空輸電線路地線作業(yè)飛車工作效率的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，（2）：20-21.