宋穎 關(guān)蕾 陸國智 楊明力
摘 要:架空輸電線路工程架線施工時(shí),部分桿塔需要設(shè)置雙滑車,以確保施工安全。正確合理的設(shè)置雙滑車,對確保架線施工安全尤為重要。該文從使用雙滑車的目的出發(fā),闡述各種情況下雙滑車的設(shè)置方法,包括判斷計(jì)算、支撐裝置及掛具的選擇、懸掛方式等。
關(guān)鍵詞:雙滑車設(shè)置 判斷計(jì)算 掛具選擇 懸掛方式
中圖分類號:TN71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:1672-3791(2016)03(b)-0026-02
放線滑車的懸掛是架空輸電線路工程架線施工諸多準(zhǔn)備工作當(dāng)中十分重要的一環(huán),為后續(xù)導(dǎo)地線展放施工安全和質(zhì)量提供有力保障作用。一般情況下,桿塔每相橫擔(dān)只需要懸掛一個(gè)放線滑車即可滿足要求,特殊情況下需要在一相橫擔(dān)同時(shí)設(shè)置兩個(gè)放線滑車,才能滿足施工安全和展放質(zhì)量的要求。因此,需要工程施工技術(shù)人員在放線滑車懸掛之前,對放線區(qū)段內(nèi)的桿塔是否需要設(shè)置雙滑車進(jìn)行科學(xué)的判斷,并根據(jù)判斷的結(jié)果,從設(shè)置雙滑車的目的出發(fā),結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,對需要設(shè)置雙滑車的各個(gè)塔號分別采取的懸掛方法、支撐裝置及掛具選擇、懸掛位置等關(guān)鍵技術(shù)要求進(jìn)行確定。
1 設(shè)置雙滑車的目的
(1)減小導(dǎo)線在滑車上的包絡(luò)角和彎曲半徑,防止導(dǎo)線內(nèi)部損傷,確保架線后導(dǎo)線質(zhì)量。現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定,當(dāng)導(dǎo)線在滑車上的包絡(luò)角大于30°時(shí),需要設(shè)置雙滑車[1]。該情況主要使用在耐張轉(zhuǎn)角塔或包絡(luò)角超過30°的直線塔。
(2)降低單個(gè)滑車施工荷載,確保架線施工安全。對于在考慮動(dòng)荷系數(shù)后,垂直荷載超過單個(gè)滑車額定荷載的塔位,應(yīng)設(shè)置雙滑車。該情況主要使用在前后檔距較大、高程凸出的直線塔。
(3)增加跨越檔兩端桿塔放線滑車安全系數(shù)。重要跨越架線施工安全風(fēng)險(xiǎn)高,一旦發(fā)生跑線或?qū)Ь€墜落事故,后果十分嚴(yán)重,所以應(yīng)適當(dāng)增加跨越檔兩端桿塔放線滑車的安全系數(shù),通過設(shè)置雙滑車,盡可能降低單個(gè)滑車的施工荷載,避免因滑車設(shè)備隱患導(dǎo)致施工安全事故。
2 判斷是否需要設(shè)置雙滑車的方法
2.1包絡(luò)角計(jì)算判斷
導(dǎo)線在滑車上的包絡(luò)角,與導(dǎo)線水平張力有關(guān),水平張力越大,包絡(luò)角越小。通過Excel表格批量計(jì)算放線區(qū)段內(nèi)正常展放張力下各桿塔的導(dǎo)線包絡(luò)角,判斷需要設(shè)置雙滑車的桿塔。包絡(luò)角的計(jì)算公式如下:
φb為導(dǎo)線在滑車上的包絡(luò)角;
α為桿塔轉(zhuǎn)角度數(shù),直線塔取0;
W為導(dǎo)線每米重量,N;
l1、l2分別為桿塔前后檔距,m;
h1、h2分別為桿塔掛點(diǎn)前后檔高差,m;相鄰桿塔懸掛點(diǎn)較高時(shí)取“﹢”號,較低時(shí)取“-”號;
H1、H2分別為桿塔前后檔導(dǎo)線水平張力,N。
2.2 垂直荷載判斷
垂直荷載是指導(dǎo)線作用在直線桿塔滑車垂直方向上的重量,主要與桿塔前后檔距大小及高差有關(guān)。原則上滑車的垂直荷載,考慮動(dòng)荷系數(shù)后,應(yīng)不大于滑車的額定荷載,否則應(yīng)設(shè)置雙滑車,以確保施工安全。單根導(dǎo)線的垂直荷載計(jì)算公式如下:
QV為單根導(dǎo)線的垂直荷載,乘以導(dǎo)線分裂數(shù)量后即為每相導(dǎo)線的垂直荷載;φ1、φ2為桿塔前后掛點(diǎn)高差角,其他符號含義及規(guī)定與上述2.1中相同,不再贅述。
2.3 重要跨越
架空輸電線路工程重要跨越是指跨越等級以上公路、帶電跨越110 kV級以上電力線、跨越鐵路、通航河流等[2]。為降低跨越施工安全風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)施工人員生命財(cái)產(chǎn)及被被跨越設(shè)備設(shè)施財(cái)產(chǎn)安全,架線施工時(shí)跨越檔兩端放線滑車應(yīng)采用雙滑車。該類工況雙滑車的設(shè)置,與為降低直線塔單個(gè)滑車施工荷載的雙滑車設(shè)置方法一樣,僅是目的不同。
3 雙滑車懸掛方法
雙滑車一般通過掛具(由鋼絲繩與U型卸扣組成)懸掛到鐵塔橫擔(dān)主材上,為了防止滑車相互晃動(dòng),采用支撐裝置(角鋼或槽鋼)將兩個(gè)滑車進(jìn)行固定,確保架線時(shí)牽引板能夠順利通過。各種工況下雙滑車懸掛方式如圖1所示。
3.1 耐張轉(zhuǎn)角塔雙滑車懸掛
耐張轉(zhuǎn)角塔雙滑車通過鋼絲繩懸掛到鐵塔橫擔(dān)主材節(jié)點(diǎn)上,角外側(cè)掛點(diǎn)選擇在橫擔(dān)端部主材金具掛點(diǎn)處預(yù)留的施工孔(如果沒有施工孔,則通過鋼絲繩纏繞綁扎),角內(nèi)側(cè)掛點(diǎn)選擇在橫擔(dān)端部往里約2.0~2.5 m處節(jié)點(diǎn),采用鋼絲繩纏繞綁扎連接的,應(yīng)對纏繞處進(jìn)行襯墊及補(bǔ)強(qiáng),防止塔材磨傷及變形。
橫擔(dān)端部側(cè)面(橫線路方向看)一般比較寬,如果采用豎直朝下綁扎,則支撐角鋼的長度至少與橫擔(dān)寬度相同,為確保支撐角鋼安裝后的整體剛度,其長度不宜過長,一般控制在1.4~3.6 m,掛具長度的確定原則是:懸掛后滑車距離橫檔下平面不大于2.0 m,方便施工人員上下進(jìn)行操作;兩根鋼絲繩延長線的夾角不大于90°;滑車受力向角內(nèi)側(cè)傾斜后不與橫擔(dān)下平面相碰。以此原則來確定鋼絲繩的凈長度及支撐角鋼的長度,比較簡便的方法是通過繪圖進(jìn)行確定。鋼絲繩的綜合破斷拉力,應(yīng)至少大于施工荷載的4.0倍。鋼絲繩還應(yīng)考慮綁扎處纏繞部分的長度,纏繞不少于3圈,端部用卸扣鎖住。
3.2 直線塔雙滑車懸掛
直線塔雙滑車的懸掛比較簡單,掛具選擇與懸垂金具串等長,放線時(shí)懸垂金具串先不掛,如果懸掛金具串,則需要繩索將其往塔里側(cè)牽拉一定角度后固定,防止懸掛滑車的鋼絲繩前后晃動(dòng)與絕緣子磨碰。雙滑車的支撐角鋼長度與橫擔(dān)寬度相同。單根鋼絲繩的承載力,應(yīng)確保不小于垂直荷載的4.0倍,即其中一根鋼絲繩斷裂,另一根鋼絲繩能夠獨(dú)自承擔(dān)荷載。
3.3 單側(cè)上揚(yáng)直線塔雙滑車懸掛
對于單側(cè)上揚(yáng)的直線塔,上揚(yáng)側(cè)的鋼絲繩要略短于另一側(cè),以便導(dǎo)線展放時(shí)牽引板順利通過。確定該直線塔需要設(shè)置雙滑車后,可以通過查看設(shè)計(jì)提供的平斷面圖導(dǎo)線曲線,是否存在單側(cè)上揚(yáng),如果存在單側(cè)上揚(yáng),則需要進(jìn)一步計(jì)算判斷是否需要不等長懸掛滑車[3]。
3.4 滑車施工荷載的計(jì)算
對于直線塔,施工荷載即為導(dǎo)線的垂直荷載。對于耐張轉(zhuǎn)角塔,則應(yīng)通過計(jì)算確定,其計(jì)算公式如下:
其中,QS 為耐張轉(zhuǎn)角塔施工荷載;fP 為該塔一側(cè)平視弧垂(取較大值側(cè));H 為導(dǎo)線水平張力;n 為每相導(dǎo)線分裂根數(shù)。
3.5 支撐裝置規(guī)格的確定
支撐裝置一般選擇角鋼,當(dāng)長度較長,同時(shí)牽引的分裂導(dǎo)線數(shù)量較多時(shí)(如一牽六、二牽八展放工藝),應(yīng)選擇剛度較好的槽鋼,防止展放過程中受到?jīng)_擊變形。角鋼或槽鋼的厚度應(yīng)不小于8 mm,用以連接滑車的螺栓孔應(yīng)適當(dāng)加厚補(bǔ)強(qiáng)。連接螺栓規(guī)格不得小于M16,并采取防松動(dòng)措施。
4 注意事項(xiàng)
(1)耐張塔雙滑車采取預(yù)傾斜措施時(shí),鏈條葫蘆不能直接連接在支撐角鋼上,應(yīng)連接在滑車的主架上,防止支撐角鋼受力扭曲變形。
(2)懸掛雙滑車的鋼絲繩,應(yīng)采用6×37軟股鋼絲繩,以便纏繞綁扎。鋼絲繩兩端的插接套必須確保插接長度和質(zhì)量,施工過程中定期進(jìn)行檢查,斷股、銹蝕的鋼絲繩不得使用。
(3)在進(jìn)行架線施工方案技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在科學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際進(jìn)行雙滑車的設(shè)置,由于雙滑車需要增加工機(jī)具投入,施工相對麻煩,應(yīng)盡可能減少雙滑車的數(shù)量。在確保安全的前提下,可以適當(dāng)加大張力,減小部分塔位的包絡(luò)角,對于包絡(luò)角稍微大于30°的直線塔,如果該塔極為靠近牽引場,導(dǎo)線在該塔滑車行走的時(shí)間距離不長,可以不設(shè)置雙滑車。
(4)耐張轉(zhuǎn)角塔雙滑車,必須安排經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)的高空作業(yè)人員專門監(jiān)護(hù),根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整傾斜角度,確保導(dǎo)線和牽引板順利通過,防止磨傷導(dǎo)線。牽引板靠近雙滑車時(shí),應(yīng)降低牽引速度,使?fàn)恳寰徛?jīng)過滑車,越過滑車并確認(rèn)一切正常后,逐漸恢復(fù)到正常牽引速度。
5 結(jié)語
科學(xué)合理地設(shè)置雙滑車,對于架空輸電線路工程架線施工的安全順利進(jìn)行,確保導(dǎo)線展放后的質(zhì)量,具有十分重要的作用。該文闡述的雙滑車設(shè)置方法,在多個(gè)線路工程施工中實(shí)踐應(yīng)用,確保了工程施工安全和工程質(zhì)量,可供線路工程施工同行參考借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1] GB50233-2014,110~750 kV架空輸電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].中國計(jì)劃出版社,2014.
[2] 國家電力公司電力建設(shè)研究所.DL/T 5106-1999,跨越電力線路架線施工規(guī)程[S].2000.
[3] 李慶林.架空送電線路施工手冊[M].北京:中國電力出版社,2002.
[4] 李博之.高壓架空輸電線路架線施工計(jì)算原理[M].北京:中國電力出版社,2001.