王 磊

（陜西送變電工程公司，西安 710014）

0 引言

近幾年，我國特高壓、超高壓電網(wǎng)迅速發(fā)展。超高壓一般指現(xiàn)有的交流330 kV、500 kV、750 kV等級和直流±500 kV、±660 kV等級電網(wǎng)，特高壓指交流1000 kV和直流±800 kV及以上等級電網(wǎng)。線路采用多分裂導線，分裂數(shù)從2、3、4、6到目前最大的8，子導線截面有300 mm2、400 mm2、500 mm2、630 mm2及大截面導線720 mm2、900 mm2，發(fā)展到最大1000 mm2等多種型號。特高壓1000 kV晉東南—荊門線路上，使用的是8×LGJ-500/35導線；特高壓雙回1000 kV淮南—上海線路上，使用的是8×LGJ-630/45導線；特高壓±800 kV向家壩—上海直流線路上，使用6×ACSR-720/50導線；特高壓±800 kV錦屏—蘇南直流線路上，使用6×JL/G3A-900/40-72/和6×JL/G2A-900/75-84/7導線；±660 kV寧東—山東直流線路，使用4×JL/G3A-1000/45-72/7導線。

按照線路施工技術(shù)規(guī)程要求[1]，特高壓、超高壓輸電線路在導線放線施工中，必須采用張力放線，導線自始自終應懸空展放，導線與地面和跨越物不能接觸，且保持一定的間距。對于不同分裂數(shù)、不同子導線型式，須采用不同的張力放線技術(shù)和施工工藝。

1 多分裂導線施工技術(shù)現(xiàn)狀

張力放線需要成套的放線機具與相應的施工技術(shù)、施工工藝，1臺牽引機1次可牽引多根導線。張力放線施工機具主要有：牽引機、張力機、汽車吊、牽引板、放線滑車、牽引繩、導引繩、鋼絲繩連接器等。主牽引機和主張力機用于展放導線；小牽引機和小張力機用于展放導引繩和牽引繩；牽引板是連接在牽引繩和導線之間的三角形連接板，前端連接牽引繩，后邊可連接多根導線；放線滑車是專為張力放線設(shè)計的，一般中輪過牽引繩，兩邊的輪槽過導線。

張力放線的基本工序為：張力放線施工準備；展放導引繩；用導引繩牽引展放牽引繩；用牽引繩牽引展放導線。

1.1 張力放線施工準備

1）張力放線區(qū)段劃分，放線機具進場布置：施工前應熟悉設(shè)計文件，并對承建的線路進行現(xiàn)場調(diào)查，根據(jù)選擇牽引場和張力場的要求，劃分為若干個張力放線區(qū)段，區(qū)段長度一般以6～8 km為宜，放線區(qū)段的兩端分別設(shè)置牽引場和張力場。

2）懸掛導線放線滑車，張力放線區(qū)段內(nèi)所有鐵塔應懸掛導線放線滑車，見圖1。例如8分裂導線掛9輪導線放線滑車，中輪過牽引繩，兩邊的8個輪過導線。2、4、6分裂導線掛相應的3、5、7輪導線放線滑車，見圖2的導線放線滑車照片。

圖1 導線放線滑車

圖2 導線放線滑車照片

1.2 展放導引繩

傳統(tǒng)方法是用人工分段展放導引繩，近幾年施工為了環(huán)保和提高工效，多采用飛行器（動力傘、飛艇、遙控直升機）在空中展放輕型纖維繩作初級引繩，如韓國絲、迪尼瑪繩，見圖3。引繩經(jīng)過用細引繩牽引粗引繩、粗纖維繩牽引鋼絲導引繩，整個過程都是懸空展放。

圖3 飛艇（左）和動力傘照片

1.3 展放牽引繩

當導引繩展放完成后，用小牽引機和小張力機配合，采用張力放線的方法，用導引繩來牽引展放牽引繩，將放線區(qū)段內(nèi)的導引繩更換為牽引繩。

1.4 用牽引繩牽放導線

牽引繩端通過牽引板連接多根導線，圖4是“一牽2”張力放線的照片，用一根牽引繩展放2根子導線。

圖4“一牽2”放線照片

2 多分裂導線施工技術(shù)分析

多分裂導線展放導線的技術(shù)多種多樣。近幾年在特高壓線路放線施工中，各種技術(shù)百花齊放，有“一牽2”、“一牽4”、“一牽6”、“一牽8”、“二牽6”、“二牽8”的一次展放及“2×（一牽2）”、“2×（一牽3）”、“2×（一牽4）”、“3×（一牽2）”、“（一牽2）+（一牽4）”、“八牽8”同步分次展放等。這些技術(shù)各具特色、各有所長。

多分裂導線張力放線技術(shù)歸納起來，可分為一次展放和分次展放兩類，分次展放又分為同步分次展放和不同步分次展放。每種技術(shù)都有一定的使用條件，應根據(jù)設(shè)計、施工環(huán)境和機具等條件進行經(jīng)濟技術(shù)比較，選擇出最佳的施工方案。

2.1 一次展放技術(shù)

一次展放是牽引機一次將一相的所有子導線從張力場拉到牽引場。一般用1臺牽引機獨立牽引，如果牽引力太大時，也可采用2臺牽引機并聯(lián)牽。一次牽引技術(shù)使用施工資源少，工藝簡捷，工效高，是常用的張力放線技術(shù)。

1）用1臺牽引機的一次展放技術(shù)有“一牽1”、“一牽2”、“一牽3”、“一牽4”、“一牽6”、“一牽8”等方式。對于330～750 kV超高壓線路的2分裂、3分裂、4分裂、6分裂普通導線，一般都采用這種展放技術(shù)。對于特高壓線路，在一定條件下也可采用一次展放技術(shù)，如在晉東南—荊門特高壓1000 kV線路的放線施工中，陜西、江蘇、浙江、河北等送變電公司使用“一牽8”張力放線技術(shù)；在向家壩—上海特高壓±800 kV直流線路放線施工中，陜西送變電公司使用“一牽6”放線技術(shù)。

“一牽2”、“一牽4”、“一牽6”、“一牽8”屬于對稱牽引，放線滑車和牽引板比較好配合，得到了普遍的應用。而“一牽3”方式屬于不對稱牽引，放線滑車和走板要作偏心設(shè)計，使用較少，見圖5和圖6。

圖5 四輪放線滑車基本結(jié)構(gòu)圖

圖6“一牽3”放線走板基本結(jié)構(gòu)圖

2）用2臺牽引機并聯(lián)牽引的一次展放技術(shù)有“二牽6”、“二牽8”等。在±800 kV向—上線路施工中，吉林輸變電公司使用“二牽6”放線技術(shù)，并計劃在特高壓交流線路8分裂導線的施工中，采用“二牽8”張力放線技術(shù)。

“二牽6”采用雙牽引繩，懸掛9輪放線滑車，牽引繩通過牽引板上安裝的平衡滑輪，兩端頭拉到牽引場連接2臺同型號牽引機，用牽引機智能操作系統(tǒng)控制2臺牽引機平衡牽引。

圖7是牽引板過放線滑車的俯視照片，9輪放線滑車上6個黑色的滑輪是過導線的，3個白色的滑輪是過牽引繩的，兩邊的白槽中是同一根牽引繩，它在牽引板圓弧形鋼板下面的滑輪組上轉(zhuǎn)180°，牽引繩的兩頭各接1臺牽引機。照片橘紅色部分是牽引板，它的圓弧形鋼板中間安裝的是牽引繩的平衡滑車，長方形鋼板后面連接6根導線。

圖7“二牽6”牽引板過放線滑車

“二牽6”放線技術(shù)，展放牽引繩與普通“一牽6”不同，首先要從放線滑車的中輪放1根牽引繩，再用“一牽2”展放2根牽引繩，從牽引場拉到張力場，將其中一根牽引繩穿過牽引板的平衡滑車轉(zhuǎn)向180°后，用牽引繩連接器與另一根牽引繩連接在一起，在牽引場將2根牽引繩分別連接2臺同型號牽引機。在牽引放線過程中，2臺牽引機應在同時、同速、同拉力的工況下同步運行，通過牽引機智能操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。

2.2 分次展放技術(shù)

分次牽引又分為同步分次展放導線技術(shù)和不同步分次展放導線技術(shù)。

2.2.1 同步分次展放技術(shù)

同步分次展放常用的有“2×（一牽2）”、“2×（一牽3）”、“2×（一牽4）”、“3×（一牽2）”、“八牽8”、“（一牽2）+（一牽4）”等。同步指用2套（或多套）張力放線設(shè)備同時、同速、同張力展放同相的多根子導線，使多根子導線在放線過程中所處的工況相同。如“2×（一牽4）”展放，即用2套“一牽4”張力放線設(shè)備，同步展放8分裂導線，見圖8。山東、河南等送變電公司在晉東南—荊門1000 kV線路上使用“2×（一牽4）”展放8分裂導線；北京送變電公司在向家壩—上海±800 kV直流線路上使用“2×（一牽3）”展放6分裂導線；還有送變電公司在±800 kV直流線路上使用“（一牽2）+（一牽4）”展放6分裂導線；“東北送變電公司還在向—上±800 kV直流線路上使用“3×（一牽2）”展放6分裂導線，在寧東—山東±660 kV直流線路上使用“2×（一牽2）”展放4分裂導線；北京、湖南送變電公司在晉東南—荊門1000 kV線路上使用“八牽8”展放8分裂導線。

圖8“2×（一牽4）” 同步放線照片

值得一提的是，“八牽8”同步張力放線技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備是牽張一體機。牽張一體機是國外的新產(chǎn)品，它既可以作張力機使用，也可以作牽引機使用，“八牽8”同步張力放線時用它作牽引機。放導線前，要先在張力場與牽引場之間展放8根牽引繩，每根牽引繩只牽1根導線，用“八牽8”技術(shù)，將同相8根子導線同步從張力場拉到牽引場。

北京送變電公司在晉東南—荊門1000 kV線路上，每相導線懸掛2個5輪專用放線滑車，這是一種主、輔輪組合式滑車，見圖9，用它實現(xiàn)“一牽1”情況下牽引繩和導線不通過同一滑車輪片的功能。放線滑車的主輪用于承托導線，輔輪用于承托牽引繩，展放牽引繩時滑車輔輪向上翹起，其輪槽高于主輪，如圖10(a)，當牽引繩和導線連接處的牽引板通過滑車時，牽引板會擊發(fā)滑車的擋桿，使傳動裝置帶動輔輪下落到水平狀態(tài)，其輪槽低于主輪，使導線落入滑車主輪槽內(nèi)，見圖10(b)，導線從主輪上通過。

圖9“八牽8”放線滑車

圖10“八牽8” 同步放線過放線滑車照片

2.2.2 不同步分次展放技術(shù)

不同步分次展放導線，是將一相的多根子導線，分為二次或多次展放，如8分裂導線分二次展放時，先牽4根子導線，然后再牽4根子導線；6分裂導線分二次展放時，先牽放2根子導線，然后再牽放4根子導線。

如果沒有技術(shù)措施保證，一般不采用分次展放導線，因為同相的多根子導線在不同的時間和不同的工況下展放，施工后初伸長會不一樣，造成子導線之間的弧垂不平。

3 張力放線施工計算

張力放線施工計算分為2個部分：工程投標階段（或工程前期）的張力放線機具選型計算；架線施工前的放線張力、牽引力計算。

3.1 張力放線機具選型計算

3.1.1 主牽引機的額定牽引力

主牽引機的額定牽引力可按式（1）選用[3]。

式中，P為主牽引機的額定牽引力，N；Tp為被牽放導線的計算拉斷力，N；m為同時牽放子導線的根數(shù)；Kp為主牽引機額定牽引力系數(shù)，按下述情況選用。

普通鋼芯鋁絞線：對1000 kV、750 kV、±800 kV、±660 kV線路，Kp為0.20～0.30；對500 kV線路，Kp為0.25～0.33。

鋁合金導線：Kp為0.14～0.20。

以上系數(shù)不適用特殊導線，如鋁包鋼導線；主牽引機的卷筒槽底直徑不應小于牽引繩直徑的25倍；主牽引機額定牽引力主要有80 kN、150 kN、250 kN等幾個等級，350 kN級的很少。

3.1.2 主張力機單根導線額定張力

主張力機單根導線額定制動張力可按式（2）選用。

式中，T為主張力機單導線額定張力，N；KT為主張力機單導線額定張力系數(shù)，按下述情況選用。

鋼芯鋁絞線：500 kV線路KT為0.17～0.20；750 kV線路KT為0.14～0.20；1000 kV、±800 kV、±660 kV線路KT為0.12～0.18。

鋁合金導線：KT為0.090～0.125。

以上系數(shù)不適用特殊導線，如鋁包鋼導線。

主張力機的導線輪槽底直徑應滿足式（3）。

式中，D為張力機的導線輪槽底直徑，mm；d為被展放的導線直徑，mm。

展放OPGW張力機的卷筒槽底直徑，應大于OPGW直徑的70倍，且不得小于1 m；主張力機單根導線額定張力一般有30 kN、40 kN、50 kN、70 kN等多個等級。

3.1.3 牽引繩、導引繩、小牽引機、小張力機的選擇

1）牽引繩規(guī)格。牽引繩規(guī)格可按式（4）選擇。

式中，Kq為牽引繩規(guī)格系數(shù)，當展放鋼芯鋁絞線時取0.6，當展放鋼芯鋁合金絞線時取0.4；Qp為牽引繩的綜合破斷力，N。

2）導引繩規(guī)格。導引繩的規(guī)格可按式(5)選擇。

式中，PP為導引繩綜合破斷力，N。

3）小牽引機額定牽引力。小牽引機的額定牽引力可按式（6）選擇。

式中，P為小牽引機的額定牽引力，N；

4）小張力機額定制動張力。小張力機的額定制動張力可按式（7）選擇。

式中，t為小張力機的額定張力，N。

3.1.4 導線、地線、OPGW放線滑車的選擇

1）導線放線滑車輪槽底直徑和槽形應符合D L/T685-1999《放線滑輪基本要求、檢驗規(guī)定及測試方法》的規(guī)定[4]，滑輪的磨阻系數(shù)應不大于1.015。導線放線滑車的選擇應符合表1。

表1 導線放線滑輪直徑主要技術(shù)參數(shù)

導線放線滑車槽底直徑與所放導線直徑之比不宜小于20。

2）地線放線滑車的選擇應符合[2]：滑輪槽底直徑與所放鋼絞線直徑之比不宜小于15。

3）OPGW放線滑車的選擇應符合[2]：OPGW放線滑輪槽底直徑應大于OPGW直徑的40倍，且不得小于500 mm。滑輪槽應采用掛膠或其他韌性材料。

3.2 放線張力和牽引力計算

3.2.1 放線張力計算

放線張力按放線區(qū)段進行計算，在張力放線區(qū)段的各個檔中，確定控制檔的最危險點作為控制點，控制點對導線放線弧垂的安全距離應符合規(guī)程要求，以此計算出控制點的弧垂，再推算出控制檔的水平張力Hi[1]，由控制檔的張力向張力場推算出張力機出口張力TH，再由TH計算出牽引機的牽引力[3]。

控制檔的張力、張力機出口張力、最大牽引力的計算方法以圖11為例進行計算。圖11中的A塔到B塔是放線區(qū)段的控制檔，N點是控制點，導線對N點的安全距離是h2。

圖11 控制檔示意圖

放線時控制點N對應弧垂為fn，則

式中，fn為對應障礙物N點的導線弧垂,m；H1、H2分別對應A塔、B塔的導線懸掛點標高，m；L為相鄰A、B兩塔間檔距,m；L1、L2分別為障礙物N點距A塔、B塔的距離，m；

由fn計算該檔的放線水平張力Hi

式中，Hi為控制檔的水平張力，N；ω1為導線單位長度重力，N/m；

在一般線路導線懸掛點高差不大時，可將控制檔的水平張力作為張力機的出口張力Hi。如果放線區(qū)段內(nèi)導線懸掛點高差比較懸殊，可用式(10)對張力機出口水平張力TH進行修正。

式中，Ki為系數(shù)，稱為放線檔張力系數(shù)，是放線水平張力與張力機出口水平張力的比值；i為各檔編號，張力機的鄰塔i=1，張力機鄰塔的下一基塔i=2，依次類推，牽引機的鄰塔為施工段最后一檔；TH為與第i檔所需水平放線張力Hi相對應的張力機出口水平張力，N；Hi為在滿足規(guī)程[3]要求的距離時，第i檔所需的水平張力，N；ε為放線滑車綜合阻力系數(shù)，此處可取ε為1.012～1.015；TP為導線的保證計算拉斷力，N；hi為第i檔懸點高差，牽引機端懸點高于張力機端時，hi取正值，反之取負值，m；TH為張力機出口水平張力，N。

3.2.2 牽引力計算

牽引機的牽引力按式(11)計算[3]：式中，PH為牽引機牽引力，N；ε為滑車綜合阻力系數(shù)，計算牽引力時可取 1.012～1.015；n為施工區(qū)段內(nèi)放線滑車總個數(shù)；m為同時牽放的子導線根數(shù)。

在一般地形條件，線路上導線懸掛點高差不大時，可近似地將PH當作牽引機牽引力。如果放線區(qū)段是高山大嶺，導線懸掛點高差比較大，可選線路最高點滑車再計算牽引力，與其比較，取最大值就是該區(qū)段的最大牽引力PH。

3.3 張力放線技術(shù)方案的選擇原則

施工計算為施工機具優(yōu)化和施工作業(yè)安全提供了依據(jù)，選擇最佳技術(shù)方案的原則是：要有利于提高施工安全性和施工質(zhì)量，少投入施工資源，盡可能充分利用現(xiàn)有施工資源，而且施工的工效高、施工成本低。

要達到上述目的，張力放線方案應按以下順序進行選擇：優(yōu)先選擇一次展放多根子導線技術(shù)，如果能用1臺牽引機的“一牽n”技術(shù)最佳，它占用施工資源少、工效高；如一臺牽引機額定牽引力不夠時，可考慮用2臺牽引機的“二牽n”技術(shù)，但是要設(shè)計加工牽引板和改造放線滑車，其工效也比較高；最后考慮同步分次展放導線技術(shù)“2×（一牽n）”，一般不宜采用不同步分次展放導線技術(shù)。

綜合考慮電壓等級、導線型號、地形條件和現(xiàn)有機具裝備等因素，目前我國330 kV線路設(shè)計多為2分裂導線，一般采用“一牽2”展放技術(shù)。交流500 kV、直流±500 kV、±660 kV線路多為4分裂導線，一般地形采用“一牽4”展放技術(shù)；但對于±660 kV線路的1000 mm2大截面導線，如遇惡劣地形條件時，有可能采用“二牽4”或“2×（一牽2）”。交流750 kV線路和500 kV緊湊型線路多為6分裂導線，而且多為普通截面導線，一般地形采用“一牽6”展放技術(shù)。交流1000 kV線路用8分裂導線，一般采用“二牽8”或“2×（一牽4）”，如果導線截面在630 mm2以下，且地形條件好，有用“一牽8”的可能。直流±800 kV線路，一般是6分裂大截面導線，采用“二牽6”或“（一牽2）+（一牽4）”“、2×（一牽3）”，如果用720 mm2截面及以下導線，且地形條件好，有用“一牽6”的可能。

4 結(jié)語

我國的智能電網(wǎng)建設(shè)，將以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，多分裂導線、大截面導線、異型導線、新型碳纖維復合芯導線等必將廣泛使用，也對張力放線施工，提出了新的挑戰(zhàn)。對于各種各樣的導線形式采用什么施工技術(shù)，才能保證施工安全和施工質(zhì)量，符合資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的要求，就需要用創(chuàng)新的精神、科學的方法，利用新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品來提升施工技術(shù)水平，提高電網(wǎng)建設(shè)水平。

[1] 李博之.高壓架空輸電線路施工技術(shù)手冊：架線工程計算部分[M].北京：中國電力出版社，1997.

[2] 中國電力企業(yè)聯(lián)合會.GB 50389-2006 750 kV架空送電線路施工及驗收規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社,2006.

[3] DL/T 5343-2006 750 kV架空送電線路張力架線施工工藝導則[S].北京：中國電力出版社,2006.

[4] DL/T 685-1999放線滑輪基本要求、檢驗規(guī)定及測試方法[S].北京：中國電力出版社，1999.