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架空输电线路工程架线施工双滑车设置方法

2016-05-14宋颖关蕾陆国智杨明力

科技资讯 2016年8期

宋颖 关蕾 陆国智 杨明力

摘 要:架空输电线路工程架线施工时,部分杆塔需要设置双滑车,以确保施工安全。正确合理的设置双滑车,对确保架线施工安全尤为重要。该文从使用双滑车的目的出发,阐述各种情况下双滑车的设置方法,包括判断计算、支撑装置及挂具的选择、悬挂方式等。

关键词:双滑车设置 判断计算 挂具选择 悬挂方式

中图分类号:TN71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)03(b)-0026-02

放线滑车的悬挂是架空输电线路工程架线施工诸多准备工作当中十分重要的一环,为后续导地线展放施工安全和质量提供有力保障作用。一般情况下,杆塔每相横担只需要悬挂一个放线滑车即可满足要求,特殊情况下需要在一相横担同时设置两个放线滑车,才能满足施工安全和展放质量的要求。因此,需要工程施工技术人员在放线滑车悬挂之前,对放线区段内的杆塔是否需要设置双滑车进行科学的判断,并根据判断的结果,从设置双滑车的目的出发,结合现场实际情况,对需要设置双滑车的各个塔号分别采取的悬挂方法、支撑装置及挂具选择、悬挂位置等关键技术要求进行确定。

1 设置双滑车的目的

(1)减小导线在滑车上的包络角和弯曲半径,防止导线内部损伤,确保架线后导线质量。现行规范规定,当导线在滑车上的包络角大于30°时,需要设置双滑车[1]。该情况主要使用在耐张转角塔或包络角超过30°的直线塔。

(2)降低单个滑车施工荷载,确保架线施工安全。对于在考虑动荷系数后,垂直荷载超过单个滑车额定荷载的塔位,应设置双滑车。该情况主要使用在前后档距较大、高程凸出的直线塔。

(3)增加跨越档两端杆塔放线滑车安全系数。重要跨越架线施工安全风险高,一旦发生跑线或导线坠落事故,后果十分严重,所以应适当增加跨越档两端杆塔放线滑车的安全系数,通过设置双滑车,尽可能降低单个滑车的施工荷载,避免因滑车设备隐患导致施工安全事故。

2 判断是否需要设置双滑车的方法

2.1包络角计算判断

导线在滑车上的包络角,与导线水平张力有关,水平张力越大,包络角越小。通过Excel表格批量计算放线区段内正常展放张力下各杆塔的导线包络角,判断需要设置双滑车的杆塔。包络角的计算公式如下:

φb为导线在滑车上的包络角;

α为杆塔转角度数,直线塔取0;

W为导线每米重量,N;

l1、l2分别为杆塔前后档距,m;

h1、h2分别为杆塔挂点前后档高差,m;相邻杆塔悬挂点较高时取“﹢”号,较低时取“-”号;

H1、H2分别为杆塔前后档导线水平张力,N。

2.2 垂直荷载判断

垂直荷载是指导线作用在直线杆塔滑车垂直方向上的重量,主要与杆塔前后档距大小及高差有关。原则上滑车的垂直荷载,考虑动荷系数后,应不大于滑车的额定荷载,否则应设置双滑车,以确保施工安全。单根导线的垂直荷载计算公式如下:

QV为单根导线的垂直荷载,乘以导线分裂数量后即为每相导线的垂直荷载;φ1、φ2为杆塔前后挂点高差角,其他符号含义及规定与上述2.1中相同,不再赘述。

2.3 重要跨越

架空输电线路工程重要跨越是指跨越等级以上公路、带电跨越110 kV级以上电力线、跨越铁路、通航河流等[2]。为降低跨越施工安全风险,保护施工人员生命财产及被被跨越设备设施财产安全,架线施工时跨越档两端放线滑车应采用双滑车。该类工况双滑车的设置,与为降低直线塔单个滑车施工荷载的双滑车设置方法一样,仅是目的不同。

3 双滑车悬挂方法

双滑车一般通过挂具(由钢丝绳与U型卸扣组成)悬挂到铁塔横担主材上,为了防止滑车相互晃动,采用支撑装置(角钢或槽钢)将两个滑车进行固定,确保架线时牵引板能够顺利通过。各种工况下双滑车悬挂方式如图1所示。

3.1 耐张转角塔双滑车悬挂

耐张转角塔双滑车通过钢丝绳悬挂到铁塔横担主材节点上,角外侧挂点选择在横担端部主材金具挂点处预留的施工孔(如果没有施工孔,则通过钢丝绳缠绕绑扎),角内侧挂点选择在横担端部往里约2.0~2.5 m处节点,采用钢丝绳缠绕绑扎连接的,应对缠绕处进行衬垫及补强,防止塔材磨伤及变形。

横担端部侧面(横线路方向看)一般比较宽,如果采用竖直朝下绑扎,则支撑角钢的长度至少与横担宽度相同,为确保支撑角钢安装后的整体刚度,其长度不宜过长,一般控制在1.4~3.6 m,挂具长度的确定原则是:悬挂后滑车距离横档下平面不大于2.0 m,方便施工人员上下进行操作;两根钢丝绳延长线的夹角不大于90°;滑车受力向角内侧倾斜后不与横担下平面相碰。以此原则来确定钢丝绳的净长度及支撑角钢的长度,比较简便的方法是通过绘图进行确定。钢丝绳的综合破断拉力,应至少大于施工荷载的4.0倍。钢丝绳还应考虑绑扎处缠绕部分的长度,缠绕不少于3圈,端部用卸扣锁住。

3.2 直线塔双滑车悬挂

直线塔双滑车的悬挂比较简单,挂具选择与悬垂金具串等长,放线时悬垂金具串先不挂,如果悬挂金具串,则需要绳索将其往塔里侧牵拉一定角度后固定,防止悬挂滑车的钢丝绳前后晃动与绝缘子磨碰。双滑车的支撑角钢长度与横担宽度相同。单根钢丝绳的承载力,应确保不小于垂直荷载的4.0倍,即其中一根钢丝绳断裂,另一根钢丝绳能够独自承担荷载。

3.3 单侧上扬直线塔双滑车悬挂

对于单侧上扬的直线塔,上扬侧的钢丝绳要略短于另一侧,以便导线展放时牵引板顺利通过。确定该直线塔需要设置双滑车后,可以通过查看设计提供的平断面图导线曲线,是否存在单侧上扬,如果存在单侧上扬,则需要进一步计算判断是否需要不等长悬挂滑车[3]。

3.4 滑车施工荷载的计算

对于直线塔,施工荷载即为导线的垂直荷载。对于耐张转角塔,则应通过计算确定,其计算公式如下:

其中,QS 为耐张转角塔施工荷载;fP 为该塔一侧平视弧垂(取较大值侧);H 为导线水平张力;n 为每相导线分裂根数。

3.5 支撑装置规格的确定

支撑装置一般选择角钢,当长度较长,同时牵引的分裂导线数量较多时(如一牵六、二牵八展放工艺),应选择刚度较好的槽钢,防止展放过程中受到冲击变形。角钢或槽钢的厚度应不小于8 mm,用以连接滑车的螺栓孔应适当加厚补强。连接螺栓规格不得小于M16,并采取防松动措施。

4 注意事项

(1)耐张塔双滑车采取预倾斜措施时,链条葫芦不能直接连接在支撑角钢上,应连接在滑车的主架上,防止支撑角钢受力扭曲变形。

(2)悬挂双滑车的钢丝绳,应采用6×37软股钢丝绳,以便缠绕绑扎。钢丝绳两端的插接套必须确保插接长度和质量,施工过程中定期进行检查,断股、锈蚀的钢丝绳不得使用。

(3)在进行架线施工方案技术设计时,应在科学计算的基础上,结合实际进行双滑车的设置,由于双滑车需要增加工机具投入,施工相对麻烦,应尽可能减少双滑车的数量。在确保安全的前提下,可以适当加大张力,减小部分塔位的包络角,对于包络角稍微大于30°的直线塔,如果该塔极为靠近牵引场,导线在该塔滑车行走的时间距离不长,可以不设置双滑车。

(4)耐张转角塔双滑车,必须安排经验丰富、责任心强的高空作业人员专门监护,根据需要随时调整倾斜角度,确保导线和牵引板顺利通过,防止磨伤导线。牵引板靠近双滑车时,应降低牵引速度,使牵引板缓慢经过滑车,越过滑车并确认一切正常后,逐渐恢复到正常牵引速度。

5 结语

科学合理地设置双滑车,对于架空输电线路工程架线施工的安全顺利进行,确保导线展放后的质量,具有十分重要的作用。该文阐述的双滑车设置方法,在多个线路工程施工中实践应用,确保了工程施工安全和工程质量,可供线路工程施工同行参考借鉴。

参考文献

[1] GB50233-2014,110~750 kV架空输电线路施工及验收规范[S].中国计划出版社,2014.

[2] 国家电力公司电力建设研究所.DL/T 5106-1999,跨越电力线路架线施工规程[S].2000.

[3] 李庆林.架空送电线路施工手册[M].北京:中国电力出版社,2002.

[4] 李博之.高压架空输电线路架线施工计算原理[M].北京:中国电力出版社,2001.