特高壓輸電線路施工工程中直升機(jī)的應(yīng)用

【摘?要】我國(guó)人民生活水平對(duì)電力消耗的要求越來越高，東西部的電力資源及其不均衡，中西部能源中心遠(yuǎn)離消費(fèi)中心長(zhǎng)三角和珠三角，隨著東部經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力施工難度極大，現(xiàn)在已將直升機(jī)大力用于架設(shè)高空輸電線路，本文回顧了這幾年來直升機(jī)在特高壓電網(wǎng)施工的使用狀況，簡(jiǎn)述了直升機(jī)在輸變電線路建設(shè)過程中物資傳輸、簡(jiǎn)易施工、建立鐵塔、張力架線等方面的探索研究和使用實(shí)施，并展望了直升機(jī)施工技術(shù)在應(yīng)用推廣中的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】直升機(jī)施工;輸變電線路建設(shè);張力架線

引言

使用直升機(jī)組立輸電線路張力架線在國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域是一種先進(jìn)的施工技術(shù)，其具有施工安全性高、效率突出、對(duì)環(huán)境破壞少、可大幅降低作業(yè)人員任務(wù)等好處。直升機(jī)在電網(wǎng)運(yùn)行中已慢慢成為電力查線、檢查作業(yè)等任務(wù)，在超、特高壓線路的運(yùn)行過程中、自然災(zāi)害偶發(fā)時(shí)的搶險(xiǎn)等方面發(fā)揮著強(qiáng)有力的效力，特高壓線路鐵塔直升機(jī)的組建對(duì)施工方案、對(duì)接電力操控系統(tǒng)工作人員技術(shù)等都有專業(yè)的要求。結(jié)合蒙西—晉中交直流聯(lián)網(wǎng)工程換流站接地極鐵塔的直升機(jī)施工工程，研究了對(duì)施工方案和接輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及工程實(shí)施。通過項(xiàng)目成功應(yīng)用表明：研究的輔助系統(tǒng)，施工計(jì)劃合理，安全可行，為輸變電網(wǎng)建設(shè)中其他類型電網(wǎng)線路鐵塔的直升機(jī)參入建設(shè)提供了參考。

一.使用直升機(jī)參入物資運(yùn)輸

電網(wǎng)線路地形差異較大情況各有不同，挑選安全、高效、高性價(jià)、不影響環(huán)境的運(yùn)輸技術(shù)，對(duì)提升確保運(yùn)輸物件的質(zhì)量、工程速度、減少施工成本、不破壞環(huán)境具有十分長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。使用哪種運(yùn)輸方式確保施工材料及工程器材供應(yīng)是決定工程進(jìn)度的關(guān)鍵因素。特高壓工程施工材料及施工器材每件重量或體積都很大，現(xiàn)在多數(shù)使用索道或特殊運(yùn)輸車輛的運(yùn)松方式。針對(duì)位于坡道等較為艱難地形的變電塔位和材料量較多、每件體積或重量都很大的變電塔基座，工程中都采用鐵索傳輸模式。

而在榆橫——濰坊特高壓1000kV特高壓直流工程15標(biāo)段中，地形主要以大山為主，許多洼地，沿路都是茂密森林，一路上道路崎嶇，交通及其不便。假設(shè)只用索道方式施工，不知何時(shí)能完工，有些困難地區(qū)的物資和設(shè)備也很難運(yùn)進(jìn)去。為提高榆橫——濰坊特高壓1000kV高壓輸電線路施工進(jìn)度，使用直升機(jī)進(jìn)行吊裝作業(yè)，把建設(shè)變電塔的材料送上定位好的塔位，效果十分理想。

2014年11月至2015年5月，在榆橫——濰坊特高壓工程福建區(qū)域，國(guó)家電網(wǎng)公司一直使用直升機(jī)運(yùn)送輸變電物資材料，總共飛行120多小時(shí)，吊裝763次，運(yùn)送電力等物資材料1800多噸，加速了無人區(qū)的工程進(jìn)度。

通過使用直升機(jī)運(yùn)輸電力物資材料輸電線路使施工進(jìn)度極大的加快了。運(yùn)送特高壓輸電線路單基鐵塔電力材料達(dá)170～190噸，在條件艱難的情況下使用原始運(yùn)輸工具需40多天的時(shí)間只能運(yùn)輸完成一座塔基的材料，如果使用鋼絲繩運(yùn)輸也要十幾天的時(shí)間，但是統(tǒng)計(jì)榆橫——濰坊線直升機(jī)每天運(yùn)輸塔基的材料物資達(dá)102.36噸，而運(yùn)輸一座輸變電電線塔基材料物資使用直升機(jī)平均僅需1.5天，在運(yùn)輸6L027（A19+2）塔基材料時(shí)更創(chuàng)造了一天吊裝163.23噸的記錄，運(yùn)輸A19+2塔基物資材料只花了一天多的時(shí)間，絕不是普通運(yùn)輸方式可比，尤其在吊裝A15號(hào)塔基材料時(shí)，位置險(xiǎn)要坡度陡峭的山脊，在指定位置上用飛機(jī)吊運(yùn)的鋼材準(zhǔn)確放置在坡道上。說明在高山林密的復(fù)雜困難地形采用直升機(jī)運(yùn)輸電力材料施工作業(yè)能夠極大的提高工程進(jìn)度，并且能以最少的人工作業(yè)完成項(xiàng)目工程，不耽誤工程的完工。

二.直升機(jī)參對(duì)施工的幫助

由于特高壓工程中基礎(chǔ)土方工程較大，需要建立混凝土攪拌站，工程作業(yè)階段要求塔基使用混凝土。為了更加提高工程質(zhì)量、增強(qiáng)效率，較少的占用施工現(xiàn)場(chǎng)空間。必須按照實(shí)際地形、道路交通條件，一般在工程中使用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸混凝土，這是一種非常落后的方式。

在遭遇交通不便，山高林密，道路險(xiǎn)峻時(shí)，山間險(xiǎn)要，翻斗車無法進(jìn)入，物資運(yùn)輸非常困難。那么對(duì)環(huán)境的破壞較大，道路修復(fù)困難。國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)過探索總結(jié)，設(shè)計(jì)了完整的直升機(jī)吊運(yùn)混凝土程序，制定吊裝的標(biāo)準(zhǔn)，方便直升機(jī)吊裝混凝土，2008年10月6日在1000kV西盟-山東特高壓交流試驗(yàn)示范工程中第一次運(yùn)用直升機(jī)吊裝混凝土作業(yè)，在工程線路實(shí)地M27塔基位置非常方便地吊運(yùn)澆筑混凝土。這樣的工程作業(yè)有了直升機(jī)參與，減少對(duì)環(huán)保的破壞，避免對(duì)樹木的亂砍亂伐，交替運(yùn)用多個(gè)混凝土罐，減少了吊裝時(shí)間，加快了工程進(jìn)度。

三.使用直升機(jī)施工組立桿塔

特高壓輸電力工程作業(yè)中，內(nèi)懸浮外拉線抱桿分解組塔實(shí)用性較強(qiáng)，效率較高，是應(yīng)用最廣泛，技術(shù)最成熟的施工工藝。這種離地面的高空施工需要較多工程施工人員的良好配合才能完成，作業(yè)效率低下。對(duì)于交通便利的地方、采用內(nèi)懸浮外拉線抱桿分解組塔，施工進(jìn)度較快，作業(yè)效率業(yè)高?！?】

但是地形不好的時(shí)候，無法進(jìn)行抱桿組塔施工，而且大噸位的車輛業(yè)難以進(jìn)出施工場(chǎng)所，這時(shí)在吊裝組塔中直升機(jī)的價(jià)值得到顯現(xiàn)，。

比如在1000kV西盟-山東特高壓交流施工工程中，由S65-E型直升機(jī)進(jìn)行三腳鐵塔的吊裝安裝，此次項(xiàng)目的成功，證實(shí)了使用直升機(jī)吊裝組塔在特高壓工程中的價(jià)值，直升機(jī)吊裝與人工輔助組塔的配合充分展現(xiàn)的這種施工方式的高效性，減少了環(huán)境的破壞，保障了施工人員的安全。為直升機(jī)吊裝組塔積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，完善了施工工藝，為今后大規(guī)模使用直升機(jī)組塔奠定了基礎(chǔ)。【2】

四.在張力架線中使用直升機(jī)

特高壓線跨越高山峽谷、深溝密林、經(jīng)濟(jì)作物區(qū)、江河湖泊、公路橋梁等放線區(qū)域，使用人工放線難度很大，會(huì)導(dǎo)致跨越物的安全運(yùn)營(yíng)得不到保障，而且會(huì)導(dǎo)致破壞地表植被。國(guó)內(nèi)特高壓輸電線路工程張力架線工程，放線運(yùn)用的工具主要有傘、無人機(jī)等，動(dòng)力傘對(duì)降落的場(chǎng)地要求較高，無人機(jī)承載力不夠，飛艇更加難以適應(yīng)地形環(huán)境的復(fù)雜，而且體積龐大，容易被風(fēng)刮落。所以飛艇只是初級(jí)放線的方式。

但是運(yùn)用直升機(jī)放線的工藝可以使施工周期大大提前。我國(guó)在上世紀(jì)80年代中期已有此項(xiàng)技術(shù)，曾經(jīng)在三峽無人區(qū)使用S-62直升機(jī)放線差不多30km（兩根），把鋼繩穿入單輪滑車32個(gè)。配套的滑車和張力機(jī)都是自主開發(fā)。使用直升機(jī)在高空展展放電線，而且準(zhǔn)確穿入五輪放線滑車中的輪轂。2013-2014年，依托于榆橫——濰坊線、蒙北～晉中兩條特高壓交流線路工程，國(guó)網(wǎng)公司通過配套輸變電工具的研發(fā)，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，開發(fā)出了直升機(jī)牽引放線引繩直接進(jìn)五輪滑車中輪的技術(shù)方法，驗(yàn)證了使用直升機(jī)展放鋼導(dǎo)引繩的優(yōu)越性，而且檢測(cè)了各設(shè)備的功能。

總結(jié)

在艱難施工環(huán)境條件下的施工難題通過使用直升機(jī)在輸電工程中的推廣應(yīng)用得到了解決。在極端高山峻嶺施工條件下使用直升機(jī)施工能夠得到解決，鐵塔的物資材料運(yùn)輸、工程機(jī)械和設(shè)備、工作人員的運(yùn)輸?shù)葐栴}也有了解決辦法;運(yùn)用直升機(jī)作業(yè)使工作人員得到安全保障。而且直升機(jī)能夠解決應(yīng)急救援問題，比較傳統(tǒng)施工作業(yè)使用直升機(jī)作業(yè)時(shí)間減少很多，在安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大大提高，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間越短，發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)事故就越少。由于國(guó)內(nèi)會(huì)逐步放開低空空域，直升機(jī)在特高壓輸電線路施工工程中將會(huì)得到廣泛地應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚鑫《660kV直流輸電工程鐵塔與架線技術(shù)研究》2014

[2]褚力永《特高壓鋼管塔內(nèi)懸浮外拉線抱桿組塔施工設(shè)計(jì)及應(yīng)用》2015

[3]王弋《高原地區(qū)輸電線路工程直升機(jī)調(diào)運(yùn)項(xiàng)目施工管理研究》2015

作者簡(jiǎn)介：

許多（1992年8月5日）民族：漢?性別：男?籍貫：上海市，工作單位：上海送變電工程有限公司?學(xué)歷：本科?研究方向：輸電線路，電力工程建設(shè)方向。

（作者單位：上海送變電工程有限公司）