架空输电线路“不封网”跨越高速铁路施工技术探讨

2017-08-09王广民

科技与创新 2017年14期

关键词：绳索接触网高速铁路

王广民

（国网山西送变电工程公司，山西太原，030006）

架空输电线路“不封网”跨越高速铁路施工技术探讨

王广民

（国网山西送变电工程公司，山西太原，030006）

随着我国电网建设的发展，远距离、跨区域、高电压等级的输电线路建设越来越频繁，施工中跨越高速铁路也不可避免。高速铁路运营速度快、对跨越施工要求高。为了消除输电线路在跨越高速铁路施工中安全风险，通过灵州—绍兴±800 kV特高压直流输电线路工程成功跨越大同—西安高速铁路施工，结合以往施工经验，对架空输电线路不封网跨越高速铁路进行了施工技术分析，并提出了相应的技术性施工建议，为输电线路跨越高速铁路提供参考意见及实践经验。

架空输电线路；电力系统；大西高铁；绳索

随着社会经济发展及科技进步，我国已初步形成了庞大的高速铁路网，同时，随着供电需求的日益增长，架空输电线路跨越高速铁路也就频繁出现。高速铁路营运速度每小时可达300 km，速度极快，在运行期间高铁接触网上方存在跨越网存在极大的安全隐患。灵州—绍兴±800 kV特高压直流输电线路工程跨越大西高铁施工，经铁路部门和电力系统专家多次交流，最终确定采用了“不封网”跨越大西高铁的施工方案，通过该工程成功跨越了大西高铁，现对架空输电线路（不封网）跨越高速铁路施工技术进行分析、总结。

1 跨越高速铁路方案选定

1.1 跨越高速铁路铁路部门的基本意见

跨越高速铁路时，铁路部门提出了如下几点要求：①任何绳索禁止触碰接触网，要求“运营不施工、施工不运营”；②高速列车行驶过快，在运营期间，铁路上方不得设置临时设施；③跨越点上方所使用的展放绳索必须进行二次锚固；④跨越杆塔两侧必须设置绳索防坠安全装置。

1.2 跨越方案的选择

根据铁路部门的意见在停运期间（0：30—4：30）跨越点设计两侧预警跨越架，通过架体进行预警，配合夜间不封网跨越施工，安装充足有效的夜间施工照明系统；结合新型GPS巡航八旋翼飞行器展放初级导引绳，不接触高铁接触网逐级替换展放绳索；在展放、挂线、附件过程中，采取防跑线措施控制，完全可替代封网跨越施工，比较适应于现阶段跨越高速铁路的施工。

2 方案实施

2.1 施工准备

2.1.1 技术准备

图纸及施工技术资料准备完成，方案措施按要求审批完毕，跨越高铁各部门协议等相关手续办理完毕。

2.1.2 人员准备

施工人员要进行培训交底，特殊工种人员持证上岗。

2.1.3 场地准备

施工前对施工场地的电、路、照明设施，铁塔反向拉线、过轮临锚、锚线、牵引机地锚坑进行合理布置。

2.1.4 材料准备

周转性和辅助性施工材料配置齐全，导线、良导体、光缆等均按计划用量已进场，并复检合格。

2.1.5 机具准备

施工机械进场就位，小型工器具配置齐全，测量仪器校核合格，已经报审。预警跨越架搭设完毕，并经验收合格。

2.2 展放初级导引绳，循环预备绳

在铁路停运期间，利用八螺旋飞行器模型夜间展放直径3.5 mm导引绳，将绝缘绳在架体上循环，连接两侧预备导引绳，通过牵张机配合升空。初级绳索在展放过程中不得接触跨越网，一般要求小于等于4 m。

2.3 循环导引绳、牵引绳至导线、地线

通过升空后的导引绳依次循环牵引绳、地线、光缆及导线，直至展放施工作业全部完成。各类绳索在循环展放过程中控制牵张力不接触碰铁路接触网。

2.4 导线、地线、光缆挂线、紧线施工

进行导线、地线、光缆挂线、紧线施工，施工采取一侧挂后尾，一侧紧线的施工方案。紧线时采用预留的过轮临锚进行辅助施工作业。挂线、紧线在施工状态下，二次锚固保护一律禁止拆除，待两侧挂线完毕后方可拆除。

2.5 导线、地线、光缆附件施工

附件施工时，当跨越塔为直线塔时，采用大、小号侧双提线装置进行提线。直线塔附件必须采取交叉施工作业，严禁同极、同相附件施工。安装间隔棒时，夜间只安装跨越点上方间隔棒，其他间隔棒昼时安装。

2.6 清理现场

施工完毕后，按照环保要求进行现场清理及恢复，做到“工完、料尽、场地清”。

3 不封网跨越高速铁路技术要求

3.1 预警跨越架架体形式

预警跨越架有以下几种架体结构可供选择：①自立式跨越架，考虑在地形条件受限情况下使用；②金属结构跨越架，要求现场地形平坦、高差不大，满足拉线设置下使用；③钢管跨越架，可适用于较为平坦的地形，但搭设高度不超过30 m。选用预警跨越架体需满足以下几点要求。

3.1.1 预警跨越架长度设置

根据导线、地线横担两侧最外边线及保护距离确定（导线风偏+两侧各增加2 m的安全保护距离），导线风偏计算公式为：

式（1）中：ω1导线单位长度的自重力；ω4导线单位长度风荷载；λ为施工线路跨越档两端悬滑车悬挂长度；l为跨越档档距；x为被跨越物至施工线路邻近的杆塔的水平距离；H为水平放线张力；K为风载体型系数，取值；d为导线外径。

架体长度计算公式为：

式（2）中：Bw为导线挂滑车点与地线挂滑车点间距；Dx为边侧导、地线投影边界宽度；Zx为计算导线风偏值。

3.1.2 预警跨越架高度设置要求

根据断面图比例尺寸制作放线曲线模板，曲线模板公式为：

式（3）中：k为放线选用应力k值；Y为拟定模板曲线点数值；x为最大档距值。

制作k=4×10-4，k=4.5×10-4，k=5×10-4，k=5.5×10-4模板，根据模板在两侧杆塔上、架体上两个位置量取k，进行架体高度设计，架体顶初级导引绳要求k曲线弧度大于等于4 m，杆塔展放绳索要求大于等于10 m。

3.2 施工绳索的选用

由于绳索材质不同，根据《电力建设安全工作规程第2部分：架空电力线路》要求，选用的纤维绳满足6倍的安全系数，选用的防捻钢丝绳满足3.5倍的安全系数。根据架体高度通过放线k值模板进行选取，并在两侧杆塔上、架体上两个位置都进行测量对下跨接触网安全控制距离，杆塔测量后需高于接触网10 m，架体测量后需高于接触网4 m的要求计算牵张力，施工时控制牵张力，实现架体预警、防护的作用。

3.3 二道保护系统防护措施

3.3.1 绳索展放二次防护系统

夜晚施工完毕后，需对已经展放的绳索进行双锚，在原有锚固基础上再设置二次锚线系统，牵引场及张力场设置二道锚固坑。锚固系统配置：地锚+地锚套子+卸扣+包胶锚绳+卸扣+卡线器（锚固系统工器具破断力需满足本导线最大牵引力的3.5倍安全系数）。

3.3.2 软挂侧导线二次保护

展放完毕导线需设置耐张塔二次保护系统，二次保护系统在预期选定的软挂导线侧采用包胶锚绳单根固定单根导线（长度应大于绝缘子金具串+粗调工具长）作二道保护锚绳，导线卡线器安装位置要超出专用粗调工具锚线位置。二道防护不可过紧或过松，保证卡线器握着有效。单根导线锚固工器具（锚固系统工器具破断力需满足导线耐张挂线最大牵引力的3.5倍安全系数）：钢丝绳套+卸扣+包胶锚绳+卸扣+卡线器。

3.3.3 紧线侧导线二次保护

导线展放完毕后，对耐张塔紧线侧设置过轮临锚，过轮临锚采用钢丝绳包胶锚绳，下端配钢丝绳滑车组，二道防护不可过紧或过松，保证卡线器握着有效。单根导线锚固工器具（锚固系统工器具破断力需满足导线耐张挂线最大张力的3.5倍安全系数）：卡线器+卸扣+包胶钢丝绳+卸扣+钢丝绳滑车组+卸扣+地锚套子+地锚。

3.3.4 直线塔二次保护系统

施工全过程中，需用的包胶锚绳作为护线套，提前护线，附件施工完毕后方可拆除护线套（工器具需满足垂直档据下导线垂直力的3.5倍安全系数考虑）确保施工全过程防坠落管理。单极护线套工器具配置：钢丝绳套+卸扣+锚绳+卸扣+钢丝绳套。

3.4 夜间施工防护技术要求

输电线路在野外施工，夜间必须有可靠的照明保障；采用镝灯为主要照明设施，移动设施采用LED灯辅助；电源宜采用民电接入，并配置三级用电箱进行使用。牵引场地需在方形4个脚点设置，每基铁塔在顶部及横担两侧设置，高铁两侧预警架体顶部、底部设置照明灯。各施工移动人员均配置头戴式LED灯进行施工作业。

3.5 展放照明设施布置

3.5.1 初级导引绳索展放

采用GPS导航八旋翼飞行模型展放初级导引绳，本飞行器自带飞行灯，操作人员可清楚地观察飞行途径。

3.5.2 展放走板布置

走板在使用前采取了特殊感光材料加工，首先采用高性能感光贴纸在走板的平衡垂上粘贴，并在走板顶部两侧设置小型LED灯，采用强化胶带进行固定，走板上涂抹荧光漆。

3.6 跨越流程及夜间施工技术分析