1000KV特高压输电线路架线施工探究

1000KV特高压输电线路架线施工探究

文章主要从张力架线和施工机械两个方面对1000kV特高压输电线路架线施工进行分析。

标签：特高压输电线路；张力架线；施工；计算；机械设备

输送电能的线路统称为电力线路。电力线路分为输电线路和配电线路。由发电厂向电力负荷中心输送电能的线路以及电力系统之间的联络线路称为输电线路。由电力负荷中心向各个电力用户分配电能的线路称为配电线路。输电线路按照电压等级分为高压、超高压和特高压线路。35～220kV的线路成为高压（HV）线路，330～750KV的线路称为超高压线路，750kV以上的是特高压线路。一般的说， 输送电能容量越大，线路采用的电压等级就越高，相邻的电压等级经常是相差2～3倍。目前我国输电线路电压等级有35、110、220、330、500、660、750、800、1000kV。采用超、特高压输电可以有效的减少线路损耗，降低线路单位输送功率的造价，少用耕地，使线路走廊得到充分利用。本文将主要针对1000kV特高压输电线路的架线施工这一问题进行讨论。

1 1000KV特高压输电线路架线施工选用张力架线的原因

在输电线路施工中，利用牵引设备展放架空导线，使架空导线带有一定张力，始终保持地面和跨物一定高度，并以配套的方法进行紧线、挂线和附件安装的全过程，称为张力架线（Installing of conductor with tension）。张力架线即利用张力机、牵引机等设备，在规定的张力范围内悬空展放导、地线的施工方法。由于张力架线能提高施工质量，能解决放线施工中难以解决的某些技术问题，在超、特高压输电线路施工中被优先选用。张力架线的优点如下：在张力架线施工中，导线始终处于悬空状态，避免了与地面及跨越物的接触摩擦损伤，从而减轻了线路运行中的电晕损耗和无线电可听噪声干扰。同时由于在展放中保持了一定的张力，相当于对导线施加了预拉应力，使它产生初拉长，从而减少了导线安装完毕后的蠕变现象，保证了紧线后导线弧度的精确性和稳定性；使用牵张机构设备展放线，有利于减轻劳动强度，施工作业高度机械化，速度快、功效高，人工费用低；放线作业只需先用人力铺放数量少、重量轻的导引绳，然后便可逐步架空牵放牵引绳、导线中。由于展放导线过程中导线处于悬空的状态，因此大大减少了对沿途农作物的损坏，具有明显的社会效益和经济效益；可采用同相子导线同展同紧的施工操作，因此施工效率成倍增加。这里除了需要大型机械设备外，不需要增加牵引作业次数；在多回路输电线路架线施工中，能保证各层导线、地线处于不同的空间位置，放线、紧线分别连续完成，而非张力放线是无法实现的。鉴于上述张力架线施工的诸多优点，在1000KV特高压输电线路架线施工中也采用这种施工方法。

2 施工时张力架线用主要机械、工器具

为了确保较好的实现1000kV特高压输电线路张力架线施工的顺利进行，必

须要用恰当的方法选择合理的机械、工器具，下面将会围绕这一问题进行分析。

2.1 初步估算放线张力及牵引力

张力机的主要功能是控制放线的张力。因此，为保证导线在牵放过程中完全架空，应做好放线张力施工计算，选择张力机。尤其是在初步施工设计时，必须用下述经验关系式初步估算张力计设备承载能力，以便选用配置张力机。

张力机出口水平张力TH的计算。张力机出口水平力用TH表示。它与钢芯铝绞线计算拉断力的保证值TP（为计算拉断力的95%）的经验关系为

TH≤0.1667TP

张力机出口张力与钢芯铝绞线单位长度重力w的值可根据导线生产厂家提供的架设导线的规格确定。

牵引力。牵引绳在牵引机入口处的张力称为牵引力。牵引力的牵引力TQ的大小与导线在张力放线出口处的张力T及出线方向、施工段路条件、放线滑车的综合阻力有关，其经验公式为

TQ≤1.5nT

2.2 张力机及线轴架

在张力放线中起控制被牵引线索（导地线、牵引绳、导引绳等）的放线张力大小的施工机械，称为张力机。它主要包括大张力机及小张力机。张力机上盘绕导线或其他被牵放线索的机构，称为张力轮。主张力机的张力轮又称为导线轮。对张力轮用于展放导线的基本要求如下：张力轮在展放导线的过程中，放线卷筒上产生制动阻力矩，使所放展导线能保持一定张力，以保证导线与地面、跨越物之间有一定的净空距离。为此，在施工过程中，应该考虑下列问题：能连续运转长时间工作；能无级控制放线张力，特别是展放多导线，因各根导线上的弧度常会有差异，必须能对其中的某根导线进行张力调整，以保证各根导线上的张力相等，保持稳定；能实现恒张力放线，以简化操作，减轻操作人员的劳动强度，即在放线作业开始时候，将张力调整到要求数值，放线过程中不再改变；放线过程中，由于某种原因，会使张力下降甚至消失，这时要求张力机上的制动装置能自动制动，停止放线。

张力机的单线额定制动张力Tmd的计算

Tmd≥KTTP

式中KT-张力机单线额定制动张力系数，对一般牵放钢芯铝绞线，KT=0.1668-0.2；对牵放钢绞线、铝包钢线，取值为1，牵放各种钢丝，取值为0.0667。

TP-被止动线索的计算拉断力保证值或综合破断力（N），依据国家标准GB 1179-1983规定选取。

线轴架。张力放线中使用的线轴架，除将线轴架离地使导线自由展放外，尚需使张力机后线轴前的导线也具有适当的张力。其张力应保证导线不在线轴上松套、打滑。因此线轴架的选择较为重要，要求线轴架对线轴的制动能力应使张力机的张力满足

10002.3 牵引机及钢绳卷车

在张力放线中起牵引作用的放线机称为牵引机。它的作用是控制放线速度，但不控制放线张力，并为钢绳卷车提供动力。

牵引机的额定牵引力（牵引机在此牵引力下应允许连续运转）

TQed≥nKPTP

式中KP-选择牵引机额定牵引力的系数，按照TH≤0.1667TP和TQ≤1.5nT计算，取KP=0.25-0.33；对牵引钢绞线、铝包钢线取值为0.143；对牵放各种钢丝绳取值为0.1。

钢绳卷车。钢绳卷车实际是一种钢绳式卷扬机械。它主要是用来配合牵引机将牵引机牵引来的钢绳回盘到钢绳卷筒上的一种机械或机构。钢绳卷车为牵引机提供的尾部张力应该始终满足

2000式中Pw-即钢绳卷车与牵引机卷扬轮间的钢绳拉力。

2.4 放线滑车

任何一种放线施工工艺都缺少不了放线滑车。它的作用是在放线过程中起支撑线索的作用。用于张力放线的滑车质量要求比较严格，因此应该注意以下几个主要方面：滑车轮数应该符合牵放方式。三轮滑车可用于一牵二或一牵三放线。1000kV一般用五轮挂胶滑车，采用一牵四放线方式；滑车的尺寸应该与牵引板尺寸配合，同时应通过工艺性试验加以验证；支撑导线用的滑车，轮槽表面应不损伤导线且能吸收导线振动。如在轮槽金属层上补垫橡胶或橡胶合成的挂胶滑车；滑轮直径和槽形应该符合《放线滑轮直径和槽型》的规定；载荷作用（允许滑轮上施加600-800m的相应线索的重力）下，滑车性能应该良好，综合阻力系数小；除上述要求外，施工时滑车各零件受载后应无变形、失效现象，滑车轻便旋转自如等，同时还要注意按时保养。

3 结束语

上文首先介绍了特高压输电的概念，然后详细解释了架线施工的概念及其优点，证明了1000kV高压输电线路使用张力架线的必要性，后面又介绍了1000kV特高压输电线路张力架线用主要机械、工器具的计算与选用方法，希望能对相关的工作人员产生一定的参考作用。