李君章，秦江坡，楊作強，鄭曉廣

（1.武漢大學經(jīng)濟管理學院，武漢市，430072；2.河南送變電建設公司，鄭州市，450051）

0 引言

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，鄰近帶電線路組立輸電鐵塔的情況在輸電線路工程施工中越來越多。如：500 kV焦作西至塔鋪線路工程平行于500 kV多塔線20 km，大部分距離為40～50m；1 000 kV特高壓交流試驗示范工程輸電線路工程11標段，鄰近帶電線路的塔位多達8處，電壓等級為110～500 kV，距離帶電線路的最近距離為35～70m，其中071號鐵塔距離500 kV鐵塔最近，距離為35m。鄰近帶電線路進行輸電鐵塔組立施工時除產(chǎn)生感應電外，還對采用內(nèi)懸浮外拉線抱桿組塔[1-9]施工時的上拉線和吊件控制繩布置造成較大影響。由于帶電線路電壓等級較高，不可能停電進行鐵塔組立施工，因此需要采取技術(shù)措施保證在帶電情況下鐵塔組立安全。本文針對幾種臨近帶電線路的具體情況所采取的技術(shù)措施進行總結(jié)，為其他類似鐵塔組立施工提供參考。

1 拉線與鄰近電力線路安全距離的計算

在保證安全凈距的前提下進行吊裝作業(yè)，是鄰近帶電線路組立鐵塔的基本技術(shù)措施。在組塔施工前，需要詳細測量鄰近帶電線路的導線高度、與鐵塔中心的相對位置，根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算拉線方向上允許的地錨埋設位置，具體計算模型如圖1所示。

如圖1所示，G點為抱桿頂點位置，O點為抱桿頂部在地面投影位置，抱桿頂部對地高度為h1，設導線對地高度為h2，導線對輔助面的高度為h3。

A點為地錨與拉線的地面連接位置，B點為拉線方向與導線方向交叉點在地面的投影，OA長度為l1， OB長度為l2，設導線對拉線的最近距離為lmin[10]。

拉線對地夾角為α，拉線方向與導線方向的水平夾角為β，拉線在垂直導線方向上投影的對地夾角為γ。則

根據(jù)上面4個公式，可以推導出

根據(jù)式（5）可以得出，當lmin已知時可以求出l1?？梢郧蟪鏊行呐c地錨出口位置的距離。式（5）的求解可以利用Excel中的單變量求解功能來完成。

另外，在實際施工計算時，由于抱桿傾斜，鐵塔中心與抱桿頂部投影并不一致，實際計算時需要考慮抱桿傾斜后對l1和β的影響，確保lmin滿足相關(guān)規(guī)定。

2 組塔施工計算模型的細化

2.1 細化拉線模型

由于鄰近帶電線路內(nèi)懸浮外拉線抱桿組塔時，外拉線受限制，需要調(diào)整拉線地錨坑的位置和方向，或縮短拉線，或改變拉線方向，或二者皆有，因此需要建立1個外拉線對地夾角、水平布置方向可以變化的組塔施工模型，以方便計算各種狀態(tài)下鐵塔組立施工受力，確保組塔施工安全。拉線變化時的組塔施工模型如圖2所示。

2個公式聯(lián)立，可以得出

一般在計算過程中F3已知，可以求解出F1、F2。同樣可以根據(jù)F1或F2，求解出F3。

2.2 細化組立施工模型

將建立的拉線受力模型與鐵塔外拉線組塔計算公式聯(lián)立，則可以求出不同吊重情況下各部分的拉線、抱桿、承托繩、磨繩等各部分受力，根據(jù)計算結(jié)果確定限制條件，進而確定起吊方案。

根據(jù)自編的公式，利用Excel中的單變量求解功能，以吊重為自變量，以最近拉線最大允許受力為目標值，可求解出拉線在不同方向、距離時已確定規(guī)格拉線的最大允許吊重。同樣，可以以吊重為自變量，以其他部分的受力為目標值確定相應部分的最大允許受力，進而確定最大允許吊重。

但在計算拉線不平衡系數(shù)時，應適當加大其值，建議由1.2改為1.3[11]。

3 施工技術(shù)措施

根據(jù)現(xiàn)場的拉線布置可以得到長短拉線的相對位置及相對抱桿頂部投影的距離，如圖2（a）所示，O點為抱桿頂部投影位置，A、B分別為長短拉線的入地位置，設OA長度為l1，OB長度為l2，對合力方向投影的夾角分別為α、β。如圖2（b）所示，G點為抱桿頂部位置，設抱桿頂部對地高度為h，2根拉線同合力線的夾角分別為θ1、θ2，設A、B拉線受力為F1、F2，合力為F3。

通過圖2（a）中已知的l1、l2、α、β，可以求解出AB、AC、CB的長度，再根據(jù)抱桿頂部對地高度h可以得到圖2（b）中AG、BG、CG的長度，進而可以計算出θ1、θ2。利用下面的公式可以計算出拉線受力：

3.1 縮短拉線

當電力線路距離較遠時，可以采取縮短拉線的措施進行組立鐵塔。

首先，利用式（5）計算出在保證安全距離的地錨埋設位置，根據(jù)拉線計算模型，計算拉線的最大受力。

然后，利用建立的拉線模型，根據(jù)最大受力選擇相應規(guī)格的繩索，滿足鐵塔吊裝要求。一般可以考慮雙繩索，這樣原長拉線縮短后還能使用，容易實現(xiàn)。

當然，也可以根據(jù)選用的繩索，在縮短拉線的情況下計算出能夠允許的吊重，確保吊裝安全。

3.2 旋轉(zhuǎn)拉線

當僅縮短拉線不能滿足要求時，可以采取旋轉(zhuǎn)拉線，增加拉線長度，改變拉線對地夾角的措施。其拉線對導線的安全距離計算及吊重計算方法同3.1節(jié)。在1 000 kV特高壓交流試驗示范工程N23鐵塔（全高93.4m）組立施工時，采用了旋轉(zhuǎn)拉線組塔的方法，同時減小遠離線路側(cè)塔片的吊重，圓滿完成了鐵塔組立施工，N23塔組立時施轉(zhuǎn)拉線布置如圖3所示。

3.3 合理安排組立順序，在已組立鐵塔上增加拉線

對于距離較近，且位于線路一側(cè)時，除了利用縮短并旋轉(zhuǎn)拉線外，還可以采取合理安排組塔順序的措施進行組塔施工。

3.3.1 對于1 000 kV鐵塔采取的措施

1 000 kV特高壓交流試驗示范工程輸電線路工程11標段的N71塔，鄰近500 kV樊白Ⅱ回線路，塔中心距離導線的最小水平距離為35m，特高壓線路與500 kV線路交叉角為17°，而N71塔為ZMP21-69，塔高90.4m，總質(zhì)量72.6 t，在帶電情況下組立施工難度很大。施工時采取的措施是：

（1）旋轉(zhuǎn)拉線，根據(jù)允許的安全距離計算出最大允許的拉線位置。經(jīng)過計算拉線長度可達48m，如圖4所示。

（2）組立下段鐵塔時，抱桿高度不高，吊重小，經(jīng)過計算拉線及各部分受力均能滿足要求。但當組裝下曲臂時，下曲臂質(zhì)量4.2 t，抱桿高度達85m，鋼絲繩受力不能滿足要求。根據(jù)鐵塔結(jié)構(gòu)情況，采取的方法是：將抱桿向帶電線路側(cè)傾斜到位，先組立靠近帶電線路側(cè)的下曲臂，這樣可以充分利用遠離線路側(cè)拉線長度滿足要求的條件。然后在帶電線路側(cè)已組立的下曲臂上設置2根拉線，抱桿向遠離帶電線路側(cè)傾斜，拉線對地角度能夠滿足要求，使帶電線路側(cè)旋轉(zhuǎn)的2根拉線不受力，可以正常起吊下曲臂，如圖5所示。

中上曲臂、邊橫擔重量較輕，中橫擔可以分前后片吊裝，旋轉(zhuǎn)后的拉線能夠滿足要求，吊裝相對容易。組裝好的鐵塔現(xiàn)場如圖6所示。

3.3.2 對于雙回路鐵塔采取的措施

500 kV雙回路鐵塔鄰近帶電線路組立時，吊裝塔身部分相對容易，在吊裝上橫擔或地線支架時相對困難，旋轉(zhuǎn)后的拉線不能夠滿足要求，為此，需要采取與3.3.1節(jié)相同的措施。先起吊鄰近帶電線路側(cè)的上橫擔或地線支架，充分發(fā)揮遠離帶電線路側(cè)拉線夠長的優(yōu)勢；然后，在鄰近帶電線路側(cè)的上橫擔或地線支架上打設2根反向拉線（拉線對地角度約45°），使得鄰近帶電線路側(cè)受限制拉線不受力，完成上橫擔的吊裝，如圖7所示；最后利用上橫擔或地線支架吊裝中橫擔、下橫擔，完成雙回路鐵塔的組裝。

3.4 受限制拉線地錨的處理

由于拉線縮短，對地夾角變大，相應地錨的受力方向發(fā)生了改變，地錨的兜土量減少，地錨受力減小，需要采取措施改變地錨受力方向。

具體做法是：在拉線靠近地錨側(cè)增加壓線滑車，改變地錨的受力方向。由于壓線力量較小，采用地鉆進行錨固，簡便易行。

3.5 控制繩采用絕緣繩索

雖然控制繩索同樣可以利用式（5）計算出對導線的安全距離，但是控制繩索不像拉線一樣固定，建議采用絕緣繩索，進一步確保施工安全。

4 結(jié)語

內(nèi)懸浮外拉線抱桿分解組立鐵塔速度快，是目前組立鐵塔施工中最常用的施工方法，但該方法在鄰近帶電線路拉線受限制時存在施工難題。本文通過詳細分析不同的鄰近帶電線路具體情況，提出了拉線與導線的安全距離計算公式、拉線不正常布置時的計算方法，給出了不同的施工措施，可以進一步擴大內(nèi)懸浮外拉線分解組立鐵塔方法應用范圍，為今后的鄰近電力線路或拉線受限制時采用該方法組立鐵塔提供參考。

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