劉利平 ,熊織明,郭玉瑩
(1.遼寧省送變電工程公司,沈陽(yáng)市 110021;2.國(guó)家電網(wǎng)公司交流建設(shè)分公司,北京市 100052;3.中國(guó)電力科學(xué)研究院,北京市 100192)
山區(qū)或高山放線施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)線上揚(yáng)問(wèn)題,對(duì)于大截面多分裂導(dǎo)線,采用常規(guī)壓線方法難以克服上揚(yáng)問(wèn)題,同時(shí)不能保證導(dǎo)線施工質(zhì)量。標(biāo)稱(chēng)截面300~720mm2的導(dǎo)線通常采用壓線等方法克服導(dǎo)線上揚(yáng)問(wèn)題,但對(duì)于900mm2及以上的大截面多分裂導(dǎo)線,尚無(wú)有效克服導(dǎo)線上揚(yáng)的施工方 法[1-3]。
本文針對(duì)錦屏—蘇南±800kV 輸電線路施工中,900mm2大截面多分裂導(dǎo)線放線施工中出現(xiàn)的上揚(yáng)問(wèn)題進(jìn)行研究與分析,通過(guò)改進(jìn)放線滑車(chē)懸掛方式解決嚴(yán)重的導(dǎo)線上揚(yáng)問(wèn)題,使張力放線施工質(zhì)量得到保證,消除不安全風(fēng)險(xiǎn),提高放線施工速度。
放線滑車(chē)的垂直荷載是滑車(chē)兩側(cè)放線曲線最低點(diǎn)間的線索重力(垂直檔距),大部分放線滑車(chē)承載垂直向下的壓力,但也有個(gè)別放線滑車(chē)承載垂直向上拉力(上揚(yáng)力)。線索在放線滑車(chē)中產(chǎn)生輕微上揚(yáng)時(shí),線索容易從滑車(chē)正確槽位跑入其他槽位,稱(chēng)為輕度上揚(yáng);線索將離開(kāi)放線滑車(chē)成為自由懸空狀態(tài),勢(shì)必與滑車(chē)橫梁相磨,稱(chēng)為中度上揚(yáng);線索將放線滑車(chē)?yán)綑M擔(dān)下平面并與之相磨,稱(chēng)為重度上揚(yáng)。無(wú)論是中輕度上揚(yáng)還是重度上揚(yáng),如不采取措施均會(huì)造成放線障礙,使放線作業(yè)不能正常進(jìn)行,造成導(dǎo)線損傷,牽引繩、導(dǎo)引繩被拉斷或磨斷等[4-5]。
(1)按鐵塔分類(lèi),分為直線塔上揚(yáng)和轉(zhuǎn)角塔上揚(yáng)。(2)按線索分類(lèi),分為初導(dǎo)繩上揚(yáng)、導(dǎo)引繩上揚(yáng)、牽引繩上揚(yáng)和導(dǎo)地線上揚(yáng)。(3)按上揚(yáng)程度分類(lèi),分為輕度上揚(yáng)、中度上揚(yáng)和重度上揚(yáng)。(4)按發(fā)生頻次分類(lèi),分為轉(zhuǎn)角塔上揚(yáng)次數(shù)較直線塔上揚(yáng)多、山區(qū)上揚(yáng)多于平丘地形和牽引繩上揚(yáng)多于導(dǎo)引繩及導(dǎo)線。(5)按轉(zhuǎn)角塔上揚(yáng)分類(lèi),分為半側(cè)上揚(yáng)和兩側(cè)上揚(yáng)[4-5]。
常規(guī)的克服導(dǎo)線上揚(yáng)的技術(shù)措施有:降低放線張力;上揚(yáng)塔號(hào)作放線施工段的起止塔;用壓線滑車(chē)壓線;降低相鄰放線滑車(chē)的懸掛高度。這些技術(shù)措施適用于截面積300~720mm2的導(dǎo)線,放線張力不大于25kN。對(duì)于標(biāo)稱(chēng)截面積大于720 mm2或放線張力大于25kN 以上的導(dǎo)線,由于放線張力增加使?fàn)恳Ρ厝患哟螅瑢?dǎo)線上揚(yáng)問(wèn)題就會(huì)更加嚴(yán)重。錦屏—蘇南±800kV特高壓直流工程采用六分裂導(dǎo)線,其標(biāo)稱(chēng)截面積為900mm2,放線中采用3ד一牽二”張力放線方式,放線施工中多次發(fā)生導(dǎo)線上揚(yáng)問(wèn)題,采用常規(guī)方法處理上揚(yáng)問(wèn)題已不適用,通過(guò)放線施工進(jìn)行分析與研究,找出一種新的解決辦法。
輕、中度導(dǎo)線上揚(yáng)的上揚(yáng)力一般不是很大,只發(fā)生牽引繩及導(dǎo)引繩上揚(yáng),而導(dǎo)線一般不上揚(yáng)。在展放牽引繩及導(dǎo)引繩上揚(yáng)時(shí),若采用常規(guī)壓線滑車(chē),一是壓線滑車(chē)強(qiáng)度較低,二是其尼龍滑輪片不適用壓鋼絲繩要求,為此設(shè)計(jì)、加工了適用于壓牽引繩、導(dǎo)引繩的鋼滑車(chē)解決了此問(wèn)題,鋼滑車(chē)的輪槽能通過(guò)旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器和抗彎連接器[6-10]。壓線滑車(chē)如圖1所示,滑輪選用φ180mm 圓鋼加工制成,軸承采用6308H 型,軸徑為φ40mm,設(shè)計(jì)強(qiáng)度為100kN。該壓線滑車(chē)通過(guò)了試驗(yàn)驗(yàn)證,在實(shí)際工程得到推廣應(yīng)用。
圖1 壓線滑車(chē)Fig.1 Pressing pulley
常規(guī)放線滑車(chē)的懸掛方式不能解決導(dǎo)線上揚(yáng)問(wèn)題,通過(guò)改變放線滑車(chē)懸掛方式,用放線滑車(chē)來(lái)控制導(dǎo)線上揚(yáng),使放線滑車(chē)具有放線和克服導(dǎo)線上揚(yáng)功能。
(1)將放線滑車(chē)懸掛在塔身內(nèi)角側(cè)前后主材節(jié)點(diǎn)上,滑車(chē)的底端用小繩吊起并控制滑車(chē)的傾斜角度,如圖2所示。
圖2 轉(zhuǎn)角塔內(nèi)側(cè)放線滑車(chē)懸掛Fig.2 Pulley hanging inside angle tower
(2)操作要點(diǎn)。當(dāng)牽引板到達(dá)放線滑車(chē)處時(shí),停止?fàn)恳?,施工人員將走板重錘用小繩拉至與導(dǎo)線平行狀態(tài),保持此狀態(tài)繼續(xù)牽引,在牽引板重錘通過(guò)放線滑車(chē)后再拆除小繩,繼續(xù)牽引。
(3)注意事項(xiàng)。1)放線滑車(chē)在塔身主材節(jié)點(diǎn)的懸掛處,應(yīng)對(duì)塔身主材強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算,其強(qiáng)度和剛度應(yīng)滿(mǎn)足要求。2)鋼絲繩等掛具與塔材接觸處應(yīng)對(duì)塔材進(jìn)行保護(hù),防止塔材鍍鋅層損傷。3)鋼絲繩等掛具的強(qiáng)度應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)要求。
(1)滑車(chē)懸掛。按常規(guī)方法懸掛轉(zhuǎn)角塔放線滑車(chē),掛具需加長(zhǎng)。懸掛點(diǎn)設(shè)在橫擔(dān)前后的主材節(jié)點(diǎn)處,在掛具與放線滑車(chē)連接處增加1根控制繩以控制放線滑車(chē)連扳的位置。在放線滑車(chē)的底部綁扎1根調(diào)整繩,用以調(diào)整放線滑車(chē)預(yù)傾斜,如圖3所示。
(2)操作要點(diǎn)。在導(dǎo)線牽放的啟動(dòng)、停止時(shí),放線張力處于波動(dòng)狀態(tài),施工人員應(yīng)隨時(shí)調(diào)整放線滑車(chē)控制繩及調(diào)整繩的張力來(lái)控制放線滑車(chē)的傾斜,使導(dǎo)線與滑車(chē)軸處于垂直狀態(tài),牽引板重錘過(guò)放線滑車(chē)同上所述,保證導(dǎo)線與放線滑車(chē)軸垂直且不與橫擔(dān)下平面相磨,實(shí)現(xiàn)施工設(shè)計(jì)目的。
圖3 轉(zhuǎn)角塔外側(cè)放線滑車(chē)懸掛Fig.3 Pulley hanging outside angle tower
(1)滑車(chē)懸掛。將放線滑車(chē)倒掛于導(dǎo)線下橫擔(dān)前后主材上,利用地線支架將放線滑車(chē)吊起,當(dāng)掛具穿過(guò)橫擔(dān)上平面時(shí),可能受部分小斜材影響,可適當(dāng)移動(dòng)綁扎點(diǎn)或拆除橫擔(dān)上平面的部分小斜材,如圖4所示。
(2)操作要點(diǎn)。在放線過(guò)程中,牽引板重錘過(guò)放線滑車(chē)同上,如圖4所示。
圖4 轉(zhuǎn)角塔前后側(cè)上揚(yáng)放線滑車(chē)懸掛Fig.4 Pulley hanging in front and at the back of angle tower
放線滑車(chē)懸掛在塔身內(nèi)角側(cè)前后2根主材上,放線滑車(chē)處于倒置狀態(tài),放線滑車(chē)的受力分析如圖5所示。由圖5可知,滑車(chē)受3種力,(1)導(dǎo)線對(duì)放線滑車(chē)向轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)作用合力P,(2)掛具對(duì)放線滑車(chē)的拉力合力N,(3)滑車(chē)、工具及導(dǎo)線重力G。
每根導(dǎo)線在放線滑車(chē)處最大張力為H,則有
式中:n為導(dǎo)線過(guò)滑車(chē)根數(shù);φ為放線滑車(chē)向下的控制繩與水平面間夾角,(°);α 為轉(zhuǎn)角塔線路轉(zhuǎn)角,(°);θ為導(dǎo)線上揚(yáng)的懸垂角,(°)。
圖5 轉(zhuǎn)角塔內(nèi)側(cè)放線滑車(chē)懸掛受力分析Fig.5 Force analysis on pulley hanging inside angle tower
放線滑車(chē)在放線工況下其受力狀態(tài)如圖6所示。(1)放線滑車(chē)懸掛橫擔(dān)下平面前后主材處掛具的合力F;(2)導(dǎo)線向轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)對(duì)放線滑車(chē)作用合力P;(3)對(duì)放線滑車(chē)橫梁掛板處(滑車(chē)與掛具連接點(diǎn))施加向下控制合力T;(4)為使導(dǎo)線與放線滑車(chē)平行,需要調(diào)整放線滑車(chē)預(yù)傾斜調(diào)整拉力N;(5)放線滑車(chē)、工具及導(dǎo)線重力G。
圖6 轉(zhuǎn)角塔外側(cè)懸掛放線滑車(chē)受力分析Fig.6 Force analysis on pulley hanging outside angle tower
計(jì)算公式為
式中:β為放線滑車(chē)掛具與水平面間夾角,(°)。
通過(guò)對(duì)上揚(yáng)塔放線滑車(chē)懸掛方式的改進(jìn),使放線滑車(chē)除具有放線功能外,還具有壓線功能,解決了導(dǎo)線上揚(yáng)問(wèn)題,放線速度得到提高,放線較為順暢,保證了導(dǎo)線的施工質(zhì)量,消除了安全隱患,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,減少了施工用工具量,為今后更大截面導(dǎo)線的放線施工提供了技術(shù)支撐。
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