1000KV特高壓輸電線路架線施工方案設(shè)計(jì)

姜波　金輝　張鵬　吳穹

摘 要：依據(jù)我國現(xiàn)有的架設(shè)500KV線路的成熟經(jīng)驗(yàn)和研發(fā)的設(shè)備，分析了1000KV特高壓施工應(yīng)采用的方法、材料、各種數(shù)據(jù)等，希望為我國將來大面積建設(shè)特高壓電網(wǎng)提供可參考的資料。

關(guān)鍵詞：特高壓；架線施工；牽引設(shè)備

改革開放以來，我國加快了電網(wǎng)建設(shè)，20世紀(jì)70年代末我國引入了國外先進(jìn)設(shè)備如張牽設(shè)備，運(yùn)用張力架線法，開始了500KV的電網(wǎng)建設(shè)。到如今，我國已經(jīng)依靠多年的研究，研發(fā)出了自主的張牽設(shè)備，張力架線法已經(jīng)發(fā)展成熟。無論大中小城市，還是單股線、多股線，粗線或是細(xì)線都可以使用張力架線法進(jìn)行電網(wǎng)架設(shè)。但是由于不同公司采用的張牽設(shè)備型號(hào)不同，以及施工條件的差異，使得張牽施工方式也不一樣，有一牽一，一牽二、一牽四、一牽八等。施工方式的選擇由與之配套的設(shè)備如滑車、繩索等決定。如今滑車與繩索的制造水平不斷提高，規(guī)格越來越多樣化。因此電力企業(yè)在經(jīng)濟(jì)允許的條件下會(huì)購入新型設(shè)備，使得同種規(guī)格的導(dǎo)線張牽都是采用一次牽放。一次牽放的主要優(yōu)點(diǎn)有施工程序簡便快捷；減免了許多配套設(shè)備；放線后可立即緊線以及安裝附件，縮短了空中作業(yè)時(shí)間；提高了工作效率與施工質(zhì)量。

1 設(shè)計(jì)參數(shù)

目前我國1000KV特高壓輸電線路設(shè)計(jì)方案中（山西東南——河南南陽——湖北荊門），采用了8×LGJ-500/35（“8”代表八分裂導(dǎo)線，“L”代表鋁線，“G”代表鋼芯，“J”代表絞線，“500”為鋁線橫截面積，“35”為鋼芯橫截面積，單位為平方毫米），八分裂導(dǎo)線的分裂間距為400毫米，外接圓直徑為1045毫米，對(duì)地距離為27米，垂直檔距為850米，山區(qū)為1550米，水平檔距為750米，山區(qū)為1000米，如下圖所示，表1為導(dǎo)線的機(jī)械性能。

2 張力放線施工計(jì)算

根據(jù)我國《1000KV架空輸電線路張力架線施工工藝導(dǎo)則》（下文簡稱《導(dǎo)則》）規(guī)定，一次放線為6～8千米，所用滑車數(shù)量不宜超過20個(gè)。如果取8千米做標(biāo)準(zhǔn)，用20個(gè)滑車，導(dǎo)線對(duì)地距離應(yīng)大于5米，檔距550米，外界溫度最高為40攝氏度，控制線路電壓220KV，施工中交跨距離大于10米，封頂網(wǎng)應(yīng)高于線路1.5米。如此則導(dǎo)線垂度可增加7.5米。

放線張力計(jì)算

計(jì)算牽引力

公式一：

公式二：

公式一為弛度計(jì)算公式，公式二為導(dǎo)線應(yīng)力計(jì)算公式，其中L為觀測檔距550米，f100為100米導(dǎo)線弛度，g1為導(dǎo)線的自重比載。室外氣溫40攝氏度條件下，LGJ-500/35導(dǎo)線100的弛度即f100數(shù)值為0.704米，因此根據(jù)公式一計(jì)算得出緊線后的弛度為21.3米，根據(jù)上文中的假設(shè)數(shù)值則根據(jù)公式二可計(jì)算出水平方線張力為2101KN（Hi），在平原地區(qū)，張引機(jī)的張力可與該力度相同，即TH=Hi=21.1KN。

牽引力與張力的換算公式為：

PH為牽引力；n為滑車數(shù)量，取20；m為子導(dǎo)線數(shù)，取8；ε為滑車與繩索的摩擦系數(shù)，取1.015.

將各數(shù)值代入公式中計(jì)算出牽引力為227.3KN。

3 架線方案

該工程地形復(fù)雜，經(jīng)過山區(qū)、平原、農(nóng)田、黃河、森林、漢江等各種地形以及許多景區(qū)，因此施工工作不易開展，可采用飛行器牽引的方式完成架線工作。

利用飛行器將引導(dǎo)繩展開，之后分級(jí)牽引導(dǎo)引繩，一天大約能完成0.65千米的架設(shè)工作，與常規(guī)方法相比略顯緩慢，但在復(fù)雜地形工作十分方便，不需要砍伐樹木、不需封航等。

3.1 飛行器牽放導(dǎo)引繩

隨著我國的不斷研發(fā)，已經(jīng)掌握了較為成熟的飛行器牽引技術(shù)，采用動(dòng)力傘既保證了飛行器工作的安全高效又不受天氣影響，方便快捷。動(dòng)力傘應(yīng)牽放○4毫米的牽引繩。

4 設(shè)備選型

4.1 牽引機(jī)

按照《導(dǎo)則》中的內(nèi)容，一牽八線路施工時(shí)應(yīng)按照以下公式計(jì)算牽引力。

其中P為牽引機(jī)而定牽引力；Kp為牽引系數(shù)，取0.2～0.3；Tp為被牽引線路拉斷力

牽引系數(shù)取0.2、0.25、0.3時(shí)分別計(jì)算出牽引力為181.64KN、227.05KN、272.46KN，與上文中按照垂直弧度計(jì)算出的223KN與最大牽引力226KN比較，選出227.3KN作為牽引機(jī)的選擇條件。

4.2張力機(jī)

張力機(jī)作用于每根導(dǎo)線的張力按下面的公式計(jì)算：

T為張力機(jī)作用于單根導(dǎo)線的額定張力；KT為張力系數(shù)，取0.18；算出T=20.435KN。

張力機(jī)導(dǎo)線輪槽直徑D應(yīng)滿足下列條件：

D≥40d-100

d為導(dǎo)線直徑，等于30毫米。因此，D≥1100毫米。

可以選擇兩臺(tái)單根導(dǎo)線張力為35KN的四線張力機(jī)（4+4型），或一臺(tái)單根導(dǎo)線張力為35KN的四線張力和兩臺(tái)二線張力機(jī)（4+2+2型），或四臺(tái)二線張力機(jī)（2+2+2+2型）。

4.3 導(dǎo)引繩和牽引繩

（1）牽引繩的選擇

Qp為牽引繩的拉斷力，代入數(shù)值后得出Qp≥54.492KN，選擇□30毫米橫截面為六方形的18×25Fi牽引繩，其Qp最小值為692.26KN。而牽引機(jī)卷筒槽直徑為960毫米，牽引繩斷面直徑為750毫米，滿足施工條件。

（2）導(dǎo)引繩的選擇

5 結(jié)語

綜上所述，1000KV特高壓輸電線路架設(shè)宜采用8×LGJ-500/35導(dǎo)線，使用一牽八假設(shè)法進(jìn)行施工。而對(duì)于山區(qū)應(yīng)使用8×LGJ-630/45導(dǎo)線。山西東南——河南南陽——湖北荊門線路總長600多千米，需要分成若干段交給不同的施工單位施工，由于地形的不同，施工方法與設(shè)備使用肯定也不盡相同，通過本工程一定能為我國將來架設(shè)特高壓線路提供珍貴的經(jīng)驗(yàn)，加快我國電網(wǎng)的建設(shè)，進(jìn)一步提高人們生活水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬令令.500kV緊湊型輸電線路的工頻電磁環(huán)境淺析[J]. 云南電力技術(shù). 2009（01）.

[2] 薛辰東，瞿雪弟，韓輝.不同塔型交流輸電線路的電磁環(huán)境分析[J]. 電力環(huán)境保護(hù). 2007（04）.