大高差、長區段500kV線路張、牽設備差異化布置放線施工方法探討

孫述良

摘 要：山區放線，受地形、運輸道路限制，很多時候張力場、牽引場設置只有唯一，沒有其它選擇，所以常常使放線區段長度不能滿足施工工藝導則要求。張牽兩場高差過大，導致放線張力過大，機械設備及其它工器具無法滿足要求，給施工帶來很大難度，安全風險也很大。本文以錦屏一級電站--西昌換流站500kV線路靠近變電站端放線區段為例，簡要介紹張牽設備差異化布置放線施工方法。

關鍵詞：張牽設備；差異化布置；張力放線

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A

500kV輸電線路張力放線，根據地形、氣候、道路交通狀況、跨越障礙物情況、導線規格、排列方式、設備型號、牽引方式等各種不同條件，有多種放線方法，該方法僅是特定條件下的一種，僅供參考。

一、該放線區段概況

錦屏一級電站--西昌換流站500kV線路段自N1413--N1434，N1434為終端塔，放線長度9.83km，鐵塔21基，其中耐張塔6基，直線塔15基。張力場設在牦牛山頂N1413大號側，海拔高度3008.4m，牽引場設在換流站內，海拔高度1520.5m，張、牽兩場高差1478.9m。中途無任何汽車運輸道路，材料、機具運輸采用索道和人力運輸相結合。本區段分別在N1429--N1430檔內跨越二條220kV同塔雙回線路，在N1431--N1432檔內跨越一條220kV線路，均采用停電跨越方式。其中涉及10mm、20mm、30mm三種冰區，導線排列方式為四分列，10mm冰區（N1417大號側至終端塔）導線采用LGJ-500/45；20mm、30mm冰區（張力場至N1417小號側）導線采用JLHAI/GIA-523/68。

二、張牽場的選擇原則

1變電站施工場地限制。

2公司現有設備狀況，道路運輸狀況。

3牽引方式“一牽四”，從高處向低處牽引，降低放線張力，減少牽引系統各工器具、繩索受力，提高安全系數，降低安全風險。

4考慮跨越220kV線路安全距離。

5牽引機、張力機進出口與鄰塔懸點的高差角不宜超過15。

6牽引機卷揚輪、張力機導線輪、導線線軸、導引繩及牽引繩卷筒的受力方向均必須與其軸線垂直。

7鋼絲繩卷車與牽引機的距離和方位、導線軸架與張力機的距離和方位應符合機械說明書要求，且必須使尾繩、尾線不磨線軸或鋼絲繩筒。根據以上選擇原則，張力場選擇在牦牛山頂（N1413大號側50m處），牽引場選擇在換流站內（距終端塔76m處）。

三、放線張力計算

計算依據：放線滑車摩擦系數取值1.02，使用公司張力放線計算軟件計算放線張力。

導線放線張力計算結果表（按LGJ-500/45導線計算）

四、張牽設備及配套工器具選擇

該放線區段因不同冰區采用兩種不同規格導線，考慮重冰區段只有約1160米，對工器具的選擇和放線張力計算影響不大，除五輪放線滑車外，其余設備及配套工器具均全部按LGJ-500/45導線進行計算選擇。

1導線基本參數

d——導線外徑，31.6mm；

s——導線計算截面積，590.8mm2；

Tp——導線計算拉斷力，12.81kN。

2主牽引機的選擇

（1）主牽引機的額定牽引力

P ≥m KpTp

P——主牽引機的額定牽引力，N；

m——同時牽放子導線的根數；

Kp——主牽引機的額定牽引力的系數，可取0.25～0.33；

Tp——導線計算拉斷力， N；

P1 ≥m KpTp=4×0.3×128100=153.72kN

（2）主牽引機的卷筒槽底直徑

D ≥25φ

D——主牽引機的卷筒槽底直徑，mm；

φ——主牽引繩的直徑，mm；擬選用φ24的防捻鋼絲繩；

D ≥25φ=25×24=600mm

我公司現有SAQ-250型牽引機，持續牽引力分別為250kN，牽引機輪徑為960mm，滿足上述計算要求。

3主張力機的選擇

（1）主張力機的單導線制動張力

T≥KtTp

T——主張力機的單導線制動張力，N；

Kt——主張力機的單導線制動張力系數，0.17～0.20；

T≥KtTp=0.18×128100=23.06kN

（2）主張力機的導線輪槽底直徑

D≥40d-100

D——主張力機的導線輪槽底直徑，mm；

d——導線直徑，mm；

D≥40d-100=40×31.6-100=1164mm

我公司現有SAZ-40×2型兩線張力機單導線的最大持續制動張力均為40kN， 導線輪槽底直徑均為1500mm，滿足上述計算要求。

4牽引繩的選擇

牽引繩的綜合破斷力Qp

Qp≥3/5mTp=3/5×4×12.16=28.18kN

我公司現有φ24鋼絲繩，綜合破斷力為300kN滿足上述計算要求。

5導引繩的選擇

導引繩的綜合破斷力Pp

Pp≥1/4 Qp2=1/4×150000=37.5kN

我公司現有φ15防捻鋼絲繩，綜合破斷力為150kN，滿足上述計算要求。

6小牽引機的選擇

小牽引機的額定牽引力

P≥1/8Qp2

P——小牽引機的額定牽引力，N；

Qp——牽引繩的綜合破斷力，N；

P≥1/8Qp=1/8×300=37.5kN

我公司現有SAQ-75型小牽引機，持續額定牽引力75kN，滿足上述計算要求。

7小張力機的選擇

小張力機的額定制動張力t

t≥1/15Qp=1/15×300=20kN

選用我公司的WZT-30-Ⅱ單線張力機，額定制動張力持續額定牽引力30kN，滿足上述計算要求。

8五輪放線滑車的選擇

放線滑車的輪槽底徑D

D≥20d=20×31.6=632mm

一般采用Ф660五輪滑車，槽底直徑為660mm即滿足要求，但該滑車單輪輪槽直徑不滿足重冰區導線直線接續管通過，故五輪滑車采用Ф822，槽底直徑為822mm。

9牽引走板、旋轉連接器、分線器、抗彎連接器、網套連接器按相應噸位配置。

五、張牽場布置

為便于主牽繩與導線實現循環牽引，正常情況大張力機和小牽引機布置在張力場；大牽引機和小張力機布置在牽引場。由于本區段張、牽兩場高差達1478.9m，小牽引機最大牽引力不能滿足主牽引繩的牽引，故只能將小牽引機布置在牽引場，小張力機布置在張力場，即所謂的差異化布置，張牽場平面布置圖（省略）。

六、導線的展放

500kV輸電線路張力放線其它工作如：五輪滑車的懸掛、導引繩、小牽繩的展放、地線、光纖的展放、導、地線的連接、跨越220kV跨越架的搭設等按正常施工進行，不再贅述。這里重點介紹由于小張力機、小牽引機位置互換后與正常條件下主牽引繩展放的差異。大家知道，正常情況下，主牽引繩放在牽引場，繩頭通過小張力機卷輪與事先展放的小牽引繩連接，再通過張力場小牽引機牽引，將主牽引繩牽到張力場與導線連接，最后通過大牽引機牽引，實現導線的展放。牽引導線過程中回卷的主牽引繩又重復先前的工序牽到張力場，如此循環往復，最終完成整過區段的放線。

當小張機、小牽機位置互換后，主牽引繩放在張力場，繩頭仍然通過小張機與小牽引繩相連，通過小牽機牽至牽引場。這樣就會出現二個難點：一是小牽機將主牽引繩牽引到位后，張力場小張機線盤上還剩余主牽引繩，繩頭無法和走板及導線連接；二是不能實現循環牽引。解決辦法：對于第一個難點，事先將一根主牽繩繞在大牽機牽引輪上，待小牽機將主牽引繩牽到位后（注意：主牽引繩頭一定不能進小牽機對輪），先將主牽引繩臨時錨固，再將該主牽引繩與事先繞在大牽機上的主牽引繩連接，然后大牽機進行牽引，直至將張力場主牽引繩頭牽出與走板和導線連接，實現導線的展放；對于第二個難點，用車輛將牽引場回卷的主牽引繩運到張力場。如此循環往復完成整過區段的放線。

結語

該施工方法屬于特定條件下放線方法之一。雖然相較于常規施工，增加了工作量，降低了放線效率，但解決了大高差、張、牽場別無其他選擇的情況下，小牽機無法牽主牽引繩的難題，同時也降低了牽引張力，提高了受力系統各工器具安全系數，降低了安全風險。

參考文獻

[1] DL 5009.2-2004.電力建設安全工作規程[S].

[2] SD165-87.電力建設施工機具設計基本要求[S].

[3] 電力建設工程施工技術管理導則（國家電網工〔2003〕153號）[S].

[4] 國家電網公司基建安全管理規定（國家電網基建〔2011〕1753號）[S].

[5] SDJJS 2-87.超高壓架空輸電線路張力架線施工工藝導則[S].