特高壓直流輸電線路架線施工技術(shù)的思考

張宸

(長(zhǎng)春工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130012)

摘要：特高壓直流輸電是遠(yuǎn)距離輸電的主要方式，在架線施工過程中，需要時(shí)施工技術(shù)進(jìn)行合理選擇和控制。本文將結(jié)合某特高壓直流輸電架線工程案例，探討特高壓直流輸電線路架線施工的技術(shù)要點(diǎn)，包括數(shù)字分析模型的構(gòu)建、跨越施工技術(shù)、滑車選擇與掛設(shè)、牽引繩施工以及附件安裝施工等。

關(guān)鍵詞：特高壓;直流輸電線路;施工技術(shù)措施

特高壓直流輸電具有輸電速率快、線路損耗低等優(yōu)勢(shì)，有利于實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置。特別是在我國(guó)，由于國(guó)土面積遼闊，電力資源分布不均勻，需要建設(shè)許多長(zhǎng)距離輸電工程，隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，特高壓自流輸電架線工程也逐漸增多。為了確保施工質(zhì)量和施工安全性，有必要對(duì)特高壓直流輸電線路施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，為工程的實(shí)際應(yīng)用提供參考。

一、特高壓直流輸電架線工程案例

(一)工程概況

某特高壓直流輸電架線工程全長(zhǎng)108km，處于20mm以下覆冰區(qū)，沿途地勢(shì)復(fù)雜，44.1%的線路為山地地區(qū)，34.8%的線路為丘陵地區(qū)，而且施工標(biāo)段經(jīng)過多條鐵路、高速公路和其他輸電線路，架線施工具有較高難度。該工程使用的線路導(dǎo)線為鋼芯鋁絞線，其外接圓直徑為900mm，分裂間距為450tnm。左側(cè)地線選用鋁包鋼絞線，右側(cè)地線選用復(fù)合光纜。

(二)技術(shù)難點(diǎn)

該工程架線施工的技術(shù)難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)對(duì)承力索強(qiáng)度的考量，由于線路頻繁出現(xiàn)交叉跨越的現(xiàn)象，對(duì)承力索有較高要求，要避免出現(xiàn)超荷載線性，合理設(shè)計(jì)最大承受荷載，提高承力強(qiáng)度;(2)滑車掛設(shè)問題，由于線路牽引力大，需要對(duì)滑車受力情況進(jìn)行精準(zhǔn)分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇滑車及掛設(shè)方式;(3)牽引機(jī)配置問題，根據(jù)相關(guān)施工規(guī)范要求，該工程線路牽引方式對(duì)持續(xù)牽引力有較大要求，常規(guī)280kN牽引機(jī)難以滿足要求，需要引進(jìn)更大牽引力的牽引機(jī);(4)牽引繩施工問題，根據(jù)工程環(huán)保要求，需要采用不落地牽引繩和導(dǎo)引繩進(jìn)行施工，同時(shí)要摔制后施上先后順序，避免各級(jí)導(dǎo)線之間產(chǎn)生相互影響;(5)附件安裝問題，由于工程的垂直荷載較大，需要安裝提線器和間隔棒，為施工操作提供方便。

二、特高壓直流輸電線路架線工程施工技術(shù)要點(diǎn)

(一)建立數(shù)字分析模型

在上述工程中，許多施工環(huán)節(jié)都需要對(duì)線路結(jié)構(gòu)的受力情況等進(jìn)行分析，而且對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性有較高要求，采取人工計(jì)算方式不僅效率低下，而且容易出錯(cuò)。因此，必須建立專用架線施工計(jì)算軟件，根據(jù)平斷面圖和相關(guān)施工數(shù)據(jù)，構(gòu)建地面模型以及架線計(jì)算模型。利用數(shù)字分析模型計(jì)算經(jīng)過任意一座基塔的滑車位置對(duì)應(yīng)架線狀態(tài)，從而確定架線過程中需要滿足的最大牽引力和線路張力。通過進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算分析，合理確定施工方案以及選用的施工工具。

(二)跨越施工技術(shù)

從該工程的技術(shù)難點(diǎn)中可以看出，架線施工過程中涉及到多種跨越施工的情況，對(duì)承力索要求較高，需要采用新型承力索滿足施工要求。該工程使用的導(dǎo)線重量大，6根子導(dǎo)線斷線后會(huì)產(chǎn)生非常大的沖擊荷載，為滿足承力強(qiáng)度要求，可采取雙承力索施工方案。通過對(duì)以往的工程事故進(jìn)行分析可知，在事故狀態(tài)下，承力索護(hù)網(wǎng)的端部受力最大，直接承受垂直荷載與沖擊荷載。針對(duì)這種情況，可以通過設(shè)計(jì)盆型端部網(wǎng)撐，對(duì)被跨越線路進(jìn)行有效保護(hù)。

(三)滑車選擇與掛設(shè)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該工程架線施工的最大垂直檔距要控制在1000m以內(nèi)，在此條件下，直線塔的滑車辯論垂直荷載應(yīng)為223.5kN，可以將額定負(fù)荷設(shè)定為25kN，且中間鋼輪垂直荷載應(yīng)為75kN，直線塔的整體負(fù)荷為150kN。在架線施工過程中，轉(zhuǎn)角塔滑車受力情況明顯增加，中間鋼輪承受著最大的作用力。通過計(jì)算分析可知，所有耐張塔需要掛設(shè)150kN的雙滑車。在具體掛設(shè)施工中，應(yīng)采用78.6kN以上U型螺絲，并采用雙中22mm以上鋼絲繩套進(jìn)行懸掛。兩放線滑車間應(yīng)采用角鋼撐開，避免滑車發(fā)生碰撞。將兩相放線滑車分別掛設(shè)在與導(dǎo)線掛線點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的U型螺絲處。對(duì)于耐張塔轉(zhuǎn)角度數(shù)小于300的情況，滑車應(yīng)采取V形懸掛方式，采用標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩，其破斷力為382kN，可以滿足施工要求。V形套的夾角為60—68。如果耐張塔轉(zhuǎn)角度數(shù)大于30。需要采用L型懸掛方式，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整掛具長(zhǎng)度。

(四)牽引繩施工

在上述工程中，牽引機(jī)需要對(duì)6根鋼芯鋁絞線進(jìn)行持續(xù)牽引，常規(guī)280kN牽引機(jī)難以滿足要求，因此工程引進(jìn)了380kN牽引機(jī)，可以滿足牽引施工需求。在牽引繩施工過程中，為了減少對(duì)環(huán)境的破壞，決定采用動(dòng)力傘不落地施工方式，逐級(jí)牽引個(gè)牽引繩和導(dǎo)線。在牽引繩的選擇方面，首先利用架線專業(yè)計(jì)算軟件，對(duì)牽引繩的最大受力情況進(jìn)行計(jì)算，從而確定牽引機(jī)牽引力和張力機(jī)張力。根據(jù)選定的牽引力，確定牽引繩規(guī)格。在動(dòng)力傘不落地施工過程中，針對(duì)不同的牽引繩規(guī)格，分別采用“一牽一”或“一牽二”的施工方式，可以實(shí)現(xiàn)全程不落地施工，順利完成牽引繩的安裝。

(五)附件安裝

針對(duì)上述工程的基本情況，在架線施工過程中，需要采用2套3線提升器進(jìn)行提線施工。提線器用V繩套掛在預(yù)留孔處，確保橫擔(dān)兩立面的受力均勻性。2套提升器可以同時(shí)提起6根導(dǎo)線，在提線操作時(shí)要防止導(dǎo)線碰傷或意外下落。在山區(qū)地區(qū)施工水平距離難以測(cè)量，高差對(duì)線長(zhǎng)計(jì)算也有較大影響，需要采用計(jì)算軟件，確定間隔棒線長(zhǎng)表，確保間隔棒安裝的準(zhǔn)確性。在施工過程中，應(yīng)采取人工安裝方式，由兩名施工人員沿著設(shè)計(jì)線路進(jìn)行配合安裝。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，特高壓直流輸電架線工程由于沿線距離長(zhǎng)，經(jīng)過多種復(fù)雜地勢(shì)，施工難度較高，通過對(duì)其施工難點(diǎn)進(jìn)行分析，可以把握好施工的側(cè)重點(diǎn)，通過采用先進(jìn)的分析計(jì)算工具，對(duì)施工方案進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，按照相關(guān)施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制沒備和材料的選用，科學(xué)安排施工順序，可以確保施工質(zhì)量和施工過程的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

張宸(1995-），男，漢族，湖南益陽(yáng)人。