丁自強，戚柏林，姚耀明，謝明法，汪國林

(1.紹興電力局，浙江省 紹興市 312000;2.浙江省電力公司，杭州市 310007;3.浙江省送變電工程公司，杭州市 310016)

0 引言

瀝匯—展望220 kV雙回輸電線路工程，選用特高強度鋼芯軟鋁絞線導線，瀝匯變至26號塔采用2×JLRT/EST-400/50(鋁股截面 T型)型導線，26號塔至展望變采用2×JLRZ/EST-400/50(鋁股截面Z型)型導線。2011年12月至2012年1月，選擇部分線路(4—8—9—11號塔、11—14—15號塔、44—48—49號塔，共計3個牽張段，36根導線)，進行了連續(xù)耐張段裝配式架線施工，驗證了耐張段導線長度計算和制造線長修正理論;采取的連續(xù)耐張段裝配式架線施工技術措施達到預期效果。連續(xù)耐張段裝配式架線施工方法減少了弧垂觀測、畫印、剪線和壓接等高空作業(yè)，不受外界雨霧天氣、風力干擾，具有降低施工安全風險、提高耐張線夾壓接質量、提高工效和降低工程成本等優(yōu)點。

1 耐張段導線長度計算

1.1 導線基準長度

架空輸電線路的導線張力、弧垂和線長隨著氣象和導線溫度變化而變化。一般情況，以導線溫度15℃，自重比載和張力25%RTS為已知條件(稱為基準值參數(shù))，按懸鏈線方程［1］計算得出其他氣象工況的導線張力、弧垂和線長。由此，裝配式架線工程的線長應當以基準值參數(shù)計算所得的線長為基準長度，架線過程氣象和牽引力都不改變導線基準長度。導線基準長度按式(1)計算［2］。

式中:Li為導線基準長度，m;li為掛線點間的水平距，m;Δhi為掛線點間高度差，m;H平為導線平溫張力，N;ω為導線單位重力，N/m。

1.2 耐張段導線長度

耐張段導線長度:耐張段內(nèi)各檔導線基準長度之和，減去耐張絕緣子金具串長度、轉角塔撓度位移和導線塑蠕伸長等，按式(2)計算。

式中:L耐長為耐張段導線長，m;Li為導線基準線長，m;l絕為耐張絕緣子金具串長度，m;l撓為轉角塔撓度位移，m;l塑為導線塑蠕伸長，m。

1.3 耐張絕緣子金具串長度

導線雙聯(lián)耐張絕緣子金具串長度:在現(xiàn)場按設計組裝圖要求進行組裝，然后將整個雙聯(lián)耐張絕緣子金具串拉直，測量其掛點到耐張線夾鋼錨導線切割點的距離。導線在平溫張力25%RTS狀態(tài)時，耐張絕緣子金具串質量引起的長度影響很小，可以忽略不計。

1.4 轉角塔撓度位移

角鋼桁架結構的轉角塔，撓度位移由螺栓孔隙位移和塔身外力撓度位移二者疊加，可按設計院提供的鐵塔平溫撓度位移取值，或者取一個折中系數(shù)，按式(3)進行計算。

式中:l撓為轉角塔撓度位移值，m;h線高為掛線點高度，m;θ為線路轉角，(°)。

1.5 塑蠕伸長

塑蠕伸長分別與導線運行張力和作用力持續(xù)時間成正比函數(shù)關系，塑蠕伸長后，相對增加導線長度，同時增加導線弧度。根據(jù)特高強度鋼芯軟鋁線絞JLRZ/EST-400/50 蠕變特性測試［3］，在 15%RTS、25%RTS和35%RTS張力下的蠕變方程可以推算出10年(87 600 h)后的蠕變量分別為0.292、0.520、0.996 m/km，取0.520 m/km為修正值較合理。

2 導線制造定長計算

2.1 導線制造長度修正

基準線長是導線在溫度15℃和張力25%RTS時的對應值，導線制造時的溫度和張力與基準值條件不一致。500型三段式絞線機，成品盤線與鋁線絞合在一個流水線上，其中設置恒張機。按式(4)進行溫度修正，按式(5)進行彈性伸長修正，導線定長計量值按式(6)計算。

式中:L定長為導線制造長度，m;Δl溫度為溫度伸長修正值，m;Δl張力為張力伸長修正值，m;α為導線綜合膨脹系數(shù)，10-6/℃;E為導線綜合彈性系數(shù)，MPa;t絞為絞線時溫度，℃;S為導線截面，mm2;H絞為絞線時恒張機張力，N;H平為平溫張力25%RTS，N。

導線計量時應做好剪斷標識(紅色)和附加標識(藍色)，標識用電工絞帶繞扎。剪斷標識做上長度標記，附加標識在剪斷標識的前后2～5 m，用以提醒剪斷位置出現(xiàn)，如圖1所示。

圖1 導線出廠標識示意Fig.1 Wire’s factory identification

2.2 考慮計量誤差

采用LasserSpeed非接觸式激光測長儀，利用激光多普勒測速原理，測量導線長度，測量精度可高達±0.03%，測量系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 激光長度測量系統(tǒng)Fig.2 Length measuring system with laser

平溫弧垂計算式為

式中fi為平溫弧垂，m。

根據(jù)式(7)分析，在平溫和25%RTS張力下，線長誤差為0.03%時的線路弧垂變化結果見表1。

表1 計量誤差為0.03%時所對應的導線弧垂變化Tab.1 Change of wire Sag under 0.03%measurement error

圖3 耐張線夾結構Fig.3 Strain clamp structure

從表1可以看出所有檔距中導線弧垂誤差超過驗收規(guī)范［4］±2.5%的要求。計量線長誤差具有隨機性，解決辦法是在耐張絕緣子中進行長度彌補。

3 裝配式架線施工措施

3.1 耐張線夾改進

耐張線夾跟隨走線板經(jīng)過放線滑車槽口，本工程中傳統(tǒng)的耐張線夾［5-7］無法使用。圖3是改進設計的耐張線夾，它具有2個特點:(1)主鋁管體是獨立圓管，沒有任何焊接件，引流管連于抱箍鋁體的半面，抱箍鋁體另半面是獨立體，用螺栓使抱箍鋁體夾住主鋁管;(2)導線在張力機出線后經(jīng)過鋼錨和鋁管壓接，以圓柱形狀通過放線滑車槽口。

3.2 設置長度調(diào)整板

圖4是耐張絕緣子金具串中設置的DB-12、PT-12長度調(diào)整板，可調(diào)幅度為±0.6 m以上［8］。當耐張段長為2 km時，導線供貨誤差最大值為±0.6 m是在允許范圍內(nèi)?？紤]其他誤差(全站儀測量誤差、絕緣子金具結構誤差)和耐張段較長時，可以再增加PT-12調(diào)整板。

圖4 耐張絕緣子串Fig.4 Strain insulator string

3.3 鋁管過滑車槽保護

裝配式架線特點是導線在張力場集中進行耐張線夾地面壓接，如果裸露的鋁管直接穿越滑輪槽，會產(chǎn)生擠壓和受彎，因此必須設置鋁管鋼護套［9-10］。圖5為鋼護套結構圖，用橡膠體制作圓錐頭，并將兩半圓件對稱夾裝于導線上，保護管體由鋼管加工制成，兩端部焊卡鐵，半圓件對稱夾住橡膠體和線夾鋼錨，鋼體固定接觸處纏繞黑膠布，使受力均勻。鋼套外面凹溝處綁扎鐵絲，使鋼體箍實。

圖5 鋼保護套Fig.5 Steel protective sleeve

4 施工實例

4.1 測量與計算

使用激光全站儀測量掛線點間距，棱鏡放置在掛線孔位置，全站儀置于地面。以同一回路、同相掛線眼孔為1組記錄數(shù)，用三角函數(shù)計算掛線眼孔之間水平距離和高差(直線塔應減去懸垂絕緣子串長度)。然后進行基準線長計算，向導線生產(chǎn)廠家索取技術報告［3］，進行導線制造定長計算。導線是2012年11月30日加工的，車間溫度為10℃，導線絞合過程盤線張力為10 kN。表2是44—48—49號塔連續(xù)耐張段導線長度計算結果。2012年12月15日，風速為5 m/s，無冰，白天氣溫為5℃，瀝匯—展望220 kV雙回輸電線路工程44—48—49號塔連續(xù)耐張段進行裝配式架線施工，右回路中相架線，架線段展放導線示意如圖6所示。

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4.2 牽引導線

導線出張力機后，在紅色標識0 m處切割。然后進行耐張線夾壓接，鋁管裝上鋼護套，雙分裂導線連接上“一牽二”走板組合體［11］，如圖7所示。在完成第1個耐張段導線牽引后，臨錨導線，在第2個紅標識處切割導線。然后在導線2個頭部分別進行耐張線夾壓接和保護，通過旋轉連接器連上短鋼繩(長15 m)接續(xù)2個耐張線夾鋼錨環(huán)，繼續(xù)牽引導線。最后當線盤導線剩余3～5圈時，停止牽引，導線尾部連上過渡網(wǎng)套及牽引繩，導線尾部再次臨錨，切割導線，進行耐張線夾壓接和保護。然后連上過渡牽引繩，將導線牽引至塔上合適部位后進行錨固。

圖7 走線板組件Fig.7 Components of wiring board

4.3 掛線

牽張兩側導線的耐張線夾可直接掛于絕緣子串的掛線金具中，此時絕緣子串中PT板的眼孔置于中間位置。中間耐張塔掛線用平衡掛線法作業(yè)，每根子導線的耐張線夾與對應的絕緣子串上的金具相連，松絞磨后檢查導線弧垂是否符合設計值。如果需要調(diào)整，用掛線滑車組逐根調(diào)整。

5 結語

輸電線路裝配式架線方法具有弧垂均衡、導線無接續(xù)管、導線損耗小、耐張管壓接質量可控制等優(yōu)點，應推廣應用。但是，需要重視:(1)絕緣子和金具由于產(chǎn)品制造誤差，組合總長度有差異;(2)對于耐張線夾鋼體液壓伸長量，可在現(xiàn)場進行剪線修正;(3)使用激光全站儀進行掛線點間距測量，棱鏡必須放置在掛線孔位置，操作不當會產(chǎn)生誤差;(4)導線特性參數(shù)應通過試驗確定;(5)導線長度量精度指標值應達到±0.03%。以上這些誤差值疊加，會影響輸電線路裝配式架線順利實施。

［1］張殿生.電力工程高壓送電線路設計手冊［M］.北京:中國電力出版社，2010.

［2］李博之.高壓架空輸電線路施工技術手冊［M］.北京:中國電力出版社，2009.

［3］無錫華能電纜有限公司.特高強度鋼芯軟鋁絞線定長制造技術報告［R］.無錫:無錫華能電纜有限公司，2011.

［4］GB 50233—2005 110～500 kV架空送電線路施工及驗收規(guī)范［S］.

［5］DL/T 757—2009 耐張線夾［S］.

［6］戚柏林.楔型線夾在跨江直線塔上應用［J］.電力建設，2008，29(6):79-81.

［7］戚柏林.超耐熱間隙型導線在220 kV輸電線路中應用與實踐［J］.電力建設，2010，31(8):46-49.

［8］浙江省電力設計院.瀝匯—展望220 kV雙回輸電線路電氣卷［R］.杭州:浙江省電力設計院，2011.

［9］劉澤洪.大截面導線及相關技術［M］.北京:中國電力出版社，2011.

［10］浙江省送變電工程公司.瀝匯—展望220 kV雙回輸電線路工程架線作業(yè)指導書［R］.杭州:浙江省送變電工程公司，2011.

［11］韓崇，吳安官，韓志軍.架空輸電線路施工實用手冊［M］.北京:中國電力出版社，2008.