防脱冰相间间隔棒施工新工艺研究

蒋洪青 贾树峰

（金华送变电工程有限公司，浙江 金华 321016）

导线不均匀覆冰和不同期脱冰是冰区输电线路中的常见现象，脱冰不但影响导线再覆冰过程，而且脱冰时产生的瞬时拉力骤变会引起导线剧烈跳跃，甚至直接导致线路的机械事故或电气事故，在重冰区大档距的情况下尤为严重[2]。

2011年1月17日，金华地区出现较大范围的罕见低温雨雪冰冻天气，气温低于零下 5℃，线路处于覆冰状态。1月22日天气开始转暖，线路开始脱冰，脱冰过程中导线不规则跳动，造成220kV溪倪 4399线、溪宅 4400线 2#—34#塔档内共发生 5次相间短路故障跳闸，严重影响电网安全稳定运行。2011年11月份，我们在对220kV溪倪4399线、溪宅4400线防脱冰改造工程施工中，成功应用了相间间隔棒施工新工艺。其内容包括数据的测量、间隔棒的定制、分类运输以及安装过程。

1 导线脱冰产生的原因

覆冰导线发生脱冰时，导线、绝缘子串做同步低频振动，且直线塔悬挂点处纵向不平衡张力随导线跳跃振动作同步低频变化。脱冰跳跃的过程可以理解为覆冰状态下的导线的张力弹性势能转化为脱冰后导线的动能，并进一步转化为重力势能，从而使导线跳跃[3]。随着冰凌荷载的增加，导线张力和弧垂将逐渐增大，获得了相应的弹性能和重力势能。当气温回升或者受到风力扰动影响，使得导线上大部分或整档的冰凌同时脱落，覆冰时所储有的势能迅速转化为动能,使一相或一根导线向上弹起,形成大振幅半波，从而容易导致相间短路。

2 相间间隔棒的作用

相间间隔棒是在相间或回路之间使用的一种具有绝缘性能和机械强度的间隔棒，它将各导线机械地连接起来，使各导线的运动相互制约，以达到控制导线线间距离的目的[4]。相间间隔棒是由玻璃钢芯棒和硅橡胶护套构成的合成绝缘结构，它具有抗拉强度高、重量轻、并有一定柔韧性；抗撞击性好，不易破碎；耐污闪电压高，硅橡胶伞群护套有优异的憎水性和憎水迁移特性，免维护等优点[5]。

3 施工难点

220kV溪倪4399线、溪宅4400线防脱冰改造工程是浙江省内第一次对覆冰线路进行防脱冰改造的工程，施工经验相对较少，且无可参考的施工工艺，这给现场施工带来很大的困难。

1）确定要安装的间隔棒长度困难

由于每处间隔棒的使用长度均不确定，导致间隔棒不易加工定制，不易分类运输。

2）地面运输工作开展艰难

此改造段的地形为非常复杂的高山大岭，交通条件差，再加上绝缘子长度较长，导致运输较困难，以前施工时的架线通道现大部分已经灌木丛生，施工人员无法正常通行。

3）线上运输困难

每根间隔棒重量在40kg左右，完全靠高处作业人员独立上线运输较困难，并且对出线施工人员的体力消耗太大，不利于施工。

4）安装过程困难

（1）由于两根子导线采用上下排列，考虑施工人员的重量影响，可能造成下线弧垂过大，导致两根子导线的间距增大，使施工人员无法对两根子导线可控。

（2）由于间隔棒自身较重，相对安装位置过高或者过低时施工人员凭借自身的力量很难做调整，不利于安装工作的进行。

5）出线后施工人员返回困难

间隔棒安装需要施工人员从杆塔处出线到档距总长的 3/4处，由于档距较大，部分档距高差也较大，施工人员出线后返回较困难，体力消耗很大，不利于施工。

4 施工新工艺

由于间隔棒的施工具有诸多难点，本文针对上述情况，提出了新型相间间隔棒的施工新工艺。

4.1 施工方案的探讨与准备阶段

1）测量弛度数据[6]，确定每档间隔棒长度

安装前要对每档的每根子导线进行弛度测量，以确定相应位置的相间间隔棒长度[7]，部分实测数据见表1、表2。

2）施工方案

根据施工前的现场勘察，制定出安装相间间隔棒的3种施工方案。

表1 相间间隔棒档距实测驰度

表2 间隔棒长度及对应安装位置

方案一：作业人员由地形较高侧杆塔采用软梯头出线，下线人员用测绳测量安装位置，上中相人员在导线上自由滑动至安装位置，开始高处施工作业。如图1所示。

图1 方案一示意图

由于相间间隔棒比较重（约 40kg），为了使高空作业人员节省更多体力，提高工作效率和施工安全，在上中两相的上子导线上各安装一只1T滑轮，用绳索将间隔棒从地面直接吊到间隔棒安装位置上，由各相线上的作业人员由上往下配合安装。如果通道条件不畅通时将根据地形条件采用第二种方案或第三种方案。

方案二：作业人员把相间间隔棒运输到海拔相对较高的一侧杆塔处，上中两相导线分别有两人相互配合作业，同时作业人员利用软梯头在导线上出线，并在导线上安装尼龙滑轮，将3根相间间隔棒与高空作业人员一起滑出[8]。下相导线的作业人员利用 100m的测绳在导线上分别做出相应的记号，以确定相间间隔棒安装位置分别为1L/4、L/2、3L/4（L为档距）。上中相人员滑到指定位置后分别在1L/4、L/2、3L/4（L为档距）处逐个放下间隔棒，并分别固定牢固。首先安装距离杆塔（高差相对较高的耐张塔）最远处的安装位置即3L/4，然后同样方法依次安装L/2和1L/4位置处的相间间隔棒，如图2所示。

图2 方案二示意图

方案三：类似于第二方案，作业人员把8只相间间隔棒运输到高差相对较高的一侧杆塔处，上中两相导线分别有两人相互配合作业，作业人员由高侧的杆塔通过软梯头出线，并在导线上安装尼龙滑轮，将两根相间间隔棒与高空作业人员一起滑出。下相导线的作业人员利用 100m的测绳在导线上分别做出相应的记号，先确定相间间隔棒L/2、或L/4、3L/4安装位置。考虑到档距太大，高空作业人员的安全和体力支出太大，暂不安装靠出线铁塔最远处的间隔棒。第一步，首先上中相人员滑到指定位置后分别在L/4或3L/4、L/2处逐个放下间隔棒，并固定牢固，先安装距离杆塔 L/2处的相间间隔棒，然后再安装距离杆塔较近L/4或3L/4的间隔棒；第二步，从较高侧铁塔下来，到对面的铁塔上重新出线，安装3L/4或L/4处的间隔棒，如图3所示。

图3 方案三示意图

3）方案对比

方案一适用于相间间隔棒安装处的导线距离地面小于100m，且导线下方运输通道较便利的情况。

方案二适用于导线对地距离大于100m，高差较大、档距较小的情况。

方案三适用于导线对地距离大于100m，高差较小、档距较大的情况。

4）工器具清单

要想顺利完成一线工程，齐全的工器具是必不可少的条件。针对上述3种施工方案中将用到的工器具做出统计，如表3所示。

表3 工器具清单表

5 施工实施阶段

5.1 相间间隔棒的地面运输

首先通过运输车辆将间隔棒运输至施工杆塔的山脚下，再通过人力运输，将间隔棒按照前期确定的每根长度和每档对应的施工方案，运至相应的杆塔下（第一种方案运输至间隔棒安装位置正下方附近）。

5.2 相间间隔棒的线上运输与安装

根据每档制定的施工方案，进行相应的运输。由于第三种与第二种相似，所以仅对第一种方案和第二种方案进行说明。第一种方案：由于导线距地距离较小，且线下通道较好，将导线运输至间隔棒安装位置正下方附近。首先由下相施工人员通过百米测距绳找到本档相间间隔棒的安装位置，再由上相和中相施工人员将定滑车挂到相应位置，通过绳索与地面人员相连，地面人员再通过导线上的定滑车将间隔棒升空到安装位置，地面人员通过绳索控制间隔棒的具体高度，方便高空作业人员安装，之后由高空作业人员进行上中下三相的安装工作。第二种方案：施工人员来到地形较高侧铁塔，下相高空人员利用百米测距绳测量相间间隔棒安装位置，上中高空作业人员和相间间隔棒均到达上中两导线的出线端，采用组合出线方式（人和间隔棒一起），通过棘轮式紧线器连接在两根子导线的运输滑轮上，滑到最远处的安装位置，然后利用棘轮式紧线器调整间隔棒的高度，以便于安装。然后原路返回杆塔，考虑到人员出线后返回过程是向上的爬线，所以通过下图装置减少出线人员的体力消耗。在横担上安装定滑轮，地面人员通过绳索给予出线人员帮助。如图4所示。

图4 人员出线示意图

第三种方案与第二种方案类似，安装完两根后，第三根安装时到较低侧杆塔上重新出线进行安装。

6 施工注意事项

1）采用软梯头出线，软梯头与拉力绳连接部位要进行补强。出线人员必须使用肩背式全身安全带，主保险绳和付保险绳要系在子导线上。

2）要考虑到安装人员对导线弛度的影响，最好选体重差不多的人员为一组，共同出线。

3）安装前必须对导线弛度进行测量，已保证提高安装精度，同时做为选取相间间隔棒长度的参考。

4）出线作业人员一般考虑4～6人，一个安装组总计15人左右；上中相每相一人或两人负责安装，下相两人测量档距，其余人负责地面配合工作。

5）出线前需采取措施，确保高空人员在档中时能将二根子导线控制在活动范围内，如：用两个尼龙滑轮互相连接（连接长度控制在 60cm以内）倒扣在导线上，以控制两根子导线的间距使两根导线在可控范围之内。

6）采用第二种、第三种施工方案时，相间间隔棒用φ10的高强度绳套（保护间隔棒，避免划伤）联棘轮式紧线器挂在倒扣在导线上的尼龙滑轮下导线上的那只上，到位后相间间隔棒的安装高度用棘轮式紧线器进行调整，以方便施工。

7）施工前必须对现场进行勘察，确定每档的地形和档距特点，然后选择每档具体的运输和安装方案。

7 结论

这是金华电网在浙江省内首次成功开展该类型技术改造。通过现场的具体施工来看，施工过程完全按照预订的施工方案进行。前期对现场实际情况进行勘察，讨论制定具体的施工方案，从而保证了施工的顺利进行，也为确保工程按预期完工打下了坚实的基础。本项工艺在施工前期准备、材料运输、人员安排、工器具的配置以及安装方法等方面都有很明显的优点和特点，具有一定的推广价值，并且该项施工完工后顺利通过工区验收，并马上投入运行。经过2011年覆冰脱冰季节时间段的考验，该段线路未发生一起相间短路跳闸事故，使得金华电网抗冰能力得到了进一步增强。

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[4]朱昌成,汪涛,何清.架空输电线路防脱冰跳跃事故技术研究[J].湖北电力, 2009, 33(1): 11-13.

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