大轉(zhuǎn)角、上揚塔放線滑車懸掛方法

李君章 王 剛 陶春蓉 張勇貿(mào) 蔡 楠 易 坤

（ 1.河南送變電工程公司，河南 鄭州 450051； 2.河南電力博大實業(yè)有限公司，河南 鄭州 450051；3.河南省電力公司，河南鄭州 450000）

在地形高低起伏的山區(qū)，輸電線路必將會出現(xiàn)大轉(zhuǎn)角、導線上揚的桿塔情況。本文在深入分析和計算的基礎(chǔ)上，給出了一種新的、方便現(xiàn)場操作的大轉(zhuǎn)角、上揚塔放線滑車的懸掛方法［1］，在工程建設(shè)中應用良好。

1 大轉(zhuǎn)角、上揚塔張力放線概況

±800kV錦蘇線川云1標段N29塔為轉(zhuǎn)角耐張塔，轉(zhuǎn)角度數(shù)為58°9′，且兩側(cè)檔距小（N28-N29檔距為245m，N29-N30檔距為225m）、高差大（N28-N29高差為-48m，N29-N30高差為77.5）。N29塔大小號側(cè)耐張絕緣子串均倒掛，具體斷面圖如圖1所示。

N29塔鐵塔為JC3-45型干字塔，下層為橫擔，上層為地線支架。

圖1 N29塔斷面圖

導線采用JL/G2A-900/75導線，單位重量為3.1kg/m，每極導線為6分裂，該耐張段導線緊線張力55kN；架線方式采取“一牽二+一牽四”的方式。其中一牽四采用方32牽引繩單位，重量為4.3kg/m，在該塔的牽引力為160kN；一牽二采用方25牽引繩，重量為2.35kg/m，在該塔的牽引力為80kN。

基于N29塔的斷面圖及耐張絕緣子倒掛的狀況，在放線施工時各級導引繩、牽引繩、導線上揚，且轉(zhuǎn)角度數(shù)大，滑車受力大。該放線滑車懸掛關(guān)系到各級導引繩、牽引繩和導線能夠順利通過，并保證導線質(zhì)量不受損傷，且要保證滿足安全要求等，是施工中的難點和關(guān)鍵點。

2 放線滑車受力及狀態(tài)計算

2.1 放線滑車受力及狀態(tài)分析

多輪放線滑車受力過程分為三個階段，前期是中間鋼絲繩輪受力［2］，主要是展放各級導引繩、牽引繩；中期為邊輪受力，展放狀態(tài)下的導線；后期也是邊輪受力，是緊線狀態(tài)下的導線。為此，前期不但要計算中間輪受力，還要計算邊輪受力；中期不但要計算牽引繩狀態(tài)下滑車受力，還要計算導線狀態(tài)滑車受力；后期不但要計算正常放線狀態(tài)，還要計算最終進行狀態(tài)。

由于牽引各級導引繩及牽引繩時的受力小于牽引繩牽引導線的受力，所以較大牽引繩牽引導線的工況進行計算。

2.2 放線滑車的受力計算

下面以一牽四為例計算放線滑車的受力。

2.2.1 放線滑車水平橫線路方向受力計算

根據(jù)架線牽張力計算，考慮摩擦系數(shù)的影響，計算出前后檔的水平張力，利用轉(zhuǎn)角度數(shù)計算出轉(zhuǎn)角塔向內(nèi)角方向的合力。

設(shè)小號側(cè)和大號側(cè)的水平張力分別為H小號側(cè)，H大號側(cè)，放線滑車的水平受力為H，轉(zhuǎn)角度數(shù)為α，則H=（H小號側(cè)+H大號側(cè)）×sin（α/2）。

一牽四放線滑車在放線時的水平受力H=155kN。

同樣根據(jù)導線的緊線張力，可以求出緊線狀態(tài)時的一牽四的滑車水平受力H=213kN。

2.2.2 放線滑車垂直方向受力

放線滑車大小號側(cè)的垂直荷載計算［3］如下：

式中V－垂直荷載，N

w-單位重量，N/m；

l-檔距，m；

H-水平張力，N；

β-高差角，°；

h-大號塔放線滑車高程減去小號側(cè)塔放線滑車高程，m。

通過兩側(cè)的垂直荷載計算，牽引繩、導線均上揚，導線放線時的垂直荷載為V導線=-49kN，導線緊線時的垂直荷載為V導線=-78kN，牽引繩的垂直荷載計算V牽引繩=-69kN。可以看出放線狀態(tài)下牽引繩上揚更嚴重，但緊線狀態(tài)下，上揚力量最大。為此，在確定放線狀態(tài)下的滑車狀態(tài)時，應先計算全部是牽引繩時滑車的放線狀態(tài)。

2.2.3 放線滑車的綜合受力

放線滑車的綜合受力是垂直荷載和水平荷載的合力。

即T=（H2+V2）2

其中，T為放線滑車綜合受力，kN

H為放線滑車水平受力，kN

V為放線滑車垂直受力，kN

則可以計算出，全部為牽引繩時的放線滑車受力T放牽引繩=174kN，一般單個放線滑車中間輪荷載為120kN，不滿足該塔的荷載要求，需懸掛雙滑車。

放線階段全部為導線時放線滑車受力T放導線=167kN，單個邊輪承受的荷載為41.8kN，一般單個放線滑車邊輪荷載為30kN，不滿足該塔的荷載要求，需懸掛雙滑車。

緊線階段全部為導線時放線滑車受力T緊導線=233kN，單個邊輪承受的荷載為58.3kN，一般單個放線滑車邊輪荷載為30kN，不滿足該塔的荷載要求，需懸掛雙滑車。

經(jīng)過荷載分析，放線滑車的最大荷載工況為緊線狀態(tài)下，基本達到了兩個放線滑車的額定受力，對放線滑車懸掛系統(tǒng)影響大，配套工器具加大較多。為了減小系統(tǒng)受力，需要消除出現(xiàn)緊線階段的滑車受力工況，具體措施是在放線完畢后，首先在該塔進行平衡掛線作業(yè)，提前卸除了放線滑車，由鐵塔承受兩側(cè)的緊線受力。

在消除了緊線狀態(tài)下放線滑車的最大受力后，放線狀態(tài)下放線滑車的最大受力全部為牽引繩時，最大受力為174kN。因此，放線滑車懸掛系統(tǒng)受力按此進行計算。

2.3 放線滑車狀態(tài)的計算

鑒于采取措施避免了出現(xiàn)緊線狀態(tài)下放線滑車受力的工況，放線滑車狀態(tài)僅分析全部為牽引繩和全部為導線時放線工況下的兩種狀態(tài)。

根據(jù)放線滑車水平受力、垂直荷載可以計算出放線滑車與水平方向夾角。全部為牽引繩時，放線滑車向上水平傾角最大，向上水平最大夾角γ=arctan（V牽引繩/H）=23.4°。在全部為導線時，放線滑車向上傾角最小，向上水平最小夾角γ=arctan（V導線/H）=16.7°。放線滑車在不同狀態(tài)下的角度變化幅度較大。

3 放線滑車懸掛方式

3.1 放線滑車懸掛方式的確定

放線滑車正常懸掛方法［4-5］，即在掛線點正下方懸掛已經(jīng)不能滿足上揚的要求。由于在放線過程中一直處于上揚狀態(tài)（上揚傾角在16.7°～23.4°），經(jīng)過分析，特別設(shè)計了一個“虛擬掛點”，能夠保證在上揚情況下，放線滑車不碰橫擔下平面。如圖2所示。

圖2 地面控制懸掛方式

3.2 放線滑車懸掛工器具布置及方向的確定

3.2.1 合理確定虛擬掛點位置

在CAD中繪制出放線滑車的狀態(tài)，以確保最大上揚傾角狀態(tài)下不碰橫擔為限制條件，合理設(shè)置放線滑車虛擬掛點的位置。同時，應兼顧后續(xù)平衡掛線的施工要求，避免放線滑車距離掛線點較遠，增加后續(xù)掛線難度。

3.2.2 確定懸吊鋼絲繩長度及受力方向

在合理確定放線滑車虛擬掛點后，根據(jù)實際掛點和虛擬掛點位置，很容易確定懸吊鋼絲繩長度和受力方向。

3.2.3 地面調(diào)整鋼絲繩長度及受力方向

地面調(diào)整鋼絲繩錨固位置的確定：根據(jù)現(xiàn)場實際情況，內(nèi)角側(cè)可以利用鐵塔本身進行錨固，外角側(cè)需要單獨埋設(shè)地錨。具體如圖2所示。

在地面錨固位置確定后，量取虛擬掛點及地面錨固位置，可以得出地面調(diào)整鋼絲繩的長度和受力方向。

3.3 放線滑車懸掛工器具受力分析及配置

3.3.1 各部分受力分析

根據(jù)放線滑車、懸吊鋼絲繩、調(diào)整鋼絲繩的受力方向和已知放線滑車受力，構(gòu)建受力三角形，利用正弦定理，很容易求出懸吊鋼絲繩、調(diào)整鋼絲繩的受力。在這不再贅述。

例如：單個一牽四放線滑車最大的調(diào)整鋼絲繩受力為92kN，懸吊鋼絲繩受力為12kN。單個一牽二放線滑車最大的調(diào)整鋼絲繩受力為4.5kN，懸吊鋼絲繩受力為7kN。

3.3.2 根據(jù)受力合理配置工器具

由于單個一牽四放線滑車調(diào)整鋼絲繩受力較大，采用是2-2滑輪組，鋼絲繩為φ16鋼絲繩；懸吊鋼絲繩采用常規(guī)的單根φ16鋼絲繩就能滿足要求。地錨采用2個80kN地錨進行錨固。

單個一牽二放線滑車調(diào)整鋼絲繩采用0-1滑輪組調(diào)整，鋼絲繩為φ16鋼絲繩；懸吊鋼絲繩采用常規(guī)的單根φ 16鋼絲繩就能滿足要求；錨固采用1個80kN地錨。

4 實際應用

實際施工圖片如圖3所示。經(jīng)過現(xiàn)場實際應用，該方法可以適應放線滑車不同角度的變化，工器具配置合理，符合大轉(zhuǎn)角及上揚的受力要求，確保導線質(zhì)量和放線施工安全。

圖3 滑車懸掛圖

5 結(jié)語

針對特高壓大轉(zhuǎn)角、上揚塔，詳細分析了其受力狀態(tài)及荷載，分析得出緊線狀態(tài)下放線滑車受力最大，造成工器具配置增大較多，若提前采取措施，可避免該種工況的出現(xiàn)。針對放線工況下的放線滑車受力，提出了“虛擬掛點”思路，調(diào)整鋼絲繩位于地面，調(diào)整方便。通過工程應用實踐證明，該方法很好地解決了大轉(zhuǎn)角、上揚塔的放線滑車懸掛及控制難題，保證了架線施工順利進行，值得在今后的類似施工中借鑒。

［1］李慶林.架空送電線路施工手冊［M］.北京，中國電力出版社，2002.

［2］葉衛(wèi)星.五輪放線滑車鋼絲繩輪結(jié)構(gòu)探討［J］.電力建設(shè)，1987（4）.

［3］林光龍.張力架線時滑車失壓或上揚分析及預防措施［J］.廣東電力，2001，14（4）：31-32，83.

［4］湯良友，魯飛.±800kV特高壓直流輸電線路張力架線滑車懸掛施工工藝［J］.電力建設(shè)，2011，32（4）：121-124.

［5］朱培賢，方明，曾棟.大截面六分裂導線的滑車懸掛新方法［J］.電力建設(shè)，2012，33（8）：110-112.