汪新偉 翟宗亮 孫志恒

（甘肅送變電工程有限公司，甘肅蘭州 730070）

0 引言

內蒙古山能盛魯上海廟電廠送出工程在NA59—NA60跨越220 kV芒紅線，該被跨220 kV芒紅線地線高度34 m，若采用傳統(tǒng)搭設鋼管跨越架保護高壓電力線，由于被跨電力線高度高，跨越架搭設難度大，安全風險高。因此，采用在塔上懸掛臨時橫擔，在臨時橫擔上懸掛滑車，在滑車里設置承力索，在承力索上封網(wǎng)保護高壓電力線的施工方法更加簡單，安全風險也相對較小。但使用這種方法進行跨越封網(wǎng)需要合理選擇迪尼瑪承力索的規(guī)格，承力索的受力計算就顯得尤為重要。采用文獻[1]方法計算復雜，計算難度極大，因此尋求更簡單的計算方法迫在眉睫。

1 工程跨越概況

內蒙古山能盛魯上海廟電廠送出工程導線為4×JL/G1A-400/35鋼芯鋁絞線，本工程在NA59—NA60跨越同塔雙回220 kV芒紅線Ⅰ、Ⅱ回電力線，跨越處參數(shù)一覽表如表1所示。

表1 NA59—NA60跨越220 kV芒紅線Ⅰ、Ⅱ回參數(shù)一覽表

2 承力索規(guī)格假設

無跨越架不停電封網(wǎng)跨越用的承力索主要為迪尼瑪繩，根據(jù)電壓等級及子導線根數(shù)不同，跨越封網(wǎng)承力索采用的迪尼瑪繩主要有?16、?18、?20、?22等規(guī)格。內蒙古山能盛魯上海廟電廠送出工程線路電壓等級為500 kV，子導線數(shù)量為4根，根據(jù)多年現(xiàn)場跨越施工經驗，初步假設選擇?18迪尼瑪繩作為承力索。

3 封網(wǎng)參數(shù)確定

（1）根據(jù)表1及現(xiàn)場跨越情況，被跨越220 kV芒紅線封網(wǎng)方式采取在建線路三相導線在跨越處皆單相封網(wǎng)，封網(wǎng)寬度為：

式中：B為封網(wǎng)寬度；W4（10）為在建線路導線在安裝氣象條件下的單位長度風壓；m為跨越架至新建線路鄰近桿塔的水平距離；l為跨越檔的檔距；H為導線展放時導線的水平張力；λ為新建線路跨越檔兩端的鐵塔放線滑車掛具長度；ω為在建線路導線的單位長度重量；b為絕緣網(wǎng)所遮護的同相子導線間在橫線路方向的最大水平距離；k為風載體型系數(shù)，取1.1；d為導線直徑。

經計算后確定封網(wǎng)寬度為6 m。

絕緣網(wǎng)長度為：

式中：lw為絕緣網(wǎng)長度；n為被跨芒紅線兩邊導線水平距離；α為交叉跨越角；lb為絕緣網(wǎng)單側伸出被跨電力線保護長度。

經計算封網(wǎng)長度取33 m。

封網(wǎng)材料采用每根長度6 m的玻璃鋼絕緣桿，共計12根，每根絕緣桿之間距離3 m，絕緣桿與絕緣桿之間用3 m的控制繩連接，絕緣桿利用小滑車、D形環(huán)懸掛在間距6 m的兩根?18迪尼瑪繩上。由于本次重在論述承力索受力計算方法，故落網(wǎng)導線參數(shù)及張力放線參數(shù)的計算不在此贅述，下文將直接給出計算結果。

（2）臨時橫擔設置在鐵塔橫擔下方8 m處，根據(jù)公司現(xiàn)有工器具情況，臨時橫擔選擇32 m×500 mm×500 mm鋼抱桿，依據(jù)文獻[2]計算公式計算得NA59—NA60跨越檔在導線展放施工時的施工參數(shù)如表2所示。

表2 NA59—NA60跨越檔導線展放施工參數(shù)

（3）封網(wǎng)系統(tǒng)材料及重量如表3所示。

表3 封網(wǎng)系統(tǒng)材料及重量

（4）依據(jù)文獻[1]、文獻[3]計算，事故時落網(wǎng)導線相關參數(shù)如表4所示。

表4 事故時落網(wǎng)導線參數(shù)

（5）NA59—NA60跨越架俯視圖及立面圖如圖1、圖2所示。

圖1 NA59—NA60跨越架封網(wǎng)俯視圖

圖2 NA59—NA60跨越架立面示意圖

4 承力索受力計算

4.1 導線展放施工工況承力索受力計算

封網(wǎng)系統(tǒng)總重量為186.92 kg，封網(wǎng)系統(tǒng)由兩根承力索承托，每根承力索承受的重量為93.46 kg，承力索自重為0.28 kg/m，?18迪尼瑪繩破斷拉力為241.4 kN。

依據(jù)文獻[1]可知安全放線時單根承力索水平張力H1：

式中：a為跨越點與NA59塔之間的距離，a=166 m；l為跨越檔檔距，l=253 m；fa為跨越點承力索弧垂，fa=9 m；ω0為承力索自重，ω0=0.28 kg/m（2.746 N/m）；β為承力索兩懸掛點高差角，β=0°13′35″；Q為集中荷載，Q=93.46 kg（916.56 N）。

計算得H1=8.016 kN，安全系數(shù)為30，依據(jù)文獻[4]承力索受力滿足安規(guī)要求。

4.2 導線斷線事故靜載狀態(tài)時承力索受力計算

承力索架空工況，依據(jù)文獻[3]架空線狀態(tài)方程：

式中：E為承力索彈性系數(shù)，E=32 000 N/mm2；S為承力索截面積，S=193.81 mm2；H3為事故靜載狀態(tài)時承力索水平張力；Kz1為安全放線時承力索長度增大系數(shù)；Kz3為事故狀態(tài)下承力索長度增大系數(shù)。

依據(jù)文獻[3]：

式中：Q1為安全放線時承力繩集中荷載，Q1=916.56 N；Q3為落網(wǎng)導線靜態(tài)下單根承力索集中荷載，Q3=3 972.61 N。

根據(jù)狀態(tài)方程：

利用Excel表解單變量方程H3=20 665.1 N，安全系數(shù)為11.7，承力索受力滿足安規(guī)要求。

4.3 導線斷線事故動載狀態(tài)時承力索受力計算

承力索架空工況，依據(jù)文獻[3]架空線狀態(tài)方程：

式中：H2為事故動載狀態(tài)時承力索水平張力；Kz2為事故狀態(tài)下承力索長度增大系數(shù)。

依據(jù)文獻[3]：

式中：Q2為落網(wǎng)導線沖擊狀態(tài)下單根承力索集中荷載，Q2=7 040.88 N。

根據(jù)狀態(tài)方程：

利用Excel表解單變量方程H2=30 661.6 N，安全系數(shù)為7.8，承力索受力滿足安規(guī)要求。根據(jù)安規(guī)要求，依據(jù)文獻[4]承力索安全系數(shù)不得小于6，事故動載狀態(tài)時安全系數(shù)為7.8，大于并接近6，故選擇?18迪尼瑪繩作為承力索剛好合適。

若以上三種工況中任何一種工況下安全系數(shù)小于6，或者最小的安全系數(shù)過大，則根據(jù)計算安全系數(shù)的大小，重新合理選擇迪尼瑪繩規(guī)格，重新進行計算，直至選擇出最優(yōu)迪尼瑪繩規(guī)格。

5 結論

內蒙古山能盛魯上海廟電廠送出工程無跨越架封網(wǎng)跨越高壓電力線承力索計算時，主要采用文獻[3]相關理論計算承力索受力，與文獻[1]計算方法相比，很大程度降低了計算難度，在實踐中驗證計算結果能滿足工程需求，為今后類似跨越施工提供了參考經驗。