论导线张力架线施工技术

摘要： 本文主要介绍采用张力机带张力回牵旧导线， 再牵引耐热铝合金导线的换线施工方法，以供同行参考。

关键词： 增容； 带张力； 耐热铝合金导线； 输电线路； 施工方法

1 施工方案选择

进行增容改造的某220 kV线路的原导线型号为LGJ－400/35 普通钢芯铝绞线， 更换为双分裂2 × JNRLH60 / LB1A－240 / 40 耐热铝合金导线， 4 号-12 号塔有4 基耐张塔、3 个耐张段，全长2.839 km， 改造段位于大片农田中， 线路下方蔬菜大棚、农作物、经济作物繁密， 施工条件十分复杂。

如果采用常规施工方法， 需对每一个耐张段进行施工， 施工流程包括施工准备、耐张塔降线、旧导线分段回收、展放牵引钢丝绳、牵引双分裂耐热铝合金新导线、紧线等多个步骤。

如果用2 台张力机带张力回收旧导线， 在12号塔布置1 台张力机用于反卷回牵旧导线； 另1台张力机布置于4 号塔， 在旧导线尾端连接13防捻钢丝绳， 钢丝绳通过张力机带上张力， 中间耐张塔两端的导线通过网套和钢丝绳连接成同一根线。该方法将旧线分段回收和展放钢丝绳2 个环节合并为带张力回牵旧导线同时完成牵引钢丝绳展放1 个环节， 大大简化了施工流程。

上述两种施工方案中， 常规施工方法需先将导线放落地面， 回收后再重新展放牵引钢丝绳牵引导线， 在旧线分段回收和牵引钢丝绳展放这两个阶段， 回收的旧导线和重新展放的钢丝绳全线落地， 造成大量的苗木、经济作物和大棚损毁；分段施工时， 需在耐张塔周围布置牵引和放线场地， 造成大面积的青苗损失； 对停电改造工程而言， 可能会因上述原因引起纠纷而延长改造线路的停电时间， 影响电网安全运行。

带张力更换旧导线的方法需精确计算耐张段控制水平张力、耐张塔钢丝绳接入长度、张力机控制张力、张力机回牵牵引力。该方法能在多个

耐张段旧导线回收时， 同步完成牵引钢丝绳的展放， 既节省人力又避免旧导线和牵引钢丝绳落地，可最大限度地减少线路下方的苗木损失， 节省青苗补偿费用。施工中需要采用2 台160 kN 张力机和1 台180 kN 牵引机， 以避免牵张设备的多次转场， 节省施工费用。

鉴于220 kV 龙泉2399 线增容改造工程施工段内涉及的大棚、农作物和经济作物较多， 施工政策处理难度大， 经过综合分析比较， 确定采用带张力更换旧导线的施工方法。

2 施工方案的实施

2.1 施工准备

施工前， 与线路所跨越的4 处10 kV 电力线和2 处公路的设备所有人联系落实， 并按规范要求搭设跨越架。

所有铁塔挂设Φ660 的3 轮放线滑车， 耐张塔挂设双滑车， 双滑车中间用∠75×5 角钢固定。该段线路的技术参数见表1。

2.2 耐张塔两侧平衡松线弧垂计算

耐张塔松线是为了在满足导线对跨越物安全距离的条件下尽可能地减小耐张段内的导线张力， 确保在耐张塔用钢丝绳将同相旧线相连时不产生大的弧垂变化和导线滑移。

查阅4 号-12 号塔施工段的平断面图后， 得知7 号-10 号塔为耐张段， 松线时需优先保证8号-9 号塔中导线对堤坝的净空距离达到5.5 m。经查设计图纸， 当8 号－9 号塔旧导线弧垂为27.55 m 时能保证对江堤的最小净空距离， 其中当导线高差与档距之比小于10%时， 可采用平抛物线近似式计算导线张力。8 号-9 号塔档距为489 m， 旧导线自重力为13.22 N/m， 计算7 号-10 号塔耐张段控制水平张力为14.343 kN。

用同样方法计算4 号－7 号和10 号－12 号塔间控制条件下的张力。经比较， 7 号－10 号塔间的控制水平张力最大， 则取7 号－10 号塔的水平张力为4 号-10 号施工段所有耐张段降线时的控制张力。4 号－7 号段内5 号－6 号塔档距为370m， 按水平控制张力为14.343 kN 计算， 5 号－6号塔档内控制弧垂为15.77 m。

10 号－11 号塔档距为461 m，按水平控制张力为14.343 kN 计算， 10 号－11 号塔档内控制弧垂为24.48 m。

2.3 耐张塔两侧导线连接

将7 号-12 号塔段内的耐张引流跳线拆下，卡断耐张塔两侧导线的耐张压接管， 旧导线用单头网套连接， 两侧网套之间用计算好长度的13防捻钢丝绳连接， 防扭钢丝绳用50 kN 抗弯旋转连接器连接， 连接示意见图1。

（1）耐张塔接入的防扭钢丝绳长度计算

在7 号－10 号耐张段中， 实测出改造段内弧垂控制档8 号-9 号塔的旧线弧垂为16.05 m， 满足净空安全距离的最大弧垂27.55 m。7 号－10 号塔的代表档距为400 m， 7 号－10 号塔总档距为1102 m， 8 号-9 号塔的档距为489 m， 当导线高差与档距之比小于10%时， 线长可采用平抛物线近似式计算， 7 号－10 号耐张段内达到最大弧垂时增加的线长为4.12 m。

表1 4－12 号段技术参数（以8-9 号中间堤坝为0 m 高程）塔号张力机4 5 6 7（耐张） 8 9 10（耐张） 11 12 牵引机前侧档距li 90 236 370 313 279 489 334 461 257 80与前侧杆塔悬挂点高差hi 30 +5 +10 +15 +20 0 -15 -5 +5 -20注： LGJ-400/35 的普通钢芯铝绞线单位长度的自重力为13.22 N/m。

图1 耐张塔两侧旧导线连接示意图

查阅设计图纸， 7 号塔耐张串长度为3.6 m（已考虑卡断耐张线夹长度）， 7 号塔横担宽度为1.4 m。4 号－7 号档在7 号塔进行松线时， 计算达到控制弧垂时增加的线长为2.211 m， 计算7 号耐张塔连接钢丝绳的长度为14.93 m。

同理可计算出在10 号耐张塔连入的钢丝绳长度为14.88 m。

（2）牵引场旧导线与防扭钢丝绳的连接

将靠近牵引场的12 号耐张塔上旧导线与13 防捻钢丝绳进行连接， 拆除12 号耐张塔跳线， 将旧导线耐张压接管卡断， 用单头钢丝网套与旧导线连接， 单头网套用50 kN 抗弯旋转连接器与13 防捻钢丝绳直接连接。将13 防捻钢丝绳引至张力机上， 带上张力。待旧导线全部回牵完成， 即13 防捻钢丝绳展放到位后， 将张力机调换为牵引机， 并将回牵过来的13 防捻钢丝绳重新缠绕在牵引机上， 进行新导线的牵引。

（3）张力场旧导线与防扭钢丝绳的连接方式

张力场与4 号耐张塔相距约90 m。将13防捻钢丝绳过张力机后， 人工展放到4 号耐张塔， 将4 号耐张塔大号耐张压接管砍断， 旧导线端用单头网套， 再用50 kN 抗弯旋转连接器将单头网套和13 防扭钢丝绳连接（见图2）。

图2 张力场旧导线与13 防扭钢丝绳连接示意图

2.4 张力机反卷回牵旧导线及钢丝绳展放

耐张塔旧导线连接完成后， 进行旧导线回牵并同步展放牵引钢丝绳。在4 号耐张塔小号侧设置1 台张力机， 用13 防捻钢丝绳与4 号塔大号侧的导线连接完成以后， 钢丝绳通过张力机带上张力。4 号－12 号耐张塔全线连通后， 以8 号－9号塔档内弧垂为控制弧垂， 即27.55 m， 根据滑车对导线的摩擦系数、张力机到预选张力档的档数， 以及张力机出口与各基塔导线悬挂点的高差， 计算张力机额定制动张力为12.828 kN， 将张力机控制张力设定为13 kN。

在12 号大号侧牵引场设置1 台张力机， 用13 防捻钢丝绳与12 号小号侧的导线连接后，钢丝绳穿过张力机（作为牵引机回牵钢丝绳）， 再将旧线反卷回张力机线盘， 在回牵张力机上设定回牵牵引力的大小后进行牵引。根据放线段内滑车个数、张力机出口悬挂点高差以及滑车对导线的摩擦系数等， 计算回牵牵引力为15.568 kN。

根据计算结果， 回牵张力机的最大牵引力设定为16 kN。

通过设定张力机出口张力和回牵张力机的牵引力， 在8 号－9 号塔安排人员观测弧垂变化并调整牵引速度， 使旧线在回牵过程中始终保证对地面交跨物的安全距离。旧线回牵完成后， 13牵引钢丝绳也同步展放到位， 然后将12 号塔牵引点回牵用的张力机更换为牵引机， 按张力放线要求， 用已展放到位的钢丝绳牵引新的2 × JNRLH60/ LB1A－240 / 40 耐热铝合金导线。待新导线牵引完成后， 再用平衡紧线法逐档完成耐张塔紧线工作。

3 安全措施

（1）根据松线和紧线工作的要求， 必须在耐张塔横担的受力反方向布置临时拉线， 同时做好横担本体的补强措施， 防止横担在松线和紧线过程中受损。

（2）中间耐张塔挂设双滑车， 滑车中间用角钢连接固定。

（3）耐张塔连接两侧旧导线时， 开断耐张管和连接的工作可根据实际地形将旧线耐张管松至地面操作， 也可在同一耐张段内通过一头松线、另一头回牵到横担上操作的方法进行。接入钢丝绳的长度可根据实际连接情况进行调整。

（4）耐张压接管开断后， 通过钢丝网套与钢丝绳连接时， 钢丝网套应使用专用钢丝连接网套， 其额定受力必须满足牵引力要求， 钢丝网套的绑扎必须符合《安规》要求。

（5）施工时， 必须保证整个牵引段范围内各个施工点的通讯畅通， 控制档的弧垂必须由专业技术人员进行观测， 发现异常立即停止牵引， 待查明原因并处理后方可继续牵引。

4 结论

（1）与常规改造更换导线施工方法相比， 带张力更换导线施工方法将“耐张塔降线旧导线分段回收展放牵引钢丝绳”等3 个施工步骤合并为“耐张塔松线并连接带张力回牵旧导线同时完成牵引钢丝绳展放”2 个施工步骤， 减少了施工工序， 优化了施工流程。

（2）经过优化的施工流程不用对每一个耐张段分别进行放线、牵线等工作， 而是将多个耐张段同一相线连接起来， 一并进行放线、牵线， 从而减少了占用的放线、牵线施工场地， 节省了场地使用成本。

（3）在施工过程中， 中间耐张塔松线时对导线张力和弧垂进行控制， 旧导线回牵时对张力和弧垂进行控制， 牵引新导线和重新紧线时对张力进行控制， 能够保证导线与交跨物或对地的安全距离， 最大程度地减少施工受政策处理的影响。

（4）本方法能广泛应用于电网建设工程中旧导线换新型导线时的增容、改造工作， 能更好地实践和贯彻“增容、升压、换代、优化通道”的技术改造理念， 同时还能推广应用到老线路地线更换和OPGW 光缆更换等施工中。在实施过程中还能大大减少政策处理补偿费用、降低施工难度，具有较好的经济效益。

参考文献：

[1]李博之.高压架空输电线路施工技术手册[M]. 北京:中国电力出版社，1998.

[2]陈昌言，阎善玺.35~220 kV 送电线路施工技术[M]. 北京:中国电力出版社，2002.

[3]李庆林.架空送电线路施工手册[M]. 北京:中国电力出版社，2002.

[4]DL 5009.2-2004 电力建设安全工作规程（第2 部分：架空电力线路）[ S ]. 北京:中国电力出版社，2005.