1000KV特高压输电线路架线施工方案设计

姜波　金辉　张鹏　吴穹

摘 要：依据我国现有的架设500KV线路的成熟经验和研发的设备，分析了1000KV特高压施工应采用的方法、材料、各种数据等，希望为我国将来大面积建设特高压电网提供可参考的资料。

关键词：特高压；架线施工；牵引设备

改革开放以来，我国加快了电网建设，20世纪70年代末我国引入了国外先進设备如张牵设备，运用张力架线法，开始了500KV的电网建设。到如今，我国已经依靠多年的研究，研发出了自主的张牵设备，张力架线法已经发展成熟。无论大中小城市，还是单股线、多股线，粗线或是细线都可以使用张力架线法进行电网架设。但是由于不同公司采用的张牵设备型号不同，以及施工条件的差异，使得张牵施工方式也不一样，有一牵一，一牵二、一牵四、一牵八等。施工方式的选择由与之配套的设备如滑车、绳索等决定。如今滑车与绳索的制造水平不断提高，规格越来越多样化。因此电力企业在经济允许的条件下会购入新型设备，使得同种规格的导线张牵都是采用一次牵放。一次牵放的主要优点有施工程序简便快捷；减免了许多配套设备；放线后可立即紧线以及安装附件，缩短了空中作业时间；提高了工作效率与施工质量。

1 设计参数

目前我国1000KV特高压输电线路设计方案中（山西东南——河南南阳——湖北荆门），采用了8×LGJ-500/35（“8”代表八分裂导线，“L”代表铝线，“G”代表钢芯，“J”代表绞线，“500”为铝线横截面积，“35”为钢芯横截面积，单位为平方毫米），八分裂导线的分裂间距为400毫米，外接圆直径为1045毫米，对地距离为27米，垂直档距为850米，山区为1550米，水平档距为750米，山区为1000米，如下图所示，表1为导线的机械性能。

2 张力放线施工计算

根据我国《1000KV架空输电线路张力架线施工工艺导则》（下文简称《导则》）规定，一次放线为6～8千米，所用滑车数量不宜超过20个。如果取8千米做标准，用20个滑车，导线对地距离应大于5米，档距550米，外界温度最高为40摄氏度，控制线路电压220KV，施工中交跨距离大于10米，封顶网应高于线路1.5米。如此则导线垂度可增加7.5米。

放线张力计算

计算牵引力

公式一：

公式二：

公式一为弛度计算公式，公式二为导线应力计算公式，其中L为观测档距550米，f100为100米导线弛度，g1为导线的自重比载。室外气温40摄氏度条件下，LGJ-500/35导线100的弛度即f100数值为0.704米，因此根据公式一计算得出紧线后的弛度为21.3米，根据上文中的假设数值则根据公式二可计算出水平方线张力为2101KN（Hi），在平原地区，张引机的张力可与该力度相同，即TH=Hi=21.1KN。

牵引力与张力的换算公式为：

PH为牵引力；n为滑车数量，取20；m为子导线数，取8；ε为滑车与绳索的摩擦系数，取1.015.

将各数值代入公式中计算出牵引力为227.3KN。

3 架线方案

该工程地形复杂，经过山区、平原、农田、黄河、森林、汉江等各种地形以及许多景区，因此施工工作不易开展，可采用飞行器牵引的方式完成架线工作。

利用飞行器将引导绳展开，之后分级牵引导引绳，一天大约能完成0.65千米的架设工作，与常规方法相比略显缓慢，但在复杂地形工作十分方便，不需要砍伐树木、不需封航等。

3.1 飞行器牵放导引绳

随着我国的不断研发，已经掌握了较为成熟的飞行器牵引技术，采用动力伞既保证了飞行器工作的安全高效又不受天气影响，方便快捷。动力伞应牵放○4毫米的牵引绳。

4 设备选型

4.1 牵引机

按照《导则》中的内容，一牵八线路施工时应按照以下公式计算牵引力。

其中P为牵引机而定牵引力；Kp为牵引系数，取0.2～0.3；Tp为被牵引线路拉断力

牵引系数取0.2、0.25、0.3时分别计算出牵引力为181.64KN、227.05KN、272.46KN，与上文中按照垂直弧度计算出的223KN与最大牵引力226KN比较，选出227.3KN作为牵引机的选择条件。

4.2张力机

张力机作用于每根导线的张力按下面的公式计算：

T为张力机作用于单根导线的额定张力；KT为张力系数，取0.18；算出T=20.435KN。

张力机导线轮槽直径D应满足下列条件：

D≥40d-100

d为导线直径，等于30毫米。因此，D≥1100毫米。

可以选择两台单根导线张力为35KN的四线张力机（4+4型），或一台单根导线张力为35KN的四线张力和两台二线张力机（4+2+2型），或四台二线张力机（2+2+2+2型）。

4.3 导引绳和牵引绳

（1）牵引绳的选择

Qp为牵引绳的拉断力，代入数值后得出Qp≥54.492KN，选择□30毫米横截面为六方形的18×25Fi牵引绳，其Qp最小值为692.26KN。而牵引机卷筒槽直径为960毫米，牵引绳断面直径为750毫米，满足施工条件。

（2）导引绳的选择

5 结语

综上所述，1000KV特高压输电线路架设宜采用8×LGJ-500/35导线，使用一牵八假设法进行施工。而对于山区应使用8×LGJ-630/45导线。山西东南——河南南阳——湖北荆门线路总长600多千米，需要分成若干段交给不同的施工单位施工，由于地形的不同，施工方法与设备使用肯定也不尽相同，通过本工程一定能为我国将来架设特高压线路提供珍贵的经验，加快我国电网的建设，进一步提高人们生活水平。

参考文献：

[1] 马令令.500kV紧凑型输电线路的工频电磁环境浅析[J]. 云南电力技术. 2009（01）.

[2] 薛辰东，瞿雪弟，韩辉.不同塔型交流输电线路的电磁环境分析[J]. 电力环境保护. 2007（04）.