刍议输电线路大截面导线架线施工工艺
摘要:根据以上计算、分析和研究,对在特高压大截面导线的架线施工中采用二牵八(六)的一次牵放同相导线的架线施工工艺,经过对设备、工器具的改造和制作,在技术上是可行的。但因输电线路的建设遍布全国各地,地区、地形、交通、习惯使架线施工的工艺存在很大的差异,各施工单位应根据各自施工段的特点和现有设备的条件采用不同的架线施工方法,但在特高压大截面导线的架线施工中根据实际探讨和选用切实可行的架线施工工艺,必将为我国特高压大截面导线的架线施工积累宝贵的施工经验。
关键词:输电线路；大截面导线；架线施工；探讨
1张力放线的方式
在张力架线施工的过程中,经过近30年的推广应用,特别是经过特高压交流试验示范工程的建设,使我国的张力架线施工工艺不断完善,但在张力架线施工方法上,却因各施工单位配备的张牵设备的规格不同,以及各建设线路的地形条件和运输道路条件不同而采用不同的张力架线施工方法。在特高压交流试验示范工程中,就分别采取了同相一牵八、同相同步2个一牵四、同相同步八牵八的3种架线施工方法。因为导线塑性伸长和蠕变伸长的影响规律与时间有密切关系,而施工过程的很多不确定因素,多次展放难以用计算的方法进行施工控制来消除这方面对各导线间长度微小变化的影响,所以在特高压的施工及验收规范和张力架线施工工艺导则中都明确提出除特殊情况外不宜同相异步展放。在《±800kV架空输电线路张力架线施工工艺导则》中因大截面导线放线张力较大,推荐的同相同步放线方式主要有:一牵四加一牵二、2个一牵三、3个一牵二和六牵六等4种放线施工方法。
六牵六放线因为采用张牵一体机,所以每一根牵引绳所受张力就是单根子导线的放线张力,从受力角度说没有任何问题。可因为牵引绳与导线走同一个滑轮槽,所以牵引绳对滑轮槽的损伤、对后走滑轮槽的导线的影响都没有太好的解决办法,同时需要数量相当的牵引绳,因此对六牵六放线还需要进一步的研究、完善,将成熟的超高压张力架线施工工艺移植到特高压的施工中。其他3种放线都需要在同相导线挂点挂2个或3个滑车,滑车不是三轮、五轮就是偏心滑车,优点是可以充分利用现有的施工机具,简化特高压张力架线施工工艺的研发、试验和推广,但在放线滑车悬挂、导(牵)引绳展放、导线展放、紧线、附件安装等施工工艺方面却很复杂、繁琐。
2放线张力计算
根据2008年6月在北京召开的“锦屏—苏南直流线路大截面导线技术条件发布会”,该工程准备选用6×LGJ-2900/40和6×LGJ-2900./5的钢芯铝绞线;同时,特高压交流淮南—上海输变电工程准备选用8×LGJ-2630/45和8×ACSR-2720/50的钢芯铝绞线;特高压直流云南2广东输电工程选用6×LGJ-630/45的钢芯铝绞线;特高压直流向家坝—上海输电工程准备选用6×ACSR-2720/50的钢芯铝绞线据了解,900mm2以上钢芯铝绞线也将应用于输电线路工程。
目前我国特高压交流输电线路采用8分裂导线,分裂间距400mm,导线外接圆直径1045mm;特高压直流输电线路采用6分裂导线,分裂间距为450mm,导线外接圆直径900mm。根据《±800kV架空送电线路施工及验收规范》、《±800kV架空输电线路张力架线施工工艺导则》（报批稿）规定计算主牵引机的额定牵引力公式为:
P≥mkPTP(1)
式中:m为同时牵放子导线的数量;kP为选择主牵引机额定牵引力的系数;钢芯铝绞线时kP=0.2～0.3;钢芯铝合金绞线时kP=0.14～0.20,根据具体的地形地貌条件选用相应的系数;TP为被牵引导线的保证计算拉断力。
根据上式,钢芯铝绞线选择主牵引机额定牵引力最大系数kP=0.3;被牵引导线的保证计算拉断力取导线额定抗拉力的95%;计算以上几种规格大截面导线在特高压交流和直流工程中应用所得到主牵引机总额定牵引力见表1。
表1计算所得主牵引机总额定牵引力
3同相一次牵放的设想
由以上计算结果可以看出,如果同相同步一次牵放,主牵引机总额定牵引力最小为254.27kN,最大为537.624kN。目前国内最大的牵引机最大牵引力350kN、持续牵引力320kN,大部分为最大牵引力280kN、持续牵引力250kN的牵引机。在超高压施工中使用的牵引机的牵引力则更小一些。因此,利用现有单台牵引机实现一次一牵八（六）牵放是达不到的。为实现同相同步一次牵放,提出了二牵八（六）的施工工艺,就是同相同步改1根牵引绳为并行的2根分牵引绳,在1个走板的形式下用2台并行的牵引机进行八（六）根子导线的一次同相同步的牵引放线,这样每台牵引机各自所需要的分牵引力为总额定牵引力的12;如考虑不平衡因素,则分牵引机的额定牵引力计算公式为:
式中:为分牵引机不平衡系数,选1.1～1.2。
由上式计算出的牵引机各额定牵引力见表2。从计算所得可以看出,按1.1的不平衡系数计算所有的分额定牵引力均不超过320kN,国内的现有牵引机均可满足要求;按1.2的不平衡系数计算所有的分额定牵引力除8分裂900∕75的导线达到322.57kN外,其他分额定牵引力均不超过320kN,国内现有牵引机也均可满足要求。由此得出结论:同时使用2台国内现有牵引机,其额定牵引力可以满足同相同步一次完成二牵八（六）牵放施工工艺要求。
具体架线施工过程为在各相挂点悬挂11（9）轮的放线滑车,用1根初级引绳逐级牵换成末级导引绳。用1根末级导引绳联结一牵二走板牵放2根分牵引绳,用2根分牵引绳联接二牵八走板牵放八（六）根同相子导线,进行二牵八同相同步导线的架设。施工工艺流程见图1。
4设备的选择和研制
4.1主牵引机
因为需要2台牵引机同步牵引,所以最关键的是2台牵引机的同步问题。牵引机同步牵引技术已有厂家实现,但仅限于同一个元件（电控式液控阀控制）2个主变量泵,发动机转速人工控制,不能解b
表2各种额定牵引力表