大轉角、上揚塔放線滑車懸掛方法

李君章 王 剛 陶春蓉 張勇貿 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，輸電線路必將會出現大轉角、導線上揚的桿塔情況。本文在深入分析和計算的基礎上，給出了一種新的、方便現場操作的大轉角、上揚塔放線滑車的懸掛方法［1］，在工程建設中應用良好。

1 大轉角、上揚塔張力放線概況

±800kV錦蘇線川云1標段N29塔為轉角耐張塔，轉角度數為58°9′，且兩側檔距小（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，且轉角度數大，滑車受力大。該放線滑車懸掛關系到各級導引繩、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鍵點。

2 放線滑車受力及狀態計算

2.1 放線滑車受力及狀態分析

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，展放狀態下的導線；后期也是邊輪受力，是緊線狀態下的導線。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下滑車受力，還要計算導線狀態滑車受力；后期不但要計算正常放線狀態，還要計算最終進行狀態。

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

根據架線牽張力計算，考慮摩擦系數的影響，計算出前后檔的水平張力，利用轉角度數計算出轉角塔向內角方向的合力。

設小號側和大號側的水平張力分別為H小號側，H大號側，放線滑車的水平受力為H，轉角度數為α，則H=（H小號側+H大號側）×sin（α/2）。

一牽四放線滑車在放線時的水平受力H=155kN。

同樣根據導線的緊線張力，可以求出緊線狀態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塔放線滑車高程，m。

通過兩側的垂直荷載計算，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。可以看出放線狀態下牽引繩上揚更嚴重，但緊線狀態下，上揚力量最大。為此，在確定放線狀態下的滑車狀態時，應先計算全部是牽引繩時滑車的放線狀態。

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。

經過荷載分析，放線滑車的最大荷載工況為緊線狀態下，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影響大，配套工器具加大較多。為了減小系統受力，需要消除出現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，提前卸除了放線滑車，由鐵塔承受兩側的緊線受力。

在消除了緊線狀態下放線滑車的最大受力后，放線狀態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，放線滑車懸掛系統受力按此進行計算。

2.3 放線滑車狀態的計算

鑒于采取措施避免了出現緊線狀態下放線滑車受力的工況，放線滑車狀態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。

根據放線滑車水平受力、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（上揚傾角在16.7°～23.4°），經過分析，特別設計了一個“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，以確保最大上揚傾角狀態下不碰橫擔為限制條件，合理設置放線滑車虛擬掛點的位置。同時，應兼顧后續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 地面調整鋼絲繩長度及受力方向

地面調整鋼絲繩錨固位置的確定：根據現場實際情況，內角側可以利用鐵塔本身進行錨固，外角側需要單獨埋設地錨。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

根據放線滑車、懸吊鋼絲繩、調整鋼絲繩的受力方向和已知放線滑車受力，構建受力三角形，利用正弦定理，很容易求出懸吊鋼絲繩、調整鋼絲繩的受力。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整鋼絲繩受力為4.5kN，懸吊鋼絲繩受力為7kN。

3.3.2 根據受力合理配置工器具

由于單個一牽四放線滑車調整鋼絲繩受力較大，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整鋼絲繩采用0-1滑輪組調整，鋼絲繩為φ16鋼絲繩；懸吊鋼絲繩采用常規的單根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。經過現場實際應用，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，符合大轉角及上揚的受力要求，確保導線質量和放線施工安全。

圖3 滑車懸掛圖

5 結語

針對特高壓大轉角、上揚塔，詳細分析了其受力狀態及荷載，分析得出緊線狀態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。針對放線工況下的放線滑車受力，提出了“虛擬掛點”思路，調整鋼絲繩位于地面，調整方便。通過工程應用實踐證明，該方法很好地解決了大轉角、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］葉衛星.五輪放線滑車鋼絲繩輪結構探討［J］.電力建設，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，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，2012，33（8）：110-112.