伸縮臂式跨越架在特高壓線路跨越施工中的應用

張躍洲，趙海濱，王文義，劉春國，焦中圈

(河北省送變電有限公司，石家莊 050051)

伸縮臂式跨越架在特高壓線路跨越施工中的應用

張躍洲，趙海濱，王文義，劉春國，焦中圈

(河北省送變電有限公司，石家莊 050051)

介紹伸縮臂式跨越架的結構組成，從施工方法、施工周期、施工過程等方面分析伸縮臂式跨越架在特高壓線路跨越施工中的應用情況，說明了該施工工藝的可行性、經濟效益和社會效益，并針對施工中發現的問題提出建議。

伸縮臂；跨越電力線；吊裝；空中對接封網

1 伸縮臂式跨越架概述

伸縮臂式跨越架是為了減少跨越高壓電力線停電時長或避免停電，提高跨越施工的安全可靠性而設計的新型封網裝置。該裝置采用組合 “門型”格構式跨越架為架體，伸縮式多節玻璃鋼臂為封網裝置，在電力線上方快速對接形成剛性臂橋，臂上的封網桿對被跨越電力線形成有效遮護[1]。該型跨越架適用于短時或不停電跨越110 kV及以上電力線的施工。伸縮臂的伸出、空中對接時，封網桿能夠同步展放到位，封網作業時間15～25 min，遠遠低于現有一般軟封網技術120～180 min的水平。

伸縮臂式封網跨越架由跨越立柱架體、伸縮臂、平衡臂、拉線和封網桿系統組成[2]。架體最大組立高度60 m，跨距范圍32～68 m,封網寬度12 m。跨越架結構見圖1。

2 工程應用情況概述

伸縮臂伸縮臂式跨越架經過2016年1年的設計、加工和試驗改進，于2017年1月18日在試驗場地內完成了伸縮臂的伸出對接。2017年1月23日，通過了國網河北省電力有限公司電力科學研究院的載荷試驗，現場試驗受力結果滿足設計要求。

圖1 伸縮臂式跨越架正視圖、側視圖

2017年3月3日至3月19日，在榆橫-濰坊線路工程跨越110 kV信振線進行了伸縮臂式跨越架的工程應用。根據跨越實際情況，現場跨越架體高度40.7 m，全高53.7 m，兩側架體間跨度43.37 m。跨越現場施工斷面示意見圖2。

圖2 伸縮臂跨越信振線施工斷面示意

2.1 施工方法

一根架體立柱通過15 m提升架頂升組立；另3根架體立柱利用QY25k吊車(或70 t)分上、下段吊裝。

立柱橫梁、桅桿橫梁、平衡臂、伸縮臂和伸縮臂鋼橫梁利用70 t吊車主臂+1節副臂全伸后吊裝。立柱桅桿利用70 t吊車主臂+2節副臂全伸后，分上、下段吊裝。伸縮臂頂端的絕緣橫梁利用2套機動絞磨磨繩系統水平起吊。

伸縮臂空中對接時，2名操作員控制同側的卷揚機先伸出一側，再伸出另一側，調節伸縮臂端頭在一條直線后，繼續伸出，完成對接。

2.2 施工周期

伸縮臂式跨越架現場應用前期準備工作自2017年2月24日開始，至3月2日廠家負責提供的伸縮臂架頭和送變電自備的立柱及配套工器具全部運輸到跨越現場。其間，3月1日完成了立柱和各拉線地錨的分坑。

2017年3月3日開始地面組裝和架體吊裝，至3月9日跨越架組立完畢。3月10日上午，伸縮臂伸出動作，空中對接，完成封網。

2017年3月15日下午開始拆除跨越架，至3月17日，伸縮臂封網裝置和架體全部拆至地面。3月18日、19日地面將各立柱、橫梁、桅桿、平衡臂等拆散，工器具整理完畢。

2.3 施工過程

a. 立柱和地錨分坑

2017年3月1日，技術人員分坑釘立了4個立柱的中心樁、立柱拉線地錨樁和平衡臂地錨樁，開挖立柱底盤和拉線地錨坑。立柱底盤精確操平后，底面高差不大于10 mm。

b. 立柱底盤安裝

立柱底盤由5部分通過螺栓拼接而成。底盤連接后，精確找正，確保同側的兩立柱中心距離為13 m，四個立柱底盤外邊連線成長方形。

立柱底盤中間螺栓安裝0.2 m□1000-□900轉換錐段。底盤安裝完畢，及時裝好接地線。底座安裝的同時完成了各拉線地錨的埋設工作。

c. 立柱、桅桿地面組裝

立柱分兩段進行地面組裝，下段抱桿標準節組合長度20 m，上段18m抱桿標準節+0.5 m□900-□1000轉換錐段+1.8 m回轉支撐座組合長度20.3 m。

13 m高立柱桅桿也分上、下兩段組裝，下段組合長度5 m，上段組合長度8 m。平衡臂、立柱橫梁和桅桿橫梁均整體組裝。

d. 吊裝立柱下段

立柱下段吊裝前，先安裝好拉線掛具和四角下拉線，每根拉線都由2人控制。立柱緩緩起立，移動到底盤位置后，安裝立柱底部，同時利用卡線器和鏈條葫蘆將四角下拉線收緊。

e. 安裝提升架

提升架總高度15 m，由5個3 m段組成。提升架采用分片吊裝，四角設固定拉線。

f. 液壓頂升立柱

將兩個油缸頂部連接的頂升翻板通過螺栓與立柱標準節側面孔連接。頂升立柱底部高出底盤2.2 m以上后，放入新的2 m標準節，并于上一節立柱底部連接。以此類推，立柱倒裝組立到設計高度。

g. 吊裝立柱上段、桅桿

吊車起吊立柱上段就位后，收緊頂部四角拉線，通過2臺經緯儀觀測、調整立柱至垂直狀態。

立柱桅桿也分上、下兩段吊裝。就位后，桅桿帽的三個滑輪一側朝向被跨線路，用以走伸縮臂各伸縮節的俯仰控制磨繩。

h. 吊裝立柱橫梁和桅桿橫梁

先吊裝立柱橫梁，再吊裝桅桿橫梁。橫梁就位安裝由困難時，需配合調節立柱四角上拉線松緊度。

i. 吊裝平衡臂

平衡臂雙吊帶四點水平起吊，吊到就位高度后，穿入兩顆鉸接點銷釘。將2根平衡臂上拉線安裝到桅桿掛點上，兩根引下拉線利用卡線器和鏈條葫蘆松弛狀態掛在錨固地錨上。

j. 吊裝伸縮臂

伸縮臂為一體結構，吊裝前只需在地面安裝封網桿腰環，并連接腰環間的高強繩。

采用雙吊帶四點水平起吊伸縮臂，就位后，將伸縮臂第一節鋼段的雙拉線安裝到桅桿帽上，再松吊鉤。經緯儀觀測，調節拉線，直至伸縮臂呈水平狀態。

安裝伸縮臂第二、三、四伸縮節拉線。各條拉線均應留有足夠余量，待兩側伸縮臂完成空中對接并限位后，拉線方可受力。伸縮臂吊裝見圖3。

圖3 吊裝伸縮臂

k. 吊裝伸縮臂鋼段橫梁、頂端絕緣橫梁和封網桿

伸縮臂鋼段橫梁、頂端的絕緣橫梁利用2套機動絞磨磨繩系統同步起吊。起吊時纜風繩控制與電力線足夠的安全距離。

13 m封頂玻璃網桿各節間通過穿釘螺栓插接，利用2根尼龍繩水平起吊。

l. 伸縮臂空中對接

連接發電機、配電箱、控制柜和各卷揚機間的電纜，并做好電氣設備接地。

2名伸縮操控人員先同時控制一側的2個伸縮臂同步水平伸出到設計長度，再同時控制另一側的2個伸縮臂同步水平伸出。

兩側伸縮臂接近對接位置時(距離約0.5 m)，暫停。2名操控人員精確調整兩伸縮臂的端頭高低，使兩側伸縮臂端頭在同一水平面上。并根據兩側臂端頭的水平方向錯位情況，調節平衡臂引下八字拉線，使兩側臂的端頭在一條直線上。

控制伸縮臂緩慢伸出，確認伸縮臂一端的錐管端插入進另一端頭內后，繼續對接到位。

伸縮臂伸出過程中，應注意觀察各封網桿腰環是否靈活滑動，封網桿是否同步展開。

伸縮臂空中對接完成后，安裝好限位卡具，防止回縮。最后，收緊各伸縮節的固定拉線。

整個伸出、對接、封網過程共用時23 min。

圖4 伸縮臂空中對接示意

3 應用效果分析

此次伸縮臂式跨越架跨越電力線工程應用驗證了跨越裝置各項設計參數的合理性和施工工藝的可行性，實現了該項新技術的各項功能，達到了預期的應用效果，為后續跨越電力線施工提供了一種新的工藝選擇。

從跨越架搭設綜合經濟成本分析，伸縮臂式跨越架能夠實現不停電快速跨越電力線(15～25 min)，可以避免被跨運行線路停電甩負荷、波及電網穩定的風險，具有良好的經濟效益和社會效益，推廣前景廣闊。

4 建議

a. 研究將3個活動伸縮節的主、輔材由玻璃鋼絕緣材料改為輕型金屬材料，以提高伸縮節的結構強度。同時，考慮減少每節伸縮臂斷面尺寸，使伸縮臂更加輕巧，便于運輸和安裝。

b. 將3個活動伸縮節主材改為輕型金屬方管后，相應增加伸縮臂內的導向輪和限位輪寬度，并考慮將單排輪增加為雙排輪，以增大接觸面積，減少局部壓強。

c. 將桅桿橫梁換為前后雙鋼絲繩帶鏈條葫蘆軟連接。以利用兩側伸縮臂空中對接時，利用平衡臂引下的八字拉線水平方向調節伸縮臂。同時，在雙立柱的中間腰部位置增加一道橫梁，保持架體的結構穩定[2]。

d. 將3個活動伸縮節主材改為輕型金屬方管，伸縮節結構強度增大。去掉3個活動伸縮節間的絕緣橫梁，改由經過受力計算的相應規格強度的各封網桿受力，以避免同側兩個伸縮臂同步抽拉動作難以實現的問題。去掉絕緣橫梁后，可考慮去掉3個活動伸縮節的雙固定拉線，改由引至地面控制伸縮臂俯仰的卷揚機磨繩受力，在每個活動伸縮節外端頭均走2路繩，這樣可大大降低施工的難度。

[1] 李 翔，趙全文，劉文勛.1000 kV特高壓交流大跨越線路設計[J].高電壓技術，2010,36(1):265-269.

[2] 李百根.特高壓直流輸電線路交叉跨越施工方法[J].廣東科技,2014,6:49-50.

Application of Collapsible Beam Crossing Frame In UHV Power Transmission Line Construction

Zhang Yuezhou, Zhao Haibin, Wang Wenyi, Liu Chunguo，Jiao Zhongquan

(Hebei Electric Power Transmission and Transformation Co.Ltd.Company, Shijiazhuang 050051, China)

The components of collapsible arm crossing frame are introduced. Collapsible arm crossing frame's application in UHV line construction has been analyzed from three aspects of construction method,construction cycle and construction process. This analyzation shows this technique is feasible,economy and safe.The advises are given for the problems from practical.

collapsible-beam;power line crossing;craning;aerial connection

2017-05-17

張躍洲(1978-) 男，工程師，主要從事輸電線路技術工作。

TM752

B

1001-9898(2017)06-0019-03

本文責任編輯：靳書海

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