碳纤维导线架线施工工艺

摘要:针对碳纤维新型导线结构本身和工艺特性，不同与普通钢芯铝绞线的特点，在架线施工中采取相应的应对措施，确保了施工中的架线安全和工艺质量，并且根据其工艺特性提出了一些施工改进措施，同时也为以后的类似工程施工提供经验借鉴。

关键词:碳纤维导线;施工;工艺

中图分类号：TM2；文献标识码：A ；文章编号：

1.碳纤维导线特性

1.1碳纤维导线结构特点是一种节能型增容导线，其中间的加强芯由特高强度碳纤维合成的芯棒做为承力部件，外层采用瓦形软铝绞合而成。

1.2碳纤维导线特性

1.2.1导线的重量轻、强度高，在相同的运行应力时弧垂减小；

1.2.2导线耐腐蚀，使用寿命长；

1.2.3导线表面光滑紧凑，电晕损失小；

1.2.4导线允许运行温度在180℃，可以大幅度增容；

1.2.5导线的线膨胀系数小，在最低温到最高温时运行范围内弧垂变化小；

1.2.6导线的电阻小，在线路运行时线损小。

2.施工工艺特点

2.1碳纤维导线采用张力放线工艺，全过程腾空展放，导线损伤小，施工效率高。

2.2碳纤维导线架线施工中采用一系列与碳纤维导线特殊要求相适应的架线张牵机械和专用设备以及特殊的工艺，有效解决碳纤维导线在施工过程中对控制导线弯曲半径、碳芯内缩、易损伤等方面的特殊要求，确保了施工安全和质量。

3.施工操作要点

3.1张牵场选择及布置

3.1.1碳纤维导线理想的放线段长度宜小于6公里，通过滑车12个。当张牵场地非常困难时，放线滑车数量不应超过15个。特别重要的跨越物，适当缩短放线段长度，以确保完全和快速完成架线。

3.1.2牵、张机一般布置于线路中心线上，在耐张塔前后档布置牵张场时，牵张机原则上应置于放线段线路方向的延长线上；横线路偏移不大于5°；导线线盘与张力机的距离一般应大于7米，但不得小于5米，张力机到第一基杆塔的距离，应大于放线滑车高度的3倍，牵、张机进出线口出线夹角不宜超过15°。

3.2施工机具选择及使用

3.2.1滑车选择及悬挂

3.2.1.1放线滑车轮槽底部直径，应大于导线直径的25倍，轮槽深度大于导线直径的1.25倍，轮槽口宽度大于导线直径的2.4倍。滑车采用挂胶滑车或尼龙滑车，防止磨损导线。

导线滑车采用Φ916三轮尼龙放线滑车，轮槽底部直径为Φ800mm，轮槽深度为58mm，满足使用要求。

3.2.1.2放线张力正常，导线在放线滑车上的包络角大于25-50°时，应挂双滑车或使用一只槽底轮径大于30倍导线直径的滑车，防止导线在滑车上散股、损伤。

3.2.1.3耐张塔挂双滑车应计算滑轮顶悬挂点的高度差或挂具长度差，以调整双滑车的包络角相同。导线牵引受力后，应确保转角塔双滑车受力包络角相同。

3.2.2牵引网套（蛇皮套）选择和使用

3.2.2.1为了增强碳纤维导线铝股握着力，牵引网套需采用加长型，网套的有效握着长度须大于2.5米。

3.2.2.2为有效地防止碳纤维芯在牵引过程中与外层软铝相对收缩，发生跑线事故。在碳纤维导线端头采用3个铁管压接（为节约成本，将整根无缝钢管分别断成50毫米长，壁厚不小于2毫米，其内径选择大于导线外径1毫米，磨光两端毛刺，方便导线穿入，然后进行压接）。然后用胶布包覆在铁管表面，再将专用的单头蛇皮套套进，见下图：

3.2.2.3导线安装单头牵引网套，并用14#铁线绑扎在网套的尾部（绑扎两道，每道绑扎不少于30匝），然后用胶布包覆在绑扎点的表面；牵引网套与“一牵二”方式走板用5吨旋转连接器连接。

3.2.3紧挂线卡线器选择及使用

根据兄弟单位施工经验及查阅有关资料，紧挂线采用特殊加工的卡线器或采用预绞丝式卡线器，而不能采用常规钢芯铝绞线卡线器。本工程为了稳妥起见，经过最后比较，在紧挂线时均采用预绞丝卡线器。

3.2.3.1预绞丝卡线器有效握着长度不小于2米，为了增加握着范围，导线上首先加装一层护条线，护线条长度2.5米，然后在护线条上缠绕预绞丝，在其尾端用钢绳、U型环等锚固在铁塔上。本工程完全按照此项要求选择卡线器。

3.2.3.2预绞丝卡线器使用部位应距导线开断处10以外位置。紧线临锚要注意保护导线，导线落地时应铺设帆布，在卡线器、钢丝绳等机具与碳纤维导线可能接触的地方应用胶管包裹。

3.2.3.3为了防止导线在卡线器出口处因重力作用和断线冲击而造成碳纤维导线断芯，在离预绞丝卡线器后1米左右处用白棕绳将导线吊在锚线的钢线上，断线前应用大绳控制好导线，勿使导线头自由下垂。挂线及调整弧垂时耐张线夹要做好保护措施，应用绳索临时绑扎固定耐张线夹，防止突然跌落，导致耐张线夹压接口处的的导线复合芯折断。

高空锚固断线后的导线，必须当天安装完，如遇特殊情况未能完成，应设置二道防护措施，防止跑线。

3.2.4附件提线器选择

3.2.4.1提线装置中提线吊钩接触导线的宽度不得小于导线直径的8倍，接触部分应加衬垫，以防止损伤导线。包络角大于25度时应用两套提线装置。

3.2.4.2为了满足上述要求，本工程导线提线器采用长度为150毫米的普通300导线船型线夹做为碳纤维导线提线器提线吊钩，满足提线所用宽度要求。

3.3碳纤维导线压接

导线压接做为一项重要的隐蔽工序，要求必须经过培训合格，持证上岗，在旁站监理监督指导下进行。

3.3.1碳纤维导线耐张线夹由耐张线夹外套管、内衬管、联接环、楔形夹座、楔形线夹组成；楔形夹座插入碳纤维芯，然后将楔形线夹的细端夹住碳纤维芯插入楔形夹座内（楔形线夹细端应露出楔形夹座），然后将联接环拧入楔形夹座内，用扳手拧紧即完成碳纤维芯连接，最后将事先穿入导线的内衬管、外套管套上进行压接。

3.3.2耐张线夹的施压有两种方法：正压法、反压法。当档距或耐张段较长时，一般采用正压法；当档距或耐张段小于100米时，为防止起灯笼的产生，可采用反压；可根据具体情况而定，如果采用反压法，导线与楔形夹座间的预留空隙应加长，一般应在厂家代表的指导下进行。

3.4导线弛度观测

3.4.1根据碳纤维导线区别于普通钢筋铝绞线的特点，在架线时其初伸长释放较快，根据设计要求，架线时导线从牵引展放到紧线到位时间超过24小时，不需要降温法进行弛度观测。否则，应按照设计要求采用降温法观测。

3.4.2同相子导线应尽量同时收紧或同时放松，尽量缩短操作时间，减小初伸长影响。

3.4.3碳纤维导线紧线完毕后，应及时进行附件安装，以免振动产生断股。

4.主要质量措施

4.1碳纤维复合芯导线外层铝股为软铝，较普通导线更易损伤，在张力放线全程应注意保护碳纤维导线，避免接触硬物，应在地面上铺彩条布或其他软物，防止导线受损。

4.2附件所用提线钩应满足要求，并在内部加胶垫衬垫，防止磨损造成导线软铝层损伤。

4. 3压接操作手应培训合格，持证上岗，并在监理、厂家指导下进行操作，严格控制工艺。

导线切割采用手锯切割，严禁使用断线剪直接切断或压断，严禁伤及碳芯。

4.4在导线展放过程中，在超过30°以上大转角处，上扬处，必须有专人看护。

4.5其它质量措施执行钢芯铝绞线张力架线有关质量规定。

5.主要安全措施

5.1合理选择牵张场地，通过各种受力计算，合理选用机械设备及工器具；主要受力工器具应符合技术检验标准，并附有许用荷载标志；使用前必须进行检查，不合格者严禁使用，严禁以大代小，严禁超载使用。

5.2针对碳纤维导线架线机具（如加长蛇皮套、预绞丝紧线器）在使用前应按不同工况下分别按照规定方式安装后进行拉力试验，试验按负荷的1.25倍控制。

5.3碳纤维导线碳芯发生弯折后容易发生裂痕甚至折断的部件，为防止发生碳芯损伤，造成跑线事故及对运行安全带来隐患。

5.4重要跨越档，所有的放线、紧线及附件安装等作业必须做二道保护措施，确保安全。

5.5其余安全措施应严格执行钢芯铝绞线张力架线有关安全规定。

6．结论

碳纤维导线做为新型的电力材料从第一条线路投运到现在还不到10年时间，但凭其优越的特性，随着我国输电线路技术的不断发展将逐步在新建及增容改造线路中得到推广应用。希望本文能为今后类似的工程施工起到一定的借鉴作用。