武漢中電鑫源輸變電工程有限公司 鄭志偉

架空輸電線路在我國的電網(wǎng)運行中發(fā)揮著重要的作用，張力架線是架空輸電線路施工中一項重要的施工內(nèi)容。隨著現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠用于張力架線的施工工藝和方法不斷優(yōu)化完善，已經(jīng)能夠在保障架空輸電線路運行安全、降低施工成本等方面發(fā)揮重要的作用。本文以某公司為例，對架空輸電線路張力架線的施工技術(shù)進(jìn)行探討。

1 張力架線的基本原理和流程

1.1 張力架線的特點

進(jìn)行張力架線主要目的是防止導(dǎo)線和地線在展放過程中，與被跨越物之間產(chǎn)生直接接觸，從而減少導(dǎo)線和地線磨損的情況?，F(xiàn)階段進(jìn)行張力架線施工，考慮高壓輸電線路本身擁有的輸送容量大、輸送距離長等特點，通常需要選擇單根截面在300mm2以上的導(dǎo)線[1]。在這一前提下，進(jìn)行張力架線施工，一方面要求應(yīng)用的張力設(shè)備具有“多線同張”的功能，能夠在考慮每相展放的導(dǎo)線為多分裂形式的基礎(chǔ)上，讓同一相導(dǎo)線能夠同時展放。

另一方面，進(jìn)行張力架線施工還應(yīng)考慮導(dǎo)線截面較大對單位重量的影響，在導(dǎo)線單位重量較大的情況下，相應(yīng)的展放過程中產(chǎn)生的張力和牽引力也比較大，使得整個施工受力系統(tǒng)的安全風(fēng)險提高，因而張力架線施工應(yīng)用的各類工具和設(shè)備多為大型規(guī)格。

1.2 架線計算和處理方法的運用

在張力架線施工中，需要對導(dǎo)線和地線的施工布線情況、區(qū)段內(nèi)放線張力、牽引力等參數(shù)進(jìn)行計算，基于計算結(jié)果來選擇和確定施工的具體位置和施工方式。具體而言，在施工布線環(huán)節(jié)，最主要的就是計算放線的實際長度，對每檔線所需使用的線長進(jìn)行計算，從而確定放線過程中各個導(dǎo)線和地線接頭的位置。

將實際施工中得到的相關(guān)參數(shù)代入以上公式中，可以推導(dǎo)出整個放線檔內(nèi)放線時所需的線長。當(dāng)導(dǎo)地線處于滑車中時，由于沒有開斷點對導(dǎo)地線承受的水平張力產(chǎn)生影響，可以在實際計算中認(rèn)定導(dǎo)地線的水平張力大小處于相等的狀態(tài)。將該情況作為對布線長度進(jìn)行計算的主要依據(jù)，可以直接引入平拋物線來對布線的長度進(jìn)行計算。在實際計算中，讓每檔線的拋物線曲率系數(shù)保持相同，可以繪制放線曲線來進(jìn)行計算[2]。在曲線中，需要用以下公式來對模板模數(shù)K進(jìn)行計算：K=W/2TH，式中：W代表導(dǎo)地線單位長度重力，TH代表張力機出口張力。

通常情況下，計算得到的K值系數(shù)在35×10-5-45×10-5。在實際計算中，可以統(tǒng)一按照導(dǎo)線計算線長來進(jìn)行布線。除需要對布線線長進(jìn)行計算外，還需要計算放線段的張牽力。其中，對于放線張力的計算，主要基于以下公式：

式中：l代表計算檔的水平檔距，單位為m；X代表被跨越物至相近懸掛點的水平距離，單位為m；Y代表相近跨越物桿塔懸掛點對地高差，單位為m；y0代表線繩對跨越物的垂直凈空高度，單位為m；φ代表計算檔兩端的懸點高差角度。在實際計算中，通常需要應(yīng)用放線曲線模板進(jìn)行對比，從而確認(rèn)滿足凈空距離的線檔放線張力值。

1.3 張力架線的施工作業(yè)流程

張力架線的施工作業(yè)，需要經(jīng)歷以下幾個方面的步驟：首先，在施工的準(zhǔn)備階段，應(yīng)提前確認(rèn)好放線區(qū)段，選擇合適的張牽場地，做好技術(shù)資料準(zhǔn)備和計算工作，對施工現(xiàn)場的道路進(jìn)行平整和修筑處理[3]。在實際的施工操作階段，需要按照搭設(shè)跨越架、展放導(dǎo)引繩、張力牽放導(dǎo)引繩、張力牽放導(dǎo)地線、導(dǎo)地線直線接續(xù)、臨錨、直線壓接升空的順序步驟進(jìn)行施工。在搭設(shè)跨越架的過程中，需要考慮越線架對電力線路的最小安全距離標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。

表1 越線架對電力線路的最小安全距離（單位：m）

而在施工完成后，需要及時回收導(dǎo)引繩和牽引繩，并基于架空輸電線路場地的實際情況，對張牽設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)場運輸，并做好轉(zhuǎn)入緊線和附件的安裝施工。

2 架空輸電線路張力架線的施工技術(shù)分析

在明確張力架線施工作業(yè)基本原理和計算方法的前提下，可從以下方面來對實際架空輸電線路中應(yīng)用的張力架線施工技術(shù)進(jìn)行分析。

2.1 引繩展放技術(shù)

引繩展放是張力架線施工中需要重點關(guān)注的內(nèi)容，盡管現(xiàn)階段應(yīng)用張牽機進(jìn)行導(dǎo)地線展放已經(jīng)積累了較多的經(jīng)驗，但考慮高壓架空輸電線路在線路路徑分布、地形條件等方面的限制，常規(guī)的人力展放引繩工藝已經(jīng)難以滿足輸電線路的施工需求?；诖耍诔Ｒ?guī)人力展放引繩工藝原理的前提下，嘗試應(yīng)用遙控飛艇展放引繩的技術(shù)，提升引繩展放的實際效率，降低施工難度。遙控飛艇展放引繩技術(shù)主要是出于直接讓放線引繩從空中通過的目的，避開各種現(xiàn)實環(huán)境情況對架線施工影響的方法。

該方法在實際應(yīng)用中，主要包括牽放和鋪放兩種方式，需要依據(jù)不同的地形以及氣候環(huán)境條件進(jìn)行選擇。在當(dāng)前架空輸電線路的施工中，牽放方式應(yīng)用較為頻繁，以遙控飛艇牽引的方式，可以實現(xiàn)對于一級引繩的展放施工。該方法在實際應(yīng)用中，將引繩全部放置在起點地面線盤上。接著，利用飛艇的牽引力，將引繩順利帶到需要展放的塔頂。當(dāng)飛艇帶著引繩飛越各個基塔塔頂時，現(xiàn)場施工人員迅速將引繩放入塔頂?shù)幕囍小?/p>

飛艇的飛行過程是在地面指揮員的嚴(yán)密控制下進(jìn)行的，其根據(jù)指令信號來調(diào)整飛艇的狀態(tài)，確保引繩始終處于騰空狀態(tài)。應(yīng)用該技術(shù)，能夠讓整個放線張力的過程控制在理想的飛行狀態(tài)下，引繩不會與地面障礙物發(fā)生接觸。如果地面繩盤在飛艇飛行中發(fā)生故障，需要直接切斷起點的引繩，讓飛艇能夠在不受引繩影響的情況下安全返航降落。在實際應(yīng)用該技術(shù)時，需要考慮選擇合適的引繩來盡可能降低引線展放的故障概率。在飛艇展放引繩施工中，可以基于引繩的相關(guān)技術(shù)參數(shù)來選擇合適的引繩級別和類型（見表2）。

2.2 導(dǎo)線與地線展放技術(shù)

在完成引繩展放施工作業(yè)后，需要利用張牽設(shè)備，對導(dǎo)地線以及光纜線路進(jìn)行展放施工。以導(dǎo)線展放技術(shù)為例，考慮現(xiàn)階段由于輸電線路容量的不斷提升，輸電線路中的導(dǎo)線常采用多分裂布置方式。為確保這些分裂導(dǎo)線在架空張緊過程中保持水平排列，施工時需要使用專門的張牽設(shè)備對各根分裂導(dǎo)線進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)導(dǎo)線的有序張緊和架設(shè)。

具體而言，在導(dǎo)線張力展放施工中，小張力機和小牽引機是必不可少的工具，其協(xié)同工作以展放牽引繩。首先，牽引繩展放完成后，需要將其錨固在地面上，確保牽引繩從小牽引機和小張力機中脫出。隨后，將牽引繩的一端盤繞到大牽引機上，而另一端則需與導(dǎo)線走板連接起來。在大張力機部分，需要架設(shè)導(dǎo)線繩盤，讓導(dǎo)線線頭進(jìn)入張力輪，線頭套入網(wǎng)套，將網(wǎng)套與牽引走板后部的旋轉(zhuǎn)連接器連接起來。在這一過程中，為防止網(wǎng)套在旋轉(zhuǎn)過程中被重錘尾部擊打碰撞而損壞，可以在旋轉(zhuǎn)連接器和網(wǎng)套端頭之間增加防扭鋼絲繩和一組旋轉(zhuǎn)連接器。具體施工如圖1所示。

圖1 導(dǎo)線與地線展放施工圖

在完成走板連接之后，依據(jù)走板受力騰空的原理，需要應(yīng)用大張力機來回抽導(dǎo)線。在走板騰空后，需要減緩大牽引機的牽引速度，調(diào)整處于前進(jìn)狀態(tài)的走板。這一過程中，減緩大牽引機的速度，最主要的目的就是避免輸電線路中的障礙物對牽引過程產(chǎn)生影響。在整條線路無障礙后，則可以適當(dāng)加快牽引的速度，將牽引速度控制在60m/min左右。

在展放中，多分裂導(dǎo)線中的一盤導(dǎo)線在即將完成展放時，應(yīng)逐漸放緩牽引的實際速度，確保展放完的導(dǎo)線尾端得到妥善錨固，以防止跑線。隨后，應(yīng)及時更換線盤，確保更換好的線盤與導(dǎo)線尾端穩(wěn)固連接，繼續(xù)進(jìn)行牽引作業(yè)。牽引作業(yè)完成后，須人工操作將張力輪上的導(dǎo)線導(dǎo)出，確保其長度滿足壓接要求。最后，拆除牽引網(wǎng)套后，進(jìn)行導(dǎo)線的端頭處理和壓接工作。這一過程需要注重在接續(xù)管外綁扎保護鋼夾。

2.3 導(dǎo)、地線接續(xù)和升空技術(shù)

導(dǎo)、地線的接續(xù)技術(shù)，需要在明確直線壓接管不同類型的前提下，選擇合適的直線壓接管進(jìn)行接續(xù)作業(yè)。以導(dǎo)線的直線管壓接為例，選擇搭接型的直線壓接管方式，在壓接前做好清潔和導(dǎo)線倒出的準(zhǔn)備工作，讓壓接管鋼管兩端連接的導(dǎo)線和鋼芯穿過鋼管，再進(jìn)行鋼管的壓接作業(yè)。這一過程需要剝除3～4cm的鋁股線頭。在壓接作業(yè)部分，需要按照從中心向兩邊的順序進(jìn)行壓接，且保證模與模之間能夠重疊約5mm的部分，在壓接完成后還需要對壓接順序進(jìn)行檢查。

而在導(dǎo)地線的升空技術(shù)部分，需要在確保導(dǎo)地線壓接完成后，需要對接合點兩側(cè)的導(dǎo)地線進(jìn)行適當(dāng)抽拉，提升導(dǎo)地線的離地高度。同時，在施工范圍內(nèi)的錨線點位置設(shè)置升空尼龍繩，使其可以從即將升空的導(dǎo)地線上方跨過。為實現(xiàn)對于牽引施工過程的良好控制，可以在導(dǎo)線兩頭掛設(shè)緊線器，讓緊線器分別與磨繩和手扳葫蘆相連接。在導(dǎo)線逐漸升空的過程中，由磨繩與錨線繩的收緊和松弛的平衡狀態(tài)，確保導(dǎo)線升空的穩(wěn)定狀態(tài)。在這一狀態(tài)下，牽引設(shè)備逐漸放松，另一側(cè)的尼龍繩在受力較大的情況下，通過手扳葫蘆的逐漸松弛來達(dá)到摘脫緊線器的目的。

2.4 特殊放線施工技術(shù)

用于架空輸電線路的張力架線施工技術(shù)，還包括特殊情況下的施工技術(shù)方法。例如，全程倒?fàn)空狗攀┕ぜ夹g(shù)，可以將張力場和牽引場設(shè)置在同一場地，實現(xiàn)在放線區(qū)段內(nèi)進(jìn)行架線張力的目的。

如圖2所示，在應(yīng)用這一特殊放線施工技術(shù)的情況下，需要在放線區(qū)段范圍內(nèi)布置倒?fàn)哭D(zhuǎn)向場。在設(shè)置轉(zhuǎn)向場位置時，應(yīng)以線路中心線為基準(zhǔn)，確保與相鄰桿塔的距離適中，并確保牽引繩對地夾角不超過25°。為了順利實施牽引操作，轉(zhuǎn)向場內(nèi)外應(yīng)配備轉(zhuǎn)向滑車組。其中，外側(cè)大轉(zhuǎn)向滑車用于引導(dǎo)導(dǎo)線的移動，而內(nèi)側(cè)小轉(zhuǎn)向滑車則用于牽引引繩。

圖2 全程倒?fàn)空狗攀┕ぴ?/p>

在轉(zhuǎn)向場和張牽場布置完成后，需要計算正常狀態(tài)下的張牽力和回繩。將轉(zhuǎn)向場看作一個180°的特殊塔位，計算出多個轉(zhuǎn)向滑車分擔(dān)的受力情況。同時，要注意轉(zhuǎn)向場與相鄰塔位的高差大小，分析是否需要對相鄰塔位進(jìn)行加固補強。通過計算張牽力、滑車受力和相鄰塔位高差，可以全面評估轉(zhuǎn)向場的布置方案，確保整個供電系統(tǒng)運行可靠。