山區(qū)架空輸電線路長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工技術(shù)探討

鄧松江，朱紅軍，周世銘

（新疆維吾爾自治區(qū)送變電有限公司，新疆 烏魯木齊 830011）

長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工技術(shù)適用于山區(qū)等架空輸電線路架設(shè)跨度大、地形陡峭復(fù)雜的輸電線路建設(shè)工程中，能夠有效解決交通條件不佳對(duì)設(shè)備、材料運(yùn)輸帶來的影響問題。長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工技術(shù)的應(yīng)用還有利于降低架空輸電線路工程建設(shè)成本，減輕施工活動(dòng)給周邊生態(tài)造成傷害，成為目前山區(qū)架空輸電線路放線施工的主要技術(shù)，故有必要對(duì)其應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

1 山區(qū)架空輸電線路長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工技術(shù)特點(diǎn)

長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工技術(shù)對(duì)應(yīng)山區(qū)特殊的施工環(huán)境，該技術(shù)具備較強(qiáng)的伸縮性，能夠根據(jù)實(shí)際施工情況對(duì)放線方案進(jìn)行調(diào)整，以此應(yīng)對(duì)復(fù)雜的線路敷設(shè)條件，確保架空輸電線路施工順利進(jìn)行。在利用長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工技術(shù)時(shí)，需重點(diǎn)關(guān)注輸電線路敷設(shè)質(zhì)量控制及各類監(jiān)測(cè)技術(shù)的有效利用。

在輸電線路敷設(shè)質(zhì)量控制上，建設(shè)在山區(qū)的架空輸電線路一旦發(fā)生故障，其維修工作的開展非常困難，設(shè)備更換作業(yè)的進(jìn)行也要耗費(fèi)大量人力、物力資源。因此，在架空輸電線路施工過程中，應(yīng)采用一定的技術(shù)及管理手段，盡可能減少故障問題的發(fā)生，并延長(zhǎng)線路及各項(xiàng)電力設(shè)備的使用壽命。

在監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用上，山區(qū)輸電線路長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工過程中，合理應(yīng)用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工漏洞和問題，如塔桿垂度不足等。這類問題通過肉眼觀察很難被發(fā)現(xiàn)，而監(jiān)測(cè)技術(shù)的引進(jìn)能夠提高架空輸電線路敷設(shè)施工質(zhì)量的可控性，及時(shí)對(duì)不達(dá)標(biāo)問題進(jìn)行改進(jìn)和糾正。同時(shí)，監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用還能輔助環(huán)牽放線施工效率的提升，節(jié)約架空輸電線路工程施工成本并縮短施工周期。

2 山區(qū)架空輸電線路長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工技術(shù)要點(diǎn)

2．1 前期準(zhǔn)備要點(diǎn)

完善、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那捌跍?zhǔn)備工作有利于降低架空輸電線路長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工難度，減少不確定性因素對(duì)施工質(zhì)量及安全的影響，尤其在山區(qū)地質(zhì)、水文、氣象條件特殊的區(qū)域，前期準(zhǔn)備工作與架空輸電線路工程施工質(zhì)量間的關(guān)系更為密切。

前期準(zhǔn)備階段應(yīng)重點(diǎn)做好以下兩項(xiàng)工作：第一，優(yōu)選施工設(shè)備。施工前，結(jié)合長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工條件及放線工作需求，選取適當(dāng)類型、型號(hào)的機(jī)械設(shè)備，并對(duì)其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，確保設(shè)備在施工過程中穩(wěn)定發(fā)揮作用。環(huán)牽放線施工中，張力放線是重點(diǎn)也是核心，在選取放線設(shè)備之前，需對(duì)架空輸電線路的放線張力進(jìn)行精確計(jì)算，確保所選設(shè)備與放線需求相適應(yīng)。第二，優(yōu)化塔桿位置。環(huán)牽放線施工質(zhì)量還受到架線作業(yè)的影響，而架線作業(yè)又與塔桿性能及設(shè)置位置有關(guān)。因此在選擇塔桿形式、結(jié)構(gòu)及材料時(shí)，應(yīng)確保其能夠充分承擔(dān)來自線纜及自然環(huán)境的荷載，并適當(dāng)調(diào)整塔桿間距。

2．2 轉(zhuǎn)向場(chǎng)布置要點(diǎn)

轉(zhuǎn)向場(chǎng)是山區(qū)架空輸電線路長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工的重要構(gòu)成，其包括導(dǎo)線轉(zhuǎn)向環(huán)路和回線轉(zhuǎn)向回路兩部分。設(shè)置在轉(zhuǎn)向場(chǎng)的地錨受力情況復(fù)雜，建議優(yōu)先選取全埋鋼板組合錨體。地錨預(yù)設(shè)深度及馬道坡度均應(yīng)符合架空輸電線路建設(shè)技術(shù)要求。若地錨承擔(dān)荷載相對(duì)集中，可在其兩側(cè)加設(shè)備用組合地錨，以確保環(huán)牽放線施工可靠性。若受到施工當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的限制而無法順利使用全埋鋼板組合地錨，可結(jié)合實(shí)際情況以地磚錨代替。

2．3 引繩展放要點(diǎn)

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，在張力場(chǎng)選取適當(dāng)位置防止引繩，采用人工方式在牽引場(chǎng)進(jìn)行引繩展放。依照既定順序進(jìn)行操作，在引繩穩(wěn)定穿過施工路段全部塔桿的放線滑車后，將引線兩端分別固定在張力場(chǎng)和牽引場(chǎng)，為之后的牽引繩牽放施工做準(zhǔn)備。以上使用流程及技術(shù)要點(diǎn)對(duì)多種跨度的山區(qū)架空輸電線路長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工均使用。

2．4 牽引繩牽放要點(diǎn)

牽引繩牽放作業(yè)中，松開固定在牽引場(chǎng)端的引線，使用旋轉(zhuǎn)連接器將牽引繩纏繞在張力機(jī)上，與旋轉(zhuǎn)連接器相連。選用小型張力機(jī)和牽引機(jī)，利用小型牽引機(jī)將牽引繩向張力場(chǎng)方向拉近。注意整個(gè)作業(yè)過程中牽引繩應(yīng)處于完全懸空的狀態(tài)，避免其落地，最后使用走板及導(dǎo)線將牽引繩連接固定。

2．5 導(dǎo)線牽放要點(diǎn)

導(dǎo)線牽放施工開展于牽引繩可靠纏繞于張力機(jī)上后，山區(qū)架空輸電線路放線距離較遠(yuǎn)，在導(dǎo)線牽放之前，需準(zhǔn)確預(yù)估收放度，并依照相應(yīng)技術(shù)規(guī)范完成導(dǎo)線牽放施工。將導(dǎo)線牽引至指定位置后，將其兩端錨固到錨線架上。

2．6 緊線技術(shù)要點(diǎn)

緊線作業(yè)時(shí)長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工的收尾環(huán)節(jié)，包括如下操作步驟：緊線作業(yè)、弧垂觀測(cè)、調(diào)整糾正、畫印處理、掛線作業(yè)、附件安裝。其中，緊線作業(yè)使用的主要工具包括張力機(jī)、牽引機(jī)、走板、放線滑車等。

2．7 環(huán)牽放線施工事故預(yù)防

常見環(huán)牽放線施工事故為牽引板翻轉(zhuǎn)及繩、線設(shè)備跳槽。例如，牽引板翻轉(zhuǎn)事故的預(yù)防可通過提高旋轉(zhuǎn)連接器運(yùn)行性能、確保牽引板位置水平、合理調(diào)節(jié)牽引板傾斜角使其與滑車傾斜角相一致等方式進(jìn)行。若已經(jīng)發(fā)生牽引板翻轉(zhuǎn)事故，應(yīng)立即停機(jī)檢查，查看翻轉(zhuǎn)方向、導(dǎo)線緊固程度、導(dǎo)線張力等是否符合要求并進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整。當(dāng)導(dǎo)線張力恢復(fù)到平衡狀態(tài)后，翻轉(zhuǎn)牽引板緊靠后側(cè)塔基位置的導(dǎo)線，使?fàn)恳寤謴?fù)到標(biāo)準(zhǔn)位置。若無法完成此項(xiàng)操作，可進(jìn)行慢速牽引，將其移動(dòng)至放線滑車位置，在塔桿處完成翻轉(zhuǎn)復(fù)位。

3 山區(qū)架空輸電線路長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工技術(shù)應(yīng)用

3．1 案例背景簡(jiǎn)介

新疆省某架空輸電線3號(hào)標(biāo)段施工長(zhǎng)度2×15.5km，包括雙回路塔桿34座，輸電導(dǎo)線為鋼芯鋁絞線，另外，包括2根接地線。該工程建設(shè)于山區(qū)，標(biāo)段海拔在2200～3400km，地勢(shì)陡峭，交通設(shè)施缺乏，沿線人員活動(dòng)稀少。在施工場(chǎng)地勘探過程中發(fā)現(xiàn)，工程無可用的運(yùn)輸?shù)缆?，也不存在設(shè)置牽張場(chǎng)地的條件。最終決定采用分段布線的方式進(jìn)行環(huán)牽放線施工。第一施工段全長(zhǎng)8.6km，第二施工段全長(zhǎng)6.9km，在兩施工段交接位置設(shè)置第一施工段的張力場(chǎng)和第二施工段的牽引場(chǎng)，轉(zhuǎn)向場(chǎng)設(shè)置在3號(hào)標(biāo)段起始處的塔桿附近。

3．2 施工技術(shù)應(yīng)用

3．2．1 參數(shù)計(jì)算

長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工主要計(jì)算參數(shù)為放線滑車受力大小及牽張力。以放線滑車受力計(jì)算為例。

采用公式（1）和（2）計(jì)算放線滑車包絡(luò)角及壓力大小。其中，H1、H2、H3分別代表小號(hào)側(cè)塔位滑車高度、塔滑車相對(duì)高度及大號(hào)側(cè)塔位滑車高度；L1、L2分別為小號(hào)塔及大號(hào)塔的檔距；Q為滑車受力大?。籔為導(dǎo)線年平均受力；g為單位長(zhǎng)度導(dǎo)線自重；n為導(dǎo)線分裂數(shù)；α為滑車包絡(luò)角。最終得出不同塔桿及滑車包絡(luò)角所對(duì)應(yīng)的壓力大小。

3．2．2 轉(zhuǎn)向場(chǎng)設(shè)置

本工程轉(zhuǎn)向場(chǎng)的布置參考以下原則：第一，要求專轉(zhuǎn)向滑車承受荷載不超過其額定范圍，且保證轉(zhuǎn)向角度一致、荷載分布均勻。第二，與塔桿距離最近的轉(zhuǎn)向滑車應(yīng)設(shè)置在線路中心位置。第三，利用與牽引機(jī)臨近的轉(zhuǎn)向滑車對(duì)牽引機(jī)的受力方向進(jìn)行引導(dǎo)。第四，轉(zhuǎn)向滑車所圍區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁放置任何設(shè)備及材料，禁止人員進(jìn)入。第五，做好施工場(chǎng)地規(guī)劃工作，盡可能降低對(duì)農(nóng)田的占用面積，避免破壞農(nóng)業(yè)及林業(yè)經(jīng)濟(jì)作物。

以第一施工段為例，介紹工程中轉(zhuǎn)向滑車受力計(jì)算方案。假設(shè)轉(zhuǎn)向滑車受力均勻，且忽略其阻力作用，得到轉(zhuǎn)向滑車受力計(jì)算公式：其中F、K、k/f分別代表轉(zhuǎn)向滑車受力大小、沖擊系數(shù)和轉(zhuǎn)向角度。最終得出轉(zhuǎn)向滑車受力大小為86.23kN，符合達(dá)到最大牽引力時(shí)，轉(zhuǎn)向滑車受力要求的范圍內(nèi)。

第一施工段轉(zhuǎn)向場(chǎng)設(shè)置在本標(biāo)段首端塔桿附近，第二標(biāo)段轉(zhuǎn)向場(chǎng)設(shè)置在本標(biāo)段末端塔桿小號(hào)側(cè)30m位置。共設(shè)置6個(gè)高速轉(zhuǎn)向滑車，其級(jí)別和型號(hào)分別為250kN和φ916鋼制，形成牽引繩及導(dǎo)線轉(zhuǎn)向閉環(huán)。為保證環(huán)牽放線施工質(zhì)量，另外，配備4個(gè)250kN的φ916尼龍高速轉(zhuǎn)向滑車進(jìn)行輔助，負(fù)責(zé)牽引繩的引導(dǎo)及余線回收工作。

3．2．3 放線滑車選型

山區(qū)架空輸電線路長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工中，若敷設(shè)的導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-500/45型號(hào)的鋼芯鋁絞線，應(yīng)選用型號(hào)為φ916的五輪放線滑車及25T的高速轉(zhuǎn)向回線滑車，并將回線滑車懸掛在靠近線路的橫擔(dān)位置。右側(cè)回線滑車使用250kN、φ916的高速轉(zhuǎn)向滑車，完成右側(cè)導(dǎo)線牽引。塔桿下橫擔(dān)及塔身主材位置，需使用V型φ21.5的鋼絲將回線滑車懸掛固定在橫擔(dān)主材外側(cè)，起保障性作用。為避免塔桿發(fā)生受力變形并防止其鍍鋅層遭到破壞，可在回線滑車鐵塔綁扎點(diǎn)位置墊設(shè)木塊或麻袋，并對(duì)綁扎點(diǎn)的主材進(jìn)行加固。

4 結(jié)語

隨著電力系統(tǒng)的完善和擴(kuò)張，將有更多開展于山區(qū)等特殊環(huán)境中的架空輸電線路工程投建。在施工過程中不斷總結(jié)有關(guān)長(zhǎng)距離環(huán)牽放線施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)構(gòu)建環(huán)牽放線施工技術(shù)體系，重點(diǎn)關(guān)注施工前準(zhǔn)備、轉(zhuǎn)向場(chǎng)設(shè)置、引繩展放、牽引繩牽放、導(dǎo)線牽放、緊線、施工事故預(yù)防等工作，充分發(fā)揮環(huán)牽放線施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高架空輸電線路工程質(zhì)量。