劉濤

摘要：為改變傳統(tǒng)架空輸電線路對搭設(shè)環(huán)境要求較高、工期較長等問題，對面向電網(wǎng)工程的架空輸電線路施工技術(shù)展開研究。首先使用無人機放置導(dǎo)引線，然后進行桿塔雷電防護，以避免因雷擊而導(dǎo)致的線路跳閘，同時設(shè)置接地電阻進行安全防護。最后進行絕緣索橋的布置與拆除，以保證索橋下端與電線之間的安全間距。實例分析結(jié)果表明：采用面向電網(wǎng)工程的架空輸電線路施工技術(shù)后，各個測點的導(dǎo)線拉力均低于施工最大允許拉力，證明該技術(shù)方法滿足工程需求的精度，具有較高的可行性。

關(guān)鍵詞：施工技術(shù)；輸電線路；電網(wǎng)工程；電力

0? ?引言

為了更好地滿足中國現(xiàn)代經(jīng)濟社會的發(fā)展需要，面對電網(wǎng)工程中10kV輸電線路架空規(guī)劃與設(shè)計，已成為當前電力系統(tǒng)工作中的一個重要課題?？茖W(xué)規(guī)范的設(shè)計是保證線路安全運行的關(guān)鍵，同時也是降低線路損失率、延長線路壽命的關(guān)鍵，需要進一步研究10kV配電線路的規(guī)劃與設(shè)計，并確定其設(shè)計要點，以使其設(shè)計更加嚴謹和規(guī)范化。

丁萍剛[1]等人建立了線路建設(shè)約束條件下的數(shù)學(xué)模型，并利用 MMC復(fù)合電容電壓脈動調(diào)控方法，實現(xiàn)了對線路負荷的穩(wěn)定調(diào)控?？紤]到電力系統(tǒng)中的混雜拓撲，采用多因子反饋調(diào)整方式，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)中負電平輸出線的穩(wěn)定調(diào)控?；谀K化切換的交流-直流混聯(lián)高壓電網(wǎng)負荷平衡控制算法，使用優(yōu)先級的分步算法來平衡輸變電器分步運行過程中各模塊間的電容電壓，從而實現(xiàn)混聯(lián)高壓電網(wǎng)架空輸電線路施工工藝的優(yōu)化。

在架空10kV輸電線路施工過程中，傳統(tǒng)的施工方式通常是通過展放細牽引繩拖動電纜，即將在地面上建筑施工者放一次牽引鋼絲繩受力，然后再將牽引繩的另一頭與待放電地線連接，并逐步展放[2-3]。該技術(shù)的應(yīng)用已比較成熟，但卻存在施工時間長、效率低、安全風(fēng)險大等不足。

為解決上述方法存在的問題，本文提出使用無人機放置導(dǎo)引線技術(shù)。該技術(shù)能夠有效提升施工效率，具有較低的安全風(fēng)險和較高的經(jīng)濟效率[4-5]。

1? ?電網(wǎng)工程架空輸電線路施工流程

1.1? ?使用無人機放導(dǎo)引線

首先根據(jù)該電網(wǎng)工程項目的具體情況，選擇符合項目的技術(shù)特征和施工需要的無人機，進行導(dǎo)引線的展開和釋放。

根據(jù)實地考察，在4#～5#線耐拉段的兩端選擇相對開闊且視線良好的平地進行布線。經(jīng)過評估，5#塔位置較高，視野開闊，適合進行無人機起降操作。在該位置下方安裝了一根導(dǎo)引繩[6]，具體的導(dǎo)引線展放流程如圖1所示。該工程中使用的導(dǎo)引線具體參數(shù)規(guī)格如表1所示。

之后無人機駕駛員站在4#塔的下方，控制無人機將第1導(dǎo)引線，通過鐵塔對應(yīng)相序橫擔(dān)下方的定滑車。滑車必須具性能良好，且滑輪需轉(zhuǎn)動靈活。隨后，駕駛員操作無人機沿著路線飛向5#塔，在抵達5#鐵塔后，通過對講機向鐵塔上的工作人員進行確認，并將無人機下方的第一個導(dǎo)引線的繩端取下，將其引到地面。然后與4#鐵塔的工作人員取得聯(lián)系，由人工拉動第二個導(dǎo)引線。逐根拉出導(dǎo)引線直至到達目的地，即完成牽引導(dǎo)引線的展放工作。

導(dǎo)引線的線長計算公式如下：

式中：β表示線檔懸掛點連接線傾斜角/°，l代表檔內(nèi)線長，?代表檔內(nèi)弧垂，L表示檔距。

在展放導(dǎo)引線作業(yè)中，受到放線盤釋放牽引繩的影響，設(shè)備的飛行速度應(yīng)該控制在4～6m/s的范圍內(nèi)。在550m的襠距時，可在10min內(nèi)完成飛行作業(yè)，全部的導(dǎo)引線的展開和收放要控制在10min以內(nèi)。

1.2? ?桿塔雷電防護

考慮到輸電線路桿塔接地電阻小，可能導(dǎo)致雷電潮流波在桿塔頂部產(chǎn)生完全反射，為此在雷擊間隔距離的中部，雷電流量概率曲線內(nèi)的雷電流量應(yīng)減半。雷電還會產(chǎn)生感應(yīng)雷電壓，可能導(dǎo)致線路跳閘，并有可能引發(fā)直接的雷電沖擊，因此需要對輸電線路桿塔進行雷電防護。

感應(yīng)雷中的過電壓是指線路附近的地面上大量電流通過線路時產(chǎn)生的過電壓，該過電壓的計算公式如下：

公式中：I表示雷電流幅值，單位為kA；Ui表示最大值感應(yīng)過電壓，單位為kV；S代表雷擊點距線路距離，單位為m；hαv表示導(dǎo)線平均高度，單位為m。

桿塔的抗雷擊能力，與桿塔的高度和電壓有很大的關(guān)系，隨著高壓輸電線的高度和電壓的提升，高壓輸電線的架空地線屏蔽功能也隨之降低。在實際應(yīng)用中，可以通過選擇適當?shù)牡鼐€保護角度、控制塔高、減小接地電阻、加絕緣子串、增加雷電過電壓間隙等方法，來提高線路的雷電防護等級。

1.3? ?設(shè)置接地電阻

接地電阻在電力系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，其通過將電網(wǎng)設(shè)備的中性點接地，可以將過電壓引導(dǎo)至地下，降低觸電風(fēng)險，保護人員的生命安全。同時其能夠?qū)崿F(xiàn)地網(wǎng)的良好連接，確保在故障發(fā)生時電流能夠有效地回流至地下，減少對電網(wǎng)的干擾，維護系統(tǒng)的正常運行。

合理選擇和設(shè)置接地電阻是電力系統(tǒng)設(shè)計和運行中不可忽視的重要環(huán)節(jié)。表2為雷雨季節(jié)干燥條件下，桿塔的工頻接地電阻的設(shè)計規(guī)范數(shù)值。常規(guī)工程經(jīng)常在塔基周圍布上鋪設(shè)鍍鋅鋼板，以使桿塔周邊接地電阻達到規(guī)范規(guī)定的要求。

1.4? ?絕緣索橋的布置和拆除

1.4.1? ?絕緣索橋的布置

如果電線落在橋面上，需要特別關(guān)注地線或?qū)蚶K與吊架之間最后一根電線的最小間距。如果該間距發(fā)生較大變化，應(yīng)及時通過承載繩錨定處的手動起重裝置進行調(diào)整，以確保索橋下端與電線之間的安全間距。絕緣索橋的布置如圖2所示。

1.4.2? ?絕緣索橋拆除

在橫檔兩端鐵塔導(dǎo)線的輔助裝置安裝完畢后，即可拆卸絕緣索橋。拆卸的次序應(yīng)為：先拆承力鋼索，然后拆循環(huán)鋼索，最后拆除索橋的支撐和臨時鋼索。

松開與地面錨桿之間的承力索端后，在繩索的末端，有一條迪尼瑪繩，可以使用旋轉(zhuǎn)連接器將繩索拉緊。在A號塔架上拉起承力索的A頭，并使其在半空中慢慢越過被吊掛的物體，直到承力索的B頭達到A號塔架上。將迪尼瑪繩與承力索連接處松開，將其放回原處。經(jīng)過反復(fù)的牽引后，直至卸下承力索，將主導(dǎo)繩反轉(zhuǎn)，然后進行人工拉回。

之后檢查工地衛(wèi)生狀況，確保沒有殘留物，并及時清除。錨桿拆除后，應(yīng)對所有的坑洞進行回填，并將其還原成原狀?，F(xiàn)場殘留的塑膠袋、鐵絲等必須清除并進行回收。

2? ?實例應(yīng)用狀況

2.1? ?工程概況

本次工程是針對一條新建的10kV架空輸電線路進行施工。該線路采用2根LGJ-470/43號電纜、LBGJ-150-30交流電接線和35根OPGW電纜。線路總長度為1.2km，經(jīng)過廣深港高速鐵路和A1至A4線?？缃右dA3至A4的跨度為235m。

最近的塔架為A2塔架，距離為57.3m，交叉跨接角為60°。鐵塔的高度為32m，鐵軌頂部的高度為11.8m，寬度為14.5m，接觸線高度為8.5m。工程設(shè)計要求在線路架設(shè)完成后，導(dǎo)線與軌道之間的垂直高度為17.1m（在考慮65℃溫度時計算）。本次工程相關(guān)的施工規(guī)模數(shù)據(jù)如表3所示。

2.2? ?施工效果分析

基于以上工程概況，使用本文設(shè)計的面向電網(wǎng)工程的架空輸電線路施工技術(shù)進行施工。由于對變電站的門框進行改裝，導(dǎo)致進線檔的位置和高度發(fā)生了變化，因此需要重新進行掛線。工程導(dǎo)線施工示意圖如圖3所示。

為進一步獲取工程數(shù)據(jù)，證明本文方法的有效性，使用檢測儀進行檢測，其測試結(jié)果如表4所示。

由表4施工結(jié)果可以看出，使用面向電網(wǎng)工程的架空輸電線路施工技術(shù)施工后各個測點的導(dǎo)線拉力均低于施工最大允許拉力，證明該技術(shù)方法滿足工程需求精度，符合電網(wǎng)工程的施工需求，有一定的參考價值。

3? ?結(jié)束語

在10kV輸電線路的施工建設(shè)規(guī)劃中，其電網(wǎng)工程施工的設(shè)計方案是一個非常關(guān)鍵的問題，其設(shè)計方案直接關(guān)系到電網(wǎng)的供電質(zhì)量與安全。所以，在進行具體的規(guī)劃設(shè)計時，必須與建筑工程的基礎(chǔ)條件相結(jié)合，進行科學(xué)規(guī)范的設(shè)計。

10kV配電網(wǎng)絡(luò)輸電線路的設(shè)計是一項相當復(fù)雜的工作，在具體的設(shè)計工作中，相關(guān)的設(shè)計人員要不斷地加強自己的學(xué)習(xí)，提高自己的設(shè)計水平和綜合素質(zhì)，讓自己的設(shè)計更適合于現(xiàn)實的需求，從而推動電網(wǎng)技術(shù)的的進步與完善。

參考文獻

[1] 丁萍剛，楊洲，王祎.高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)架空輸電線路施工技術(shù)研究[J].電氣自動化，2021，43（1）：59-62.

[2] 陳華新，姚望，景俊偉等.基于改進YOLOv5的礦區(qū)輸電線路鳥群檢測算法[J].能源與環(huán)保，2023，45（8）：200-206.

[3] 張云閣，周英博，李呂滿等.淺談全過程機械化施工在輸電線路工程中的應(yīng)用[J].低碳世界，2023，13（8）：73-75.

[4] 楊德浩，張娟，張燕等.輸電線路分布式故障精確定位裝置的設(shè)計[J].電子技術(shù)，2023，52（7）：270-271.

[5] 楊劍飛，姜志鵬，舒勝文等.輸電線路桿塔分形外延接地網(wǎng)接地特性及影響因素研究[J].智慧電力，2023，51（7）：1-8+38.

[6] 孫安黎，向春，喻建波.基于三維設(shè)計主成分分析的電網(wǎng)工程算量信息權(quán)重提取方法[J].計算機應(yīng)用與軟件，2023，40（8）：104-109.