帶張力更換導線的施工方法應用探討

陳崇敬，胡 杰，華獻宏

（金華電業(yè)局，浙江 金華 321016）

電力施工

帶張力更換導線的施工方法應用探討

陳崇敬，胡 杰，華獻宏

（金華電業(yè)局，浙江 金華 321016）

以一條220 kV線路增容改造施工為例，介紹了一種將多個耐張段的普通鋼鋅鋁絞線在耐張塔上用特定長度的鋼絲繩套連接成一個大耐張段，利用張力機帶張力回牽舊導線，再牽引耐熱鋁合金導線進行換線的施工方法，有效解決了現(xiàn)場施工場地狹小、線路下方交跨復雜、經(jīng)濟作物多、政策處理難等施工難點，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，可為同類導地線更換改造施工提供參考。

增容；帶張力；耐熱鋁合金導線；輸電線路；施工方法

近年來電網(wǎng)建設過程中對輸電線路進行改造、增容的項目不斷增多。在輸電線路增容改造過程中，為優(yōu)化線路通道、降低施工難度，減少施工時與外部環(huán)境的沖突，往往利用原有通道和桿塔，在線路停電后更換舊線，即將原輸電線路的普通鋼芯鋁絞線更換為耐熱大容量的新型導線，以滿足提高輸送容量的要求。本文結合220 kV龍泉2399線增容改造工程施工，介紹采用張力機帶張力回牽舊導線，再牽引耐熱鋁合金導線的換線施工方法。

1 施工方案選擇

進行增容改造的220 kV龍泉2399線的原導線型號為LGJ-400/35普通鋼芯鋁絞線，更換為雙分裂2×JNRLH60/LB1A-240/40耐熱鋁合金導線，4號-12號塔有4基耐張塔、3個耐張段，全長2.839 km，改造段位于大片農(nóng)田中，線路下方蔬菜大棚、農(nóng)作物、經(jīng)濟作物繁密，施工條件十分復雜。

如果采用常規(guī)施工方法，需對每一個耐張段進行施工，施工流程包括施工準備、耐張塔降線、舊導線分段回收、展放牽引鋼絲繩、牽引雙分裂耐熱鋁合金新導線、緊線等多個步驟。

如果用2臺張力機帶張力回收舊導線，在12號塔布置1臺張力機用于反卷回牽舊導線；另1臺張力機布置于4號塔，在舊導線尾端連接□13防捻鋼絲繩，鋼絲繩通過張力機帶上張力，中間耐張塔兩端的導線通過網(wǎng)套和鋼絲繩連接成同一根線。該方法將舊線分段回收和展放鋼絲繩2個環(huán)節(jié)合并為帶張力回牽舊導線同時完成牽引鋼絲繩展放1個環(huán)節(jié)，大大簡化了施工流程。

上述兩種施工方案中，常規(guī)施工方法需先將導線放落地面，回收后再重新展放牽引鋼絲繩牽引導線，在舊線分段回收和牽引鋼絲繩展放這兩個階段，回收的舊導線和重新展放的鋼絲繩全線落地，造成大量的苗木、經(jīng)濟作物和大棚損毀；分段施工時，需在耐張塔周圍布置牽引和放線場地，造成大面積的青苗損失；對停電改造工程而言，可能會因上述原因引起糾紛而延長改造線路的停電時間，影響電網(wǎng)安全運行。

帶張力更換舊導線的方法需精確計算耐張段控制水平張力、耐張塔鋼絲繩接入長度、張力機控制張力、張力機回牽牽引力。該方法能在多個耐張段舊導線回收時，同步完成牽引鋼絲繩的展放，既節(jié)省人力又避免舊導線和牽引鋼絲繩落地，可最大限度地減少線路下方的苗木損失，節(jié)省青苗補償費用。施工中需要采用2臺160 kN張力機和1臺180 kN牽引機，以避免牽張設備的多次轉(zhuǎn)場，節(jié)省施工費用。

鑒于220 kV龍泉2399線增容改造工程施工段內(nèi)涉及的大棚、農(nóng)作物和經(jīng)濟作物較多，施工政策處理難度大，經(jīng)過綜合分析比較，確定采用帶張力更換舊導線的施工方法。

2 施工方案的實施

2.1 施工準備

施工前，與線路所跨越的4處10 kV電力線和2處公路的設備所有人聯(lián)系落實，并按規(guī)范要求搭設跨越架。

所有鐵塔掛設Φ660的3輪放線滑車，耐張塔掛設雙滑車，雙滑車中間用∠75×5角鋼固定。

該段線路的技術參數(shù)見表1。

2.2 耐張塔兩側平衡松線弧垂計算

耐張塔松線是為了在滿足導線對跨越物安全距離的條件下盡可能地減小耐張段內(nèi)的導線張力，確保在耐張塔用鋼絲繩將同相舊線相連時不產(chǎn)生大的弧垂變化和導線滑移。

查閱4號-12號塔施工段的平斷面圖后，得知7號-10號塔為耐張段，松線時需優(yōu)先保證8號-9號塔中導線對堤壩的凈空距離達到5.5 m。經(jīng)查設計圖紙，當8號-9號塔舊導線弧垂為27.55 m時能保證對江堤的最小凈空距離，其中當導線高差與檔距之比小于10%時，可采用平拋物線近似式計算導線張力。8號-9號塔檔距為489 m，舊導線自重力為13.22 N/m，計算7號-10號塔耐張段控制水平張力為14.343 kN。

用同樣方法計算4號-7號和10號-12號塔間控制條件下的張力。經(jīng)比較，7號-10號塔間的控制水平張力最大，則取7號-10號塔的水平張力為4號-10號施工段所有耐張段降線時的控制張力。4號-7號段內(nèi)5號-6號塔檔距為370 m，按水平控制張力為14.343 kN計算，5號-6號塔檔內(nèi)控制弧垂為15.77 m。

10號-11號塔檔距為461 m，按水平控制張力為14.343 kN計算，10號-11號塔檔內(nèi)控制弧垂為24.48 m。

2.3 耐張塔兩側導線連接

將7號-12號塔段內(nèi)的耐張引流跳線拆下，卡斷耐張塔兩側導線的耐張壓接管，舊導線用單頭網(wǎng)套連接，兩側網(wǎng)套之間用計算好長度的□13防捻鋼絲繩連接，防扭鋼絲繩用50 kN抗彎旋轉(zhuǎn)連接器連接，連接示意見圖1。

（1）耐張塔接入的防扭鋼絲繩長度計算

在7號-10號耐張段中，實測出改造段內(nèi)弧垂控制檔8號-9號塔的舊線弧垂為16.05 m，滿足凈空安全距離的最大弧垂27.55 m。7號-10號塔的代表檔距為400 m，7號-10號塔總檔距為1 102 m，8號-9號塔的檔距為489 m，當導線高差與檔距之比小于10%時，線長可采用平拋物線近似式計算，7號-10號耐張段內(nèi)達到最大弧垂時增加的線長為4.12 m。

表1 4-12號段技術參數(shù)（以8-9號中間堤壩為0 m高程）m

圖1 耐張塔兩側舊導線連接示意圖

查閱設計圖紙，7號塔耐張串長度為3.6 m（已考慮卡斷耐張線夾長度），7號塔橫擔寬度為1.4 m。4號-7號檔在7號塔進行松線時，計算達到控制弧垂時增加的線長為2.211 m，計算7號耐張塔連接鋼絲繩的長度為14.93 m。

同理可計算出在10號耐張塔連入的鋼絲繩長度為14.88 m。

（2）牽引場舊導線與防扭鋼絲繩的連接

將靠近牽引場的12號耐張塔上舊導線與□13防捻鋼絲繩進行連接，拆除12號耐張塔跳線，將舊導線耐張壓接管卡斷，用單頭鋼絲網(wǎng)套與舊導線連接，單頭網(wǎng)套用50 kN抗彎旋轉(zhuǎn)連接器與□13防捻鋼絲繩直接連接。將□13防捻鋼絲繩引至張力機上，帶上張力。待舊導線全部回牽完成，即□13防捻鋼絲繩展放到位后，將張力機調(diào)換為牽引機，并將回牽過來的□13防捻鋼絲繩重新纏繞在牽引機上，進行新導線的牽引。

（3）張力場舊導線與防扭鋼絲繩的連接方式

張力場與4號耐張塔相距約90 m。將□13防捻鋼絲繩過張力機后，人工展放到4號耐張塔，將4號耐張塔大號耐張壓接管砍斷，舊導線端用單頭網(wǎng)套，再用50 kN抗彎旋轉(zhuǎn)連接器將單頭網(wǎng)套和□13防扭鋼絲繩連接（見圖2）。

圖2 張力場舊導線與□13防扭鋼絲繩連接示意圖

2.4 張力機反卷回牽舊導線及鋼絲繩展放

耐張塔舊導線連接完成后，進行舊導線回牽并同步展放牽引鋼絲繩。在4號耐張塔小號側設置1臺張力機，用□13防捻鋼絲繩與4號塔大號側的導線連接完成以后，鋼絲繩通過張力機帶上張力。4號-12號耐張塔全線連通后，以8號-9號塔檔內(nèi)弧垂為控制弧垂，即27.55 m，根據(jù)滑車對導線的摩擦系數(shù)、張力機到預選張力檔的檔數(shù)，以及張力機出口與各基塔導線懸掛點的高差，計算張力機額定制動張力為12.828 kN，將張力機控制張力設定為13 kN。

在12號大號側牽引場設置1臺張力機，用□13防捻鋼絲繩與12號小號側的導線連接后，鋼絲繩穿過張力機（作為牽引機回牽鋼絲繩），再將舊線反卷回張力機線盤，在回牽張力機上設定回牽牽引力的大小后進行牽引。根據(jù)放線段內(nèi)滑車個數(shù)、張力機出口懸掛點高差以及滑車對導線的摩擦系數(shù)等，計算回牽牽引力為15.568 kN。

根據(jù)計算結果，回牽張力機的最大牽引力設定為16 kN。

通過設定張力機出口張力和回牽張力機的牽引力，在8號-9號塔安排人員觀測弧垂變化并調(diào)整牽引速度，使舊線在回牽過程中始終保證對地面交跨物的安全距離。舊線回牽完成后，□13牽引鋼絲繩也同步展放到位，然后將12號塔牽引點回牽用的張力機更換為牽引機，按張力放線要求，用已展放到位的鋼絲繩牽引新的2×JNRLH60/LB1A-240/40耐熱鋁合金導線。待新導線牽引完成后，再用平衡緊線法逐檔完成耐張塔緊線工作。

3 安全措施

（1）根據(jù)松線和緊線工作的要求，必須在耐張塔橫擔的受力反方向布置臨時拉線，同時做好橫擔本體的補強措施，防止橫擔在松線和緊線過程中受損。

（2）中間耐張塔掛設雙滑車，滑車中間用角鋼連接固定。

（3）耐張塔連接兩側舊導線時，開斷耐張管和連接的工作可根據(jù)實際地形將舊線耐張管松至地面操作，也可在同一耐張段內(nèi)通過一頭松線、另一頭回牽到橫擔上操作的方法進行。接入鋼絲繩的長度可根據(jù)實際連接情況進行調(diào)整。

（4）耐張壓接管開斷后，通過鋼絲網(wǎng)套與鋼絲繩連接時，鋼絲網(wǎng)套應使用專用鋼絲連接網(wǎng)套，其額定受力必須滿足牽引力要求，鋼絲網(wǎng)套的綁扎必須符合《安規(guī)》要求。

（5）施工時，必須保證整個牽引段范圍內(nèi)各個施工點的通訊暢通，控制檔的弧垂必須由專業(yè)技術人員進行觀測，發(fā)現(xiàn)異常立即停止牽引，待查明原因并處理后方可繼續(xù)牽引。

4 結論

（1）與常規(guī)改造更換導線施工方法相比，帶張力更換導線施工方法將“耐張塔降線→舊導線分段回收→展放牽引鋼絲繩”等3個施工步驟合并為“耐張塔松線并連接→帶張力回牽舊導線同時完成牽引鋼絲繩展放”2個施工步驟，減少了施工工序，優(yōu)化了施工流程。

（2）經(jīng)過優(yōu)化的施工流程不用對每一個耐張段分別進行放線、牽線等工作，而是將多個耐張段同一相線連接起來，一并進行放線、牽線，從而減少了占用的放線、牽線施工場地，節(jié)省了場地使用成本。

（3）在施工過程中，中間耐張塔松線時對導線張力和弧垂進行控制，舊導線回牽時對張力和弧垂進行控制，牽引新導線和重新緊線時對張力進行控制，能夠保證導線與交跨物或?qū)Φ氐陌踩嚯x，最大程度地減少施工受政策處理的影響。

（4）本方法能廣泛應用于電網(wǎng)建設工程中舊導線換新型導線時的增容、改造工作，能更好地實踐和貫徹“增容、升壓、換代、優(yōu)化通道”的技術改造理念，同時還能推廣應用到老線路地線更換和OPGW光纜更換等施工中。在實施過程中還能大大減少政策處理補償費用、降低施工難度，具有較好的經(jīng)濟效益。

[1]李博之.高壓架空輸電線路施工技術手冊[M].北京:中國電力出版社，1998.

[2]陳昌言，閻善璽.35～220 kV送電線路施工技術[M].北京:中國電力出版社，2002.

[3]李慶林.架空送電線路施工手冊[M].北京:中國電力出版社，2002.

[4]DL 5009.2-2004電力建設安全工作規(guī)程（第2部分：架空電力線路）[S].北京:中國電力出版社，2005.

（本文編輯：龔 皓）

Discussion on Application of Construction Method for Conductor Replacement Under Tension

CHEN Chong-jing，HU Jie，HUA Xian-hong
（Jinhua Electric Power Bureau，Jinhua Zhejiang 321016，China）

Illustrated with an example of the capacity expansion project for a 220 kV line,this paper introduces a method of replacing the Aluminum Conductor Steel Reinforced（ACSR）with heat-resistant aluminum alloy conductor by connecting the different tension sections into one section with the steel wire rope of a specific length，and pulling the ACSR in reverse under tension with the tensioner followed by heat-resistant aluminum alloy conductor.It resolves the difficulties such as limited construction site,complicated crossings,excessive cash crops,hard policy treatment etc.and achieves good economic and social benefits.The method can serve as a reference for capacity expansion projects of conductors ofthis type.

capacity expansion；under tension；heat-resistant aluminum alloy conductor；transmission line；construction method

TM752

B

1007-1881（2010）12-0059-04

2010-06-25

陳崇敬（1978-），男，浙江浦江人，工程師，從事線路施工技術管理工作。