高空緊掛線施工輕型機械化裝備研制及施工工藝研究

李君章 王剛

摘 要：輸電線路高空緊掛線施工是張力架線施工的一個重要工序。該工序高空作業量大，需要人力作業多，施工裝備的機械化程度還較低，施工效率低，施工中存在的安全風險點多。本文針對目前高空緊掛線施工存在的施工難題，介紹輸電線路高空緊掛線施工的機械化施工裝備研究情況，以解決施工現場機械化程度低、效率低和安全風險高的問題。

關鍵詞：高空緊掛線；輕型機械化裝備；施工工藝

中圖分類號：U445.3 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）02-0061-04

Research on the Development of Light Mechanized Equipment and Construction Technology for the Construction of High

Tensioning and Hanging Line

LI Junzhang WANG Gang

（Henan Electric Power Transmission and Transformation Construction Company Limited，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： The construction of high - line tension line of transmission line is an important process of tension line construction. The operation of this process is large， which requires more manpower， less mechanization of construction equipment， low construction efficiency， and more safety risks in construction. This article in view of the present high hang tight line construction problems existed in the construction， the construction of transmission line air tight hang line was mechanical construction equipment， construction site， in order to solve the mechanization degree was low， the efficiency was low and the problem of high security risks.

Keywords： high hanging line；light mechanized equipment；construction technology

輸電線路高空緊掛線施工是張力架線施工的一個重要工序。該工序主要包括錨線、吊裝耐張絕緣子串、緊線張耐張絕緣子串、細調子導線、畫印、斷線、剝線、壓接、安裝耐張線夾、下落工器具等作業。該工序高空作業量大，需要人力作業多，施工裝備的機械化程度還較低，施工效率低，施工中存在的安全風險點多。尤其是隨著特高壓的發展，鐵塔具有高、大、重的特點，導線具有分裂數多、截面大的特點，高空緊掛線作業量成倍增加，譬如一基雙回路特高壓交流線路耐張塔緊掛線作業需要6～7d。本文針對目前高空緊掛線施工存在的施工難題，介紹輸電線路高空緊掛線施工的機械化施工裝備研究情況，以解決施工現場機械化程度低、效率低和安全風險高的問題。

1 高空緊掛線施工現狀

1.1 高空緊線及張起耐張絕緣子作業

在高空緊線耐張絕緣子作業方面，目前采用常規的機械絞磨或液壓絞磨將緊線鋼絲繩轉向至地面進行緊線作業。地面緊線常用的方式有單輥絞磨、雙輥絞磨等。這種緊線作業方式需要鋼絲繩多次轉向、施工人員上下攀爬安裝轉向滑車，鋼絲繩長達250～500m[1]，安裝就位困難，勞動強度大，安全性較低。

1.2 高空細調緊線及掛線作業

在高空細調緊線作業方面，仍采用鏈條葫蘆細調緊線及掛線。手扳葫蘆由人力操作，收緊速度為20mm/min，緊線作業速度慢，收緊0.5m的導線量，需要25min[2]，高空作業人員勞動強度大，同時存在力量超過限制的可能。

1.3 高空導線剝線作業

在高空導線剝線作業方面，常規方法是人工手鋸剝線。利用該方法，操作人員勞動強度大，速度慢，尤其是在高空作業，更為不便，剝線截面不平齊，存在傷及鋼芯的可能。

1.4 高空耐張壓接作業

在高空耐張壓接作業方面，特高壓導線分裂數多、截面大，鐵塔高度高，對高空壓接機的要求噸位越來越大，重量是越輕越好。常規的300t壓接機用于高空壓接1 250mm2導線時，存在重量大、尺寸大及用于壓接630mm2等截面導線耐張線夾的最后一模時不方便的問題，造成壓接機具的閑置。同時，常規的200t壓接機工作已不能滿足壓接1 250mm2大截面導線的施工需要[3]。

2 高空緊掛線施工輕型化裝備的研制

針對上述4項作業存在的問題，開展專用的緊掛線施工專用裝備的研制，分別研制了電動高空緊線機、鏈條葫蘆電動助力裝置、對切式電動剝線器和高空輕型200t壓接機。現在對這些裝備進行簡單介紹。

2.1 電動空中緊線機

2.1.1 功能及參數。電動空中緊線機主要用于高空粗緊線、張起耐張串以及起吊耐張串等作業，代替傳統的機動絞磨。該裝備固定在鐵塔橫擔掛點附近，避免了常規機動絞磨在地面緊線時鋼絲繩長且在塔上多次轉向的情況，減少了高空作業量和不安全環節。電動空中緊線機主要技術參數如表1所示[4]。

2.1.2 主要特點。①整機重量輕，總重60kg（不含電池及控制器），方便高空使用；②電動控制，方便高空操作；③尾繩不需要人拉，實現自動出尾繩，減少施工人員；④使用鋼絲繩長度僅為有效長度，而不需要鋼絲繩上下塔和多個轉向滑車轉向[5]。

2.2 鏈條葫蘆電動助力裝置

2.2.1 功能及參數。鏈條葫蘆電動助力裝置主要用于高空細緊線，也可用于地面細緊線和高空提線作業。鏈條葫蘆電動助力裝置主要技術參數如表2所示[6]。

2.2.2 主要特點。①不改變現有鏈條葫蘆的內部結構、工作原理，可以與任意一個鏈條葫蘆相連，避免電動助力裝置的浪費及閑置；②電動裝置重量輕，方便人員高空作業；③電動裝置可以調整扭矩，控制最大收緊力量，當扭矩超過時自動停止；④三爪式套筒結構固定裝置，安裝、拆卸方便，固定牢靠。

2.3 對切式電動剝線器

2.3.1 功能及參數。對切式電動剝線器主要用于48mm及以下導線的剝線，便于高空剝線作業。對切式電動剝線器主要參數見表3[7]。

2.3.2 裝置主要特點。①裝置重量輕，整體重量不超過7.5kg，方便手持和高空作業；②采用對切方式剝線，速度快，純剝線時間不超過20s；③具有導軌和限位裝置，保證剝線不傷及鋼芯；④通用性強，整個設備適用于多種導線規格，適用于1 250mm2及以下導線，根據不同的導線鋼芯直徑更換不同的刀片，根據不同的導線外徑更換卡具的內卡模[8]。

2.4 高空輕型壓接機

2.4.1 功能及參數。高空輕型壓接機主要用于大截面導線高空壓接耐張線夾，適用于普通導線接續管和耐張線夾壓接。壓接鉗主要技術參數，其壓模長度不但能滿足大截面導線耐張線夾的壓接要求，而且能滿足普通630mm2導線耐張線夾壓接要求，通用性強。壓接鉗主要參數見表4[9]。

2.4.2 裝備特點。①頂蓋與缸體結合面的形狀設計，能減小壓接過程中缸體上端的變形量；②鉗體具有模具定位機構，保證模具安裝到位，提高壓接安全性和壓接質量；③模具為方形，模具上加工有導流槽，方便壓接時金屬的流動；④整體重量輕，方便高空作業。

3 配套施工工藝

①施工準備。在使用本套裝備施工前，施工人員必須熟悉該裝備的操作說明，并通過專門的技術培訓方可進行操縱。

②將電動空中緊線機掛設在橫擔上。采用傳遞繩將電動空中緊線機傳遞至鐵塔橫擔的掛點附件，在大小號橫擔掛線點的左右兩側分別掛設1個電動空中緊線機。注意將電動空中緊線機的電源設置在橫擔的牢靠位置[10]。

③在地面耐張絕緣子串的下方安裝更換手輪后的環鏈葫蘆。將普通的環鏈葫蘆的手輪更換為可與環鏈葫蘆電動助力裝置連接的手輪，方便在高空使用環鏈葫蘆電動助力裝置。

④利用電動空中緊線機起吊耐張串。將磨繩纏繞至電動空中緊線機，采用滑輪組分串、分段起吊耐張絕緣子串，每次重量不超過4t。

⑤利用電動空中緊線機張起耐張串并收緊導線。耐張串的張起采用2根子導線同時收緊張起，然后依次再用2根子導線一起與耐張串高空收緊，依次完成8根子導線與耐張串的連接和收緊工作。如圖1（a）和圖1（b）所示，在橫擔大小號分別使用電動空中緊線機收緊耐張串與2根子導線的滑輪組，滑輪組的尾繩繞緊電動空中緊線機，啟動電動空中緊線機，即可實現滑輪組的收緊，逐漸拉近耐張串與導線的距離，耐張串逐漸張起。

⑥當耐張串達到預定位置后，利用微調用鏈條葫蘆錨固導線，拆除緊線用滑輪組。

⑦使用鏈條葫蘆電動助力裝置微調導線。通過電動空中緊線機逐根實現耐張串與導線相連，之后使用鏈條葫蘆錨固導線完畢后，在需要調整的子導線上安裝鏈條葫蘆電動助力裝置。啟動電動助力裝置，微調收緊導線，一根子導線調整完畢后，將鏈條葫蘆電動助力裝置移至另一個鏈條葫蘆上，繼續微調對應的導線，直至滿足設計及規范要求。

⑧導線微調完畢后進行耐張線夾的壓接操作。在導線微調完畢后，進行導線畫印、斷線操作。斷線之后，開始進行剝線作業。剝線采用對切式電動剝線器剝線。之后，需要起吊200t高空輕型壓接機，開展液壓壓接操作。

⑨液壓操作完畢后，卸除液壓機。利用鏈條葫蘆電動助力裝置收緊導線，安裝耐張線夾，之后拆除對應微調鏈條葫蘆，完成掛線施工。

4 結語

該套裝備已經在昌吉-古泉±1 100kV特高壓直流線路工程輸電線路架線施工中得到充分的使用。其中，電動空中緊線機整體重量不大于60kg，尾繩不需要牽拉，實現自動出尾繩，使用鋼絲繩長度僅為有效長度，不需要鋼絲繩上下塔和多個轉向滑車轉向，極大地減輕了作業人員的勞動強度；鏈條葫蘆電動助力裝置可與傳統葫蘆快速安裝連接，電動裝置重量輕，方便人員高空作業；對切式電動剝線器重量輕，整體重量不超過8kg，方便手持和高空作業，剝線速度快，截面整齊，且不會傷及鋼芯；高空輕型壓接機鉗體重量78kg，體積小，重量輕，方便高空導線壓接作業。整套裝置的配套使用，提升了施工單位高空緊掛線的工作效率，節省了人力，且施工安全性高，社會效益顯著。

參考文獻：

[1]國家能源局.電力建設安全工作規程第2部分——電力線路：DL 5009.2—2013[S].北京：中國電力出版社，2014.

[2]國家能源局.±800kV架空輸電線路張力架線施工工藝導則：DL/T 5286—2013[S].北京：中國電力出版社，2013.

[3]張殿生.電力工程高壓送電線路設計手冊[M].2版.北京：中國電力出版社，2003.

[4]李君章，秦江坡，胡治國，等.張力架線布線施工工藝[J].電力建設，2011（5）：118-120.

[5]秦江坡，鄭曉廣，郭天興，等.特高壓直流輸電線路架線施工技術[J].電力建設，2010（7）：63-65.

[6]劉利平，熊織明.1 000kV線路采用2×（一牽四）同步張力架線施工中的問題[J].電力建設，2008（10）：10-13.

[7]蔡生泉.高壓架空輸電線路張力架線[M].北京：水利電力出版社，1991.

[8]艾肇富，尚大偉.500kV輸電線路張力架線施工牽張設備出力的配置[J].電力建設，1996（6）：11-14.

[9]李博之.高壓架空輸電線路架線施工計算原理[M].北京：中國電力出版社，2002.

[10]李慶林.架空送電線路施工手冊[M].北京：中國電力出版社，2002.