無(wú)跨越架跨越不停電線路施工工藝研究

倫國(guó)穎

（廣東電網(wǎng)能源發(fā)展有限公司，廣東 廣州 510145）

0 引言

隨著國(guó)內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，架空輸電線路線行路徑面臨著越發(fā)狹窄和受限的狀況，改擴(kuò)建、新建輸電線路工程導(dǎo)地線架設(shè)施工與運(yùn)行電力線路交叉跨越的情況越發(fā)頻繁且難以避免，交叉跨越涉及的運(yùn)行電力線路電壓等級(jí)也逐漸提高，建設(shè)過程中需要配合停電的難度隨之增加。為此，在綜合考慮跨越施工作業(yè)面臨的人身、設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)，線路停運(yùn)帶來(lái)的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，限時(shí)用電帶來(lái)的社會(huì)影響下，帶電跨越架線施工作業(yè)得到廣泛應(yīng)用。過往帶電跨越大多采用鋼管架、竹木架或利用鋁合金抱桿搭設(shè)跨越架保護(hù)架線施工，但此方法占地面積大，耗費(fèi)人力物力多，安裝工期長(zhǎng)，青苗賠償費(fèi)用急劇增加。如遇地形條件惡劣，新建線路設(shè)計(jì)安全凈空條件有限以及被跨越運(yùn)行線路架空地線超過跨越架有效高度等不利情況，則被跨越的運(yùn)行線路需要配合停電施工。但線路停電帶來(lái)的電網(wǎng)運(yùn)行方式調(diào)整，導(dǎo)致區(qū)域電網(wǎng)供電靈活性和可靠性降低，停電施工時(shí)間相對(duì)緊湊，施工工期得不到充分保證。因而，傳統(tǒng)的施工工藝已不能滿足現(xiàn)今線路建設(shè)施工的普遍要求，隨著高強(qiáng)度絕緣繩和遙控飛行器及小火箭拋繩設(shè)備的出現(xiàn)，利用鐵塔作為支撐架體的無(wú)跨越架跨越不停電線路架線技術(shù)得到推廣應(yīng)用。

1 無(wú)跨越架不停電架線工藝特點(diǎn)與施工方法分析

1.1 工藝特點(diǎn)

首先，無(wú)跨越架跨越不停電線路架線施工過程中，被跨越運(yùn)行電力線路不需要全部同時(shí)停電配合施工。只需按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定退出線路重合閘裝置，避免線路故障跳閘時(shí)重合強(qiáng)送電即可，被跨線路仍可帶負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，保證用戶用電。其次，施工時(shí)間靈活，不受停電時(shí)間限制，可按照施工計(jì)劃妥善均衡安排現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)任務(wù)，減少因被跨線路同時(shí)長(zhǎng)期停電造成的負(fù)荷損失、安全裕度下降帶來(lái)的工期壓力。另外，利用新建線路鐵塔作為支撐架體，跨越安全措施和封網(wǎng)裝置安裝所需的機(jī)械設(shè)備和物資材料少，可有效提升施工經(jīng)濟(jì)性及安全性。此外，承力繩封網(wǎng)可根據(jù)施工點(diǎn)地形條件靈活設(shè)置，受被跨越線路高度限制較少，對(duì)牽張放線系統(tǒng)影響不大。最后，可利用遙控飛行器或小火箭拋繩設(shè)備展放高強(qiáng)絕緣引繩，實(shí)現(xiàn)大跨越檔距封網(wǎng)。

1.2 施工方法

其一，在新建線路鐵塔前后側(cè)挖埋封網(wǎng)裝置承載繩錨固地錨，在導(dǎo)線放線滑車下方合適位置塔身處安裝懸掛承載索橫梁，根據(jù)封網(wǎng)寬度在橫梁上合適間隔位置懸掛滑車為封網(wǎng)承載索提供可靠固定支點(diǎn)[1]。其二，利用遙控飛行器或火箭拋繩器展放絕緣初級(jí)導(dǎo)引繩，跨越帶電線路及其他跨越物上方。其三，利用已展放好的初級(jí)引繩通過多次帶張力牽引，將封網(wǎng)主承載索及拉網(wǎng)繩牽引通過帶電線路上方；通過手扳葫蘆收緊主承力索至預(yù)定弛度并與地錨牢固相連，形成封網(wǎng)承載系統(tǒng)。其四，將封網(wǎng)繩和絕緣撐桿環(huán)扣掛上承載索，利用拉網(wǎng)繩將封頂網(wǎng)展放至帶電線路上方合適位置。其五，封網(wǎng)裝置安裝完成后，采用常規(guī)張力架線方法，展放各級(jí)導(dǎo)引繩、牽引繩及導(dǎo)地線。其六，緊線、壓接及附件安裝工作完成并通過運(yùn)行單位驗(yàn)收合格后，即可拆除封網(wǎng)裝置。其七，跟安裝封網(wǎng)裝置順序相反，先回收從主承力索上的封網(wǎng)繩和絕緣撐桿環(huán)扣[2]，然后張力回收承力索，最后采用人工走線方式回收初級(jí)導(dǎo)引繩，拆除塔上承載索橫梁和滑輪。

2 案例分析

2.1 工程概況

本項(xiàng)目為500 kV電壓等級(jí)的輸電線路改造工程，改造段全長(zhǎng)24.759 km，曲折系數(shù)約為1.04，全線按同塔雙回架設(shè)，由原先四分裂300截面導(dǎo)線改造為四分裂720截面導(dǎo)線，全面提升全線送輸電容量。本改造工程其中一個(gè)單項(xiàng)工程需改造500 kV變電站外一段線路，該改造段在保持原線行方向的前提下，錯(cuò)開舊基礎(chǔ)位置重做基礎(chǔ)，重新立塔放線。如圖1所示，新建GN56—GN57檔連續(xù)跨越四回220 kV、三回110 kV電力運(yùn)行線路，這七回線路分別按照兩個(gè)220 kV同塔雙回、一個(gè)110 kV同塔雙回、一個(gè)110 kV單回布置，根據(jù)圖1所示地形落差及現(xiàn)場(chǎng)情況無(wú)法采用搭設(shè)跨越架的方式進(jìn)行改造施工。同時(shí)，由于上述七回電力線路均為區(qū)域內(nèi)重要輸電線路及變電站間聯(lián)絡(luò)線路，長(zhǎng)時(shí)間配合停電將給鄰近鎮(zhèn)街帶來(lái)嚴(yán)重的社會(huì)影響。為此，該工程施工項(xiàng)目部采取了無(wú)跨越架跨越不停電線路施工方法進(jìn)行施工。

圖1 示例改造工程航拍示意圖

2.2 工程應(yīng)用情況

2.2.1 封網(wǎng)裝置設(shè)置情況

封網(wǎng)裝置由三部分組成。第一部分為絕緣封網(wǎng)裝置：在跨越最靠外的運(yùn)行線路兩側(cè)邊線外緣各10 m范圍內(nèi)，共設(shè)置61道φ10迪尼瑪繩作為封網(wǎng)繩，每道間隔2 m，封網(wǎng)保護(hù)范圍共118 m。第二部分為GN56號(hào)塔與被跨越線路間的保護(hù)網(wǎng)：圖1帶電線路1側(cè)的絕緣封網(wǎng)裝置起，向GN56號(hào)塔方向設(shè)置22道φ10鋼絲繩進(jìn)行封網(wǎng)，間隔5 m，保護(hù)范圍104 m。第三部分為GN57號(hào)塔與被跨越線路間的保護(hù)網(wǎng)：在圖1帶電線路4側(cè)的絕緣封網(wǎng)裝置至GN57號(hào)塔臨時(shí)橫擔(dān)間，設(shè)置15道φ10鋼絲繩進(jìn)行封網(wǎng)，間隔5 m，保護(hù)范圍67 m。圖2為封網(wǎng)裝置平面示意圖。

圖2 封網(wǎng)裝置平面示意圖

2.2.2 封網(wǎng)安裝及拆除方法

1）封網(wǎng)架設(shè)與安裝步驟如下：第一，從GN56牽引φ20迪尼瑪繩，牽引過67 m后，開始用φ10迪尼瑪繩在GN56塔臨時(shí)橫擔(dān)處每隔2 m織封網(wǎng)繩，每牽引出2 m暫?？椧坏婪饩W(wǎng)繩，共織61道。第二，完成61道φ10迪尼瑪繩封網(wǎng)繩編織后，開始用φ10鋼絲繩在GN56塔臨時(shí)橫擔(dān)處每隔5 m織封網(wǎng)繩，每牽引出5 m暫?？椧坏婪饩W(wǎng)繩，共織22道。檢查φ10鋼絲繩封網(wǎng)繩必須從圖1帶電線路1側(cè)向GN56側(cè)遠(yuǎn)離至少10 m。第三，完成上述兩步織網(wǎng)后，再次調(diào)整封網(wǎng)高度，錨固φ20迪尼瑪繩承載繩。第四，高空作業(yè)人員由GN57登塔，在承載繩上坐飛車出線，從φ10迪尼瑪繩封網(wǎng)處，開始用φ10鋼絲繩每隔5 m向GN57織封網(wǎng)繩，檢查φ10鋼絲繩封網(wǎng)繩必須從圖1帶電線路4側(cè)向GN57側(cè)遠(yuǎn)離至少10 m。

利用φ10絕緣繩在封網(wǎng)跨越點(diǎn)前后10 m各設(shè)置兩道八字偏拉的預(yù)防封網(wǎng)收窄和傾覆。GN56橫梁采用600 m×35 m抱桿作封網(wǎng)承載繩掛點(diǎn)。橫梁綁扎在GN56塔下橫擔(dān)以下10 m處，抱桿安裝在跨越檔內(nèi)側(cè)鐵塔上。吊裝橫梁時(shí)左右橫擔(dān)各采用一臺(tái)絞磨同步起吊，保持抱桿水平，方便安裝。抱桿在鐵塔主材處綁扎固定，同時(shí)采用兩根φ17.5鋼絲繩在抱桿尾與上中相塔身處補(bǔ)強(qiáng)，用兩根φ17.5鋼絲繩在抱桿中內(nèi)側(cè)承載繩滑車處與下橫擔(dān)根部進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)鋼絲繩與6 t葫蘆連接，便于調(diào)整抱桿垂直方向均勻受力。GN57塔由設(shè)計(jì)單位在下橫擔(dān)下平面下方16 m處增加臨時(shí)封網(wǎng)橫擔(dān)，完成施工后拆除。分別在橫擔(dān)頭和主材設(shè)置掛點(diǎn)，承力繩錨固在臨時(shí)橫擔(dān)掛點(diǎn)處，同側(cè)兩掛點(diǎn)間距12 m。埋設(shè)承載繩錨固地錨，埋設(shè)地錨安排專人負(fù)責(zé)檢查驗(yàn)收并做好防水排水措施。用經(jīng)緯儀測(cè)量準(zhǔn)確找出承載繩轉(zhuǎn)向滑車的反向方向，定出拉線地錨位置。地錨規(guī)格、位置及埋設(shè)中地錨選擇按列出的地錨規(guī)格、斜向角度及埋深進(jìn)行控制實(shí)施，埋設(shè)時(shí)由專人核對(duì)地錨規(guī)格、埋設(shè)、馬道口符合要求后方可進(jìn)行回填，回填土?xí)r必須夯實(shí)處理。

2）封網(wǎng)拆除步驟如下：（1）拆除封網(wǎng)繩及承載繩前，應(yīng)在被跨越的所有線路進(jìn)行停電、驗(yàn)電接地，確認(rèn)已停電后再進(jìn)行拆除。（2）高空作業(yè)人員從GN57側(cè)利用高空飛車拆除GN57至GN56封網(wǎng)φ10鋼絲繩。（3）回收完成GN57側(cè)鋼絲繩后，在GN57塔封網(wǎng)橫擔(dān)掛點(diǎn)松綁，GN57側(cè)將φ20迪尼瑪繩與φ10迪尼瑪繩連接，GN56側(cè)利用雙滾筒絞磨回收φ20主承載繩和φ10封網(wǎng)繩。（4）高空作業(yè)人員通過新架設(shè)的500 kV雙回線路下相四分裂導(dǎo)線將φ10迪尼瑪繩從GN56帶到GN57塔，高空人員從GN56往GN57走線過程中，地面配合人員通過絞磨機(jī)配合回收多余的φ10迪尼瑪繩，保證繩與下方線路保持15 m以上的凈距離。

2.2.3 封網(wǎng)裝置計(jì)算要點(diǎn)

本次施工擬采用地錨為2.0×0.5 m、埋深為1.8 m，其受力計(jì)算如下：

經(jīng)計(jì)算規(guī)格為2.0×0.5 m、埋深為1.8 m地錨容許拉力為52.6 kN，大于事故狀態(tài)時(shí)H2=37.513 kN，故本次選用地錨滿足施工要求[3]。

2.3 舊導(dǎo)線從舊塔滑車提線至新塔滑車施工措施

提升舊線前，GN55、GN56 鐵塔已組立完成，GN57完成地線橫擔(dān)吊裝，封網(wǎng)GN56—GN57已完成。各塔完成滑車懸掛，其中GN56懸掛雙滑車。由于GN57內(nèi)側(cè)承載繩掛點(diǎn)只能設(shè)在主材，需要將GN57絕緣子串利用6 t手扳葫蘆在金具連接處向封網(wǎng)中心偏拉2 m，絕緣子懸掛方式由I型調(diào)整為V型，完成架線后恢復(fù)I型。利用兩套獨(dú)立的雙筒絞磨系統(tǒng)將舊導(dǎo)地線按順序單線逐根提升至新塔滑車上，新塔和舊塔滑車對(duì)向打開，新、舊塔滑車結(jié)構(gòu)如圖3所示。GN57、GN55提舊線需要錯(cuò)開不同相。GN57、GN55提線完成后，GN56才能提升舊線。

圖3 新、舊塔滑車

2.4 過輪臨錨措施

在提升舊線后，為了確保GN53、GN58導(dǎo)地線卸負(fù)荷過程中不跑線，在GN57大號(hào)側(cè)設(shè)置一套過輪臨錨，GN55不具備打輪臨錨條件，GN53卸負(fù)荷過程中需要增設(shè)一組后備保護(hù)松線、錨線系統(tǒng)。過輪臨錨布置示意圖如圖4所示，過輪臨錨由導(dǎo)線卡線器、臨錨鋼繩、直角掛板（Z-7）、鏈條葫蘆及地錨等構(gòu)成，過輪臨錨的對(duì)地夾角不宜大于25°。所有臨錨的錨線方向應(yīng)基本順線路方向，臨錨的位置應(yīng)便于松錨作業(yè)[4]。

圖4 過輪臨錨布置示意圖

2.5 施工過程中防止感應(yīng)電措施

在施工過程中，由于GN56—GN57檔下方存在220 kV、110 kV帶電線路，且GN56—GN57封網(wǎng)繩可能受到陰雨天或空氣濕度過大的影響，導(dǎo)致封網(wǎng)下墜，使安全凈空距離縮小，因此存在出現(xiàn)感應(yīng)電的可能。

進(jìn)行封網(wǎng)施工前，φ20、φ10迪尼瑪絕緣繩應(yīng)進(jìn)行絕緣測(cè)試，符合帶電作業(yè)的絕緣繩要求。在未安裝施工接地線和臨時(shí)接地線前，聯(lián)系測(cè)量部門配合測(cè)量GN56—GN57跨越七回帶電線路的感應(yīng)電壓和電流數(shù)值，安裝施工接地線和臨時(shí)接地線后，測(cè)量部門再次測(cè)量GN56—GN57跨越帶電線路的感應(yīng)電壓和電流數(shù)值。封網(wǎng)施工過程中，必須在每條承載繩兩側(cè)利用φ660接地單輪滑車進(jìn)行可靠接地，并在臨近GN57封網(wǎng)橫擔(dān)和GN56抱桿臨時(shí)橫梁處用16 mm2軟銅線纏繞承載繩接地。施工過程中，導(dǎo)地線在牽張機(jī)出口處掛接地滑車，牽張?jiān)O(shè)備、機(jī)動(dòng)絞磨等所有工具都應(yīng)可靠接地。架線施工過程中，若發(fā)生觸碰帶電線路情況，線路嚴(yán)禁強(qiáng)行送電。施工過程中施工人員應(yīng)配備合格的個(gè)人保安接地線。高處作業(yè)人員與帶電體應(yīng)滿足表1所示最小安全距離的要求[5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)跨越架不停電架線新工藝具有投資少、施工時(shí)間短、不受地形地貌條件限制和占地少等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)也可用于跨越公路、鐵路、河流等，適用范圍廣泛。無(wú)跨越架不停電架線技術(shù)不僅減少了停電、封路、封航等帶來(lái)的損失，而且不受停電、封路、封航時(shí)間的限制，能保證工期按計(jì)劃完成，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。無(wú)跨越架不停電架線施工技術(shù)的應(yīng)用有利于保障電網(wǎng)穩(wěn)定安全運(yùn)行，有利于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

表1 高處作業(yè)人員與帶電體最小距離要求