900mm²大截面導(dǎo)線張力架線工器具選擇

[摘 要] 隨著輸電線路建設(shè)的快速發(fā)展及輸送容量不斷增大，開始逐漸推廣使用大截面導(dǎo)線作為電流載體，輸電線路上通常采用4至6分裂JL/G-900/75鋼芯鋁絞線，其導(dǎo)線鋁鋼比大，性能特殊，架線和壓接施工工藝要求高。文章通過分析和計算，合理選擇大截面導(dǎo)線張力架線工器具，保證大截面導(dǎo)線張力架線施工安全和質(zhì)量，供同行借鑒、探討。

[關(guān)鍵詞] 大截面導(dǎo)線；張力架線；工器具

[作者簡介] 潘承昆，廣西送變電建設(shè)公司工程師，廣西 南寧，530031

[中圖分類號] TM752 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723（2013）06-0080-0004

溪洛渡左岸-浙江金華±800kV特高壓直流輸電線路工程黔3標段，全線均處于高山大嶺，基礎(chǔ)為全方位高低腿設(shè)計。起自正安縣土坪鎮(zhèn)安家村的N0851號塔，止于德江縣煎茶鎮(zhèn)梅家寨川巖村N1051號塔，線路長度為66.714km，塔位樁高程為720～1520m，相對高差為4～250m，單回路架設(shè)，其中耐張塔45基，直線塔及直線轉(zhuǎn)角塔86基，共計桿塔131基。

導(dǎo)線30mm重冰區(qū)采用6×JLHA1/G1A-800/55鋼芯鋁合金絞線，20mm重冰區(qū)及15mm中冰區(qū)采用6×JL/G2A-900/75鋼芯鋁絞線。地線20mm及以下冰區(qū)采用LBGJ-150-20AC鋁包鋼絞線，30mm冰區(qū)采用LBGJ-240-20AC鋁包鋼絞線。

該工程地形復(fù)雜，張力架線時由于受到現(xiàn)有的牽張設(shè)備能力限制，不能實現(xiàn)一次同相牽引6根子導(dǎo)線的施工方式。施工單位普遍采用“3×一牽二”、“一牽二+一牽四”、“二×一牽三”等同相分次展放的方法進行張力架線。廣西送變電建設(shè)公司根據(jù)現(xiàn)場參數(shù)實際計算結(jié)合現(xiàn)有牽張架線的設(shè)備、放線滑車的配置，采用“一牽二+一牽四”方式架線。

一、工程設(shè)計及施工特點

（一）導(dǎo)地線設(shè)計參數(shù)

該標段工程導(dǎo)線采用兩極六分裂設(shè)計，子導(dǎo)線分裂間距為450mm，同步架設(shè)兩根地線。導(dǎo)、地線設(shè)計參數(shù)如表1、2所示。

（二）控制強力和牽引力情況

各牽張段控制張力和牽引力情況如表3所示。

二、主要工具設(shè)備選擇

（一）主牽引機選擇

根據(jù)《±800kV架空輸電線路張力架線施工工藝導(dǎo)則》計算，主牽引機的選擇。

額定牽引力： P■？叟mK■T■≥2×0.3×235.8×0.95=134.41kN

P■？叟mK■T■≥4×0.3×235.8×0.95=268.82kN

式中：

P——主牽引機的額定牽引力，N；

m——同時牽放子導(dǎo)線的根數(shù)；

K■——選擇主牽引機額定牽引力的系數(shù)。鋼芯鋁絞線時K■=0.2～0.3 。鋼芯鋁合金絞線時K■=0.14～0.2。根據(jù)具體的地形地貌條件選用相應(yīng)的系數(shù)。

T■——被牽放導(dǎo)線的保證計算拉斷力，N。

（二）主張力機選擇

根據(jù)《導(dǎo)則》計算選擇主張力機制動張力應(yīng)滿足如下要求：

T = KtTp=0.18×235.8=42.44kN。

式中：

T ——主張力機單線額定制動張力，kN；

Kt ——系數(shù)（鋼芯鋁絞線取值0.12～0.18；鋼芯鋁合金絞線取值0.09～0.125）。

（三）牽張設(shè)備選擇

據(jù)上述計算及實際使用經(jīng)驗，施工所使用的牽張設(shè)備如表4所示。

（四）牽引繩的選擇

根據(jù)《±800kV架空輸電線路張力架施工工藝導(dǎo)則》計算，“一牽2”、“一牽4”系統(tǒng)牽引繩、導(dǎo)引繩綜合破斷力應(yīng)滿足如下要求：

牽引繩的綜合破斷力應(yīng)滿足：

一牽四：

一牽二：

（五）導(dǎo)引繩的選擇

根據(jù)《±800kV架空輸電線路張力架施工工藝導(dǎo)則》計算，導(dǎo)引繩綜合破斷力應(yīng)滿足如下要求：

Pr4 ≥ 1/4QP4=1/4×537.624=134.41kN

Pr2 ≥ 1/4QP2=1/4×268.812=67.203kN

（六）各級導(dǎo)引繩、牽引繩的選擇

根據(jù)以上各計算分析及現(xiàn)有繩索情況，各級導(dǎo)引繩、牽引繩參數(shù)及連接器選擇如表5、6所示。

（七）導(dǎo)線放線滑車的選擇

放線滑車的滑輪槽深S及槽底半徑Rg等應(yīng)符合DL685《放線滑車基本要求、檢測規(guī)定及測試方法》標準的要求。

JL/G1A-900/75導(dǎo)線放線滑車的槽底直徑 D導(dǎo)車要求

D導(dǎo)車≥20D導(dǎo)線=20×40.6=812（mm）

式中：

D導(dǎo)線——導(dǎo)線直徑，mm

根據(jù)導(dǎo)線放線滑車的槽底直徑要求，JL/G1A-900/75導(dǎo)線采用φ1040的五輪放線滑車和三輪放線滑車，其額定荷載為200kN和100kN，槽底直徑為900mm。

（八）地線放線滑車的選擇

根據(jù)《導(dǎo)則》要求，地線滑車允許承載能力不應(yīng)小于1000m垂直檔距的垂直荷載。

LBGJ-240-20AC地線單位重量為：1.596kg/m，垂直檔距1000m時，地線放線滑車的垂直荷載Tv=1000×0.01596=15.96kN，擬采用Ф660尼龍單輪滑車，其額定荷載50kN，滑輪槽底直徑D=660mm，滿足DL/T685-1999《放線滑輪基本要求、檢驗規(guī)定及測試方法》的要求。

Ф660尼龍單輪滑車輪槽底徑D=660，適用于導(dǎo)線截面為665mm2。該工程LBGJ-240-20AC地線截面積為238.76mm2<665mm2，滿足規(guī)程要求。

三、緊線及附件安裝工器具選擇

（一）平衡掛線受力分析及工器具選擇

該工程導(dǎo)線最大緊線應(yīng)力按64.07N/mm2進行計算分析。LBGJ-150-20AC地線最大緊線應(yīng)力按198.2N/mm2計算，受力計算分析如下：

F導(dǎo)緊=64.07×975/1000=63.02 （kN）

F導(dǎo)地=198.2×148.07/1000=29.3 （kN）

根據(jù)計算，耐張塔平衡掛線時，JL/G1A-900/75導(dǎo)線單根錨固采用的90kN手板葫蘆；卡線器選用KLQ-85，額定負荷為75kN。

單根地線錨固用的30kN手板葫蘆，地線卡線器的選擇鋁包鋼絞線線夾，額定負荷為30kN。

（二）直線塔附件受力分析及工器具選擇

1. 當垂直檔距為600m時，導(dǎo)線下壓力受力計算：

單根導(dǎo)線垂直荷載 G導(dǎo)=LVQ導(dǎo)=600×9.81×3.1047/1000=18.27 （kN）

提吊單根導(dǎo)線鋼絲繩的破斷力≥K安K動G導(dǎo)/K0=4.5×1.1×18.27/0.85=106.4 （kN）

2. 該工程最大垂直檔距為1175m，導(dǎo)線下壓力受力計算：

單根導(dǎo)線最大垂直荷載 G導(dǎo)=LVQ導(dǎo)=1175×9.81×3.1047/1000=35.78 （kN）

提吊單根導(dǎo)線鋼絲繩的破斷力≥K安K動G導(dǎo)/K0=4.5×1.1×35.87/0.85=208.9 （kN）

考慮放線滑車重量（400kg/個）及2個操作人員的重量（2×100kg），提線器采用一套設(shè)備提吊兩條導(dǎo)線，則提吊單根導(dǎo)線鋼絲繩的破斷力要求為：

破斷力≥K安K動G導(dǎo)/K0=4.5×1.1×（18.27+300×9.81/1000）/0.85=123.53 （kN）

破斷力≥K安K動G導(dǎo)/K0=4.5×1.1×（35.78+300×9.81/1000）/0.85=225.50 （kN）

式中： Q導(dǎo)——導(dǎo)線單位質(zhì)量，kN/m。

Q地——地線單位質(zhì)量，kN/m。

LV——垂直檔距，m。

（1）垂直檔距小于600m時，直線附件安裝導(dǎo)線（兩線）工具選用：60kN鏈條葫蘆、60kN卸扣、φ15.5鋼絲繩（破斷力165.5kN）。

（2）垂直檔距大于600m時，直線附件安裝導(dǎo)線（兩線）工具選用：100kN鏈條葫蘆、80kN卸扣、φ19.5鋼絲繩（破斷力239.5kN），或者采用3.3.3的配置提單根導(dǎo)線。

（三）“一牽四”耐張塔掛具的選擇

1. 掛具卸扣的選擇

（1）懸掛單滑車時

“一牽四”滑車最大承受荷載為：Tv=4×1157×3.1047×10=143.6kN

（2）懸掛雙滑車時

根據(jù)上條公式得出，單滑車受力最大為143.6/2=71.8kN。因此，選用15T卸扣懸掛滿足要求。

2. 滑車懸掛拉棒的選擇

耐張塔橫擔前后側(cè)掛雙滑車為兩套掛具時，每套掛具用兩根等長拉棒連接，按安全系數(shù)4.0計算，耐張塔導(dǎo)線放線時，滑車最大荷載為105.8kN，則一套掛具承受的最大荷載為105.8kN/2=52.9kN，

3. 導(dǎo)線臨錨工具選擇

計算原則：錨線張力經(jīng)驗值為平均運行張力的1.1倍。

按JL/G2A-900/75導(dǎo)線，臨錨單線張力HD=55.18×973.16×1.1=59.07kN。

導(dǎo)線地面臨錨系統(tǒng)選擇：80kN地錨、9T手搬葫蘆、10T卸扣、導(dǎo)線卡線器、Φ19.5鋼繩。

4. 緊線工具選擇

導(dǎo)線最大緊線張力為63.02KN，選擇Φ15鋼絲繩及走1走2滑車組牽引導(dǎo)線，牽引力為0.36F， Φ15破斷力為152KN，安全系數(shù)大于6；緊線錨線鋼繩選用Φ19.5鋼繩、8t卸扣及9t手搬葫蘆。Φ19.5鋼繩綜合破斷力為218kN，安全系數(shù)大于3，均符合《導(dǎo)則》要求。

四、結(jié) 語

在900mm2大截面導(dǎo)線在張力架線時，施工單位可根據(jù)施工現(xiàn)場的實際劃定牽張段長度，通過受力分析計算，經(jīng)濟合理地選擇牽張設(shè)備及施工工器具，安全高效地完成張力架線施工任務(wù)。

經(jīng)過施工試點應(yīng)用，用2臺牽引機配合3臺兩線張力機，利用1套“一牽4”走板和5輪放線滑車及1套“一牽2”走板和三輪放線滑車同步展放同極6根子導(dǎo)線，滿足國家有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求，得到監(jiān)理及建設(shè)單位的一致認可。