±1 100 kV吉泉線八分裂導(dǎo)線V串安裝施工工藝研究與應(yīng)用

韓啟云，徐鵬飛，單長孝，劉民明，關(guān)紹峰

(安徽送變電工程有限公司，合肥 230022)

0 引言

昌吉-古泉±1 100 kV特高壓直流輸電工程(以下簡稱±1 100 kV吉泉線)，首次將電壓等級提升到世界之最的±1 100 kV，改線路采用8分裂1 250 mm2大截面導(dǎo)線，這是在全世界第5次將這種導(dǎo)線應(yīng)用到特高直流輸電中，這種導(dǎo)線具有鋁鋼比大、比載大、直徑大、額定拉斷力大、緊線張力大等優(yōu)點[1-4]。本工程無論從桿塔橫擔(dān)長度，還是導(dǎo)線金具重量都與以往±800 kV線路有著質(zhì)的差別；另外這也是世界上首次將4ד一牽二”張力架線施工工藝應(yīng)用于±1 100 kV級線路施工，沒有施工經(jīng)驗可以借鑒，施工工藝及工器具都需根據(jù)要求做出適應(yīng)性調(diào)整[5-6]。

項目組通過自主創(chuàng)新，最終構(gòu)建了一整套以V串合成絕緣子運輸支撐架、雙聯(lián)V串懸垂絕緣子吊裝用輔助支撐工具、4ד一牽二”型滑車掛架等為主的施工系統(tǒng)[7-9]。

1 工程概況

±1 100 kV吉泉線沿線路前進(jìn)方向，導(dǎo)線左側(cè)為正極，右側(cè)為負(fù)極，導(dǎo)線型號為8×JL1/G3A-1250/70鋼芯鋁絞線，地線左側(cè)為OPGW-240光纜，右側(cè)為JLB20A-240鋁包鋼絞線具體見表1。

兩極導(dǎo)線左右布置。直線塔全部采用V串絕緣子連接。

表1 直線塔V串型式表

2 工程難點及對應(yīng)思路

(1)設(shè)計±1 100 kV專用的V串合成絕緣子的運輸支撐架，解決小運輸?shù)缆窂澢霃捷^小或無法均布抬運的問題，以滿足合成絕緣子的運輸要求。

(2)設(shè)計±1 100 kV特高壓雙聯(lián)V串懸垂絕緣子吊裝用輔助支撐工具，解決雙聯(lián)V串合成絕緣子在吊裝過程中因間距不夠?qū)е孪嗷ツΣ痢p傷的難題。

(3)設(shè)計供±1 100 kV吉泉線使用的4ד一牽二”型滑車掛架，解決八分裂大截面導(dǎo)線放線滑車吊裝繁瑣、后期附件安裝作業(yè)量大的問題。另外，滑車懸掛高度誤差大會影響弧垂觀測，可能導(dǎo)致滑車因受力不平衡發(fā)生扭轉(zhuǎn)而無法順利通過，并存在導(dǎo)線磨損等質(zhì)量、安全隱患，采用4ד一牽二”型滑車掛架可以有效地解決這一難題。

3 施工創(chuàng)新研究

3.1 研制專用合成絕緣子運輸支撐架

制作簡易補(bǔ)強(qiáng)支撐架，滿足合成絕緣子均勻受力，示意圖見圖1。

3.2 研制專用合成絕緣子吊裝支撐工具

研制設(shè)計絕緣子輔助吊裝用的支撐桿(見圖2、圖3、圖4)，讓合成絕緣子與安裝時的水平距離保持一致。同時使用Φ10杜邦絲繩綁扎在導(dǎo)線聯(lián)板上當(dāng)作留繩以控制絕緣子串在提升過程中與鐵塔塔身間距不小于0.5 m。

3.3 研制專用4ד一牽二”型滑車掛架

4ד一牽二”架線滑車掛架，利用V型絕緣子串與懸垂聯(lián)扳固定連接，懸垂聯(lián)扳上固定有金具，懸垂聯(lián)板的兩側(cè)通過鋼制槽鋼與外側(cè)兩聯(lián)板連接，兩個外側(cè)兩聯(lián)板通過橫梁連接，橫梁上固定有兩個內(nèi)側(cè)兩聯(lián)板。外側(cè)聯(lián)板和內(nèi)側(cè)兩聯(lián)板的下部通過螺栓與直角掛板連接，橫梁兩外側(cè)由角鋼平衡梁與懸垂聯(lián)板上端的兩導(dǎo)線掛點相連，保證整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。采用整體式滑車掛架及平衡梁設(shè)計，將各滑車間高度誤差控制在5 mm以內(nèi)[10-11]。

通過建立模型，并對滑車掛架模型進(jìn)行分析，得到滑車掛架參數(shù)掛板受力簡化模型(見圖5)，兩側(cè)角鋼受拉，主板由槽鋼組成工字梁，主要受壓、受彎。①、④兩荷載對梁不產(chǎn)生彎矩，但會使兩側(cè)角鋼受拉，梁受壓；②、③能使梁產(chǎn)生彎矩，同時會使兩側(cè)角鋼受拉，梁受壓。

工況1：①+②+③+④共同作用下梁彎矩圖，見圖6。

工況2：①+②。

①+②工況下，左側(cè)角鋼受力最大(見圖7)，且梁上最大彎矩大于工況1的情況，該工況下左側(cè)節(jié)點如圖8。

4 工藝流程及操作要點

4.1 施工流程

施工流程如圖9。

4.2 施工準(zhǔn)備

認(rèn)真準(zhǔn)備和仔細(xì)檢查V串安裝使用的器材、機(jī)械和工器具。架線所有工器具進(jìn)場達(dá)60%后，委托檢測單位在施工前開展施工機(jī)具的檢查工作。

4.3 工藝技術(shù)和操作步驟

4.3.1 合成絕緣子運輸

采用多點抬吊，均勻受力。

4.3.2 合成絕緣子串吊裝

雙聯(lián)導(dǎo)線V串吊裝時，通過專用合成絕緣子吊裝支撐工具固定，確保兩聯(lián)之間間距。每聯(lián)絕緣子串與專用夾具連接的上方連接吊裝繩索正視圖如圖10。三聯(lián)導(dǎo)線V串吊裝，可利用繩索與聯(lián)板的固定，直接吊裝。

4.3.3 直線塔V串吊裝

導(dǎo)線V串起吊時，使用兩套絕緣子起吊系統(tǒng)同步吊裝。吊裝V串應(yīng)避免合成絕緣子受到硬彎，在絕緣子串起吊離地后，安裝滑車掛架和放線滑車，如圖11。

5 質(zhì)量控制措施

(1)運輸時，應(yīng)檢查合成絕緣子與運輸支撐架之間連接處做好襯墊。

(2)使用吊裝支撐夾具在于保護(hù)絕緣子，避免吊裝過程中合成絕緣子相互碰撞、擠壓、磨損，確保成品質(zhì)量。

(3)使用夾具應(yīng)檢查與合成絕緣子配套情況，確保連接無相對滑移。

(4)滑車掛架安裝后，應(yīng)檢查滑車水平度，確?；囅鄬Ω卟畈淮笥? mm。

(5)施工過程中應(yīng)做好金具鍍鋅層的保護(hù)。

6 安全及環(huán)境保護(hù)控制措施

(1)施工前，應(yīng)組織學(xué)習(xí)施工方案，熟悉并掌握V串安裝的施工內(nèi)容和要領(lǐng)，清楚V串結(jié)構(gòu)特點，吊裝工具性能、操作順序、注意事項等。

(2)在合成絕緣子運輸時，需將絕緣子與支撐架固定牢固。

(3)直線塔V串吊裝前，應(yīng)進(jìn)行試吊，檢查工器具配合及夾具握著力，確保施工安全。

(4)V串安裝過程中應(yīng)做好人身安全防護(hù)。

(5)在V串安裝施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)和水土保持措施。

7 施工效益分析

(1)本方法滿足特高壓交直流八分裂導(dǎo)線架設(shè)施工，解決超長合成絕緣子運輸和多只滑車懸掛問題。針對角鋼塔特點，設(shè)計適用于八分裂導(dǎo)線V串安裝施工工藝，為后續(xù)特高壓直流工程施工提供技術(shù)支撐。

(2)將該項工藝投入在±1 100 kV吉泉線(皖3標(biāo)段)的施工中，其節(jié)約費用分析見表2。

該工程共有直線塔178基，一支架線班組V串安裝效率由一天兩基提高到一天四基，后期直線桿塔附件安裝效率由一天一基提高到一天兩基，累計節(jié)約工程費用達(dá)267萬元。

表2 滑車懸掛效益分析表

①將1 250 mm2大截面導(dǎo)線4ד一牽二”架線滑車掛架研制應(yīng)用在本工程施工中，節(jié)約了施工成本。皖3標(biāo)段共有直線塔178基，節(jié)省費用達(dá)267萬元。

②絕緣子輔助吊裝用的支撐桿，規(guī)范了合成絕緣子施工吊裝工藝，降低了金具及絕緣子磨損可能性，確保工程質(zhì)量，降低高空作業(yè)時間，其安全質(zhì)量效益顯著。

8 結(jié)束語

±1 100 kV八分裂導(dǎo)線V串安裝施工工藝，在±1 100 kV吉泉線(皖3標(biāo)段)成功應(yīng)用。該項目的實施成功克服了現(xiàn)有工器具性能不足的客觀情況，提高了施工效率，避免了重大安全、質(zhì)量隱患，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該項目實施過程中積累的經(jīng)驗為今后直流特高壓線路工程的開展奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，為大截面導(dǎo)線施工的展開和安裝開辟了一條新途徑。