高空紧挂线施工轻型机械化装备研制及施工工艺研究

李君章 王刚

摘 要：输电线路高空紧挂线施工是张力架线施工的一个重要工序。该工序高空作业量大，需要人力作业多，施工装备的机械化程度还较低，施工效率低，施工中存在的安全风险点多。本文针对目前高空紧挂线施工存在的施工难题，介绍输电线路高空紧挂线施工的机械化施工装备研究情况，以解决施工现场机械化程度低、效率低和安全风险高的问题。

关键词：高空紧挂线；轻型机械化装备；施工工艺

中图分类号：U445.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）02-0061-04

Research on the Development of Light Mechanized Equipment and Construction Technology for the Construction of High

Tensioning and Hanging Line

LI Junzhang WANG Gang

（Henan Electric Power Transmission and Transformation Construction Company Limited，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： The construction of high - line tension line of transmission line is an important process of tension line construction. The operation of this process is large， which requires more manpower， less mechanization of construction equipment， low construction efficiency， and more safety risks in construction. This article in view of the present high hang tight line construction problems existed in the construction， the construction of transmission line air tight hang line was mechanical construction equipment， construction site， in order to solve the mechanization degree was low， the efficiency was low and the problem of high security risks.

Keywords： high hanging line；light mechanized equipment；construction technology

输电线路高空紧挂线施工是张力架线施工的一个重要工序。该工序主要包括锚线、吊装耐张绝缘子串、紧线张耐张绝缘子串、细调子导线、画印、断线、剥线、压接、安装耐张线夹、下落工器具等作业。该工序高空作业量大，需要人力作业多，施工装备的机械化程度还较低，施工效率低，施工中存在的安全风险点多。尤其是随着特高压的发展，铁塔具有高、大、重的特点，导线具有分裂数多、截面大的特点，高空紧挂线作业量成倍增加，譬如一基双回路特高压交流线路耐张塔紧挂线作业需要6～7d。本文针对目前高空紧挂线施工存在的施工难题，介绍输电线路高空紧挂线施工的机械化施工装备研究情况，以解决施工现场机械化程度低、效率低和安全风险高的问题。

1 高空紧挂线施工现状

1.1 高空紧线及张起耐张绝缘子作业

在高空紧线耐张绝缘子作业方面，目前采用常规的机械绞磨或液压绞磨将紧线钢丝绳转向至地面进行紧线作业。地面紧线常用的方式有单辊绞磨、双辊绞磨等。这种紧线作业方式需要钢丝绳多次转向、施工人员上下攀爬安装转向滑车，钢丝绳长达250～500m[1]，安装就位困难，劳动强度大，安全性较低。

1.2 高空细调紧线及挂线作业

在高空细调紧线作业方面，仍采用链条葫芦细调紧线及挂线。手扳葫芦由人力操作，收紧速度为20mm/min，紧线作业速度慢，收紧0.5m的导线量，需要25min[2]，高空作业人员劳动强度大，同时存在力量超过限制的可能。

1.3 高空導线剥线作业

在高空导线剥线作业方面，常规方法是人工手锯剥线。利用该方法，操作人员劳动强度大，速度慢，尤其是在高空作业，更为不便，剥线截面不平齐，存在伤及钢芯的可能。

1.4 高空耐张压接作业

在高空耐张压接作业方面，特高压导线分裂数多、截面大，铁塔高度高，对高空压接机的要求吨位越来越大，重量是越轻越好。常规的300t压接机用于高空压接1 250mm2导线时，存在重量大、尺寸大及用于压接630mm2等截面导线耐张线夹的最后一模时不方便的问题，造成压接机具的闲置。同时，常规的200t压接机工作已不能满足压接1 250mm2大截面导线的施工需要[3]。

2 高空紧挂线施工轻型化装备的研制

针对上述4项作业存在的问题，开展专用的紧挂线施工专用装备的研制，分别研制了电动高空紧线机、链条葫芦电动助力装置、对切式电动剥线器和高空轻型200t压接机。现在对这些装备进行简单介绍。

2.1 电动空中紧线机

2.1.1 功能及参数。电动空中紧线机主要用于高空粗紧线、张起耐张串以及起吊耐张串等作业，代替传统的机动绞磨。该装备固定在铁塔横担挂点附近，避免了常规机动绞磨在地面紧线时钢丝绳长且在塔上多次转向的情况，减少了高空作业量和不安全环节。电动空中紧线机主要技术参数如表1所示[4]。

2.1.2 主要特点。①整机重量轻，总重60kg（不含电池及控制器），方便高空使用；②电动控制，方便高空操作；③尾绳不需要人拉，实现自动出尾绳，减少施工人员；④使用钢丝绳长度仅为有效长度，而不需要钢丝绳上下塔和多个转向滑车转向[5]。

2.2 链条葫芦电动助力装置

2.2.1 功能及参数。链条葫芦电动助力装置主要用于高空细紧线，也可用于地面细紧线和高空提线作业。链条葫芦电动助力装置主要技术参数如表2所示[6]。

2.2.2 主要特点。①不改变现有链条葫芦的内部结构、工作原理，可以与任意一个链条葫芦相连，避免电动助力装置的浪费及闲置；②电动装置重量轻，方便人员高空作业；③电动装置可以调整扭矩，控制最大收紧力量，当扭矩超过时自动停止；④三爪式套筒结构固定装置，安装、拆卸方便，固定牢靠。

2.3 对切式电动剥线器

2.3.1 功能及参数。对切式电动剥线器主要用于48mm及以下导线的剥线，便于高空剥线作业。对切式电动剥线器主要参数见表3[7]。

2.3.2 装置主要特点。①装置重量轻，整体重量不超过7.5kg，方便手持和高空作业；②采用对切方式剥线，速度快，纯剥线时间不超过20s；③具有导轨和限位装置，保证剥线不伤及钢芯；④通用性强，整个设备适用于多种导线规格，适用于1 250mm2及以下导线，根据不同的导线钢芯直径更换不同的刀片，根据不同的导线外径更换卡具的内卡模[8]。

2.4 高空轻型压接机

2.4.1 功能及参数。高空轻型压接机主要用于大截面导线高空压接耐张线夹，适用于普通导线接续管和耐张线夹压接。压接钳主要技术参数，其压模长度不但能满足大截面导线耐张线夹的压接要求，而且能满足普通630mm2导线耐张线夹压接要求，通用性强。压接钳主要参数见表4[9]。

2.4.2 装备特点。①顶盖与缸体结合面的形状设计，能减小压接过程中缸体上端的变形量；②钳体具有模具定位机构，保证模具安装到位，提高压接安全性和压接质量；③模具为方形，模具上加工有导流槽，方便压接时金属的流动；④整体重量轻，方便高空作业。

3 配套施工工艺

①施工准备。在使用本套装备施工前，施工人员必须熟悉该装备的操作说明，并通过专门的技术培训方可进行操纵。

②将电动空中紧线机挂设在横担上。采用传递绳将电动空中紧线机传递至铁塔横担的挂点附件，在大小号横担挂线点的左右两侧分别挂设1个电动空中紧线机。注意将电动空中紧线机的电源设置在横担的牢靠位置[10]。

③在地面耐张绝缘子串的下方安装更换手轮后的环链葫芦。将普通的环链葫芦的手轮更换为可与环链葫芦电动助力装置连接的手轮，方便在高空使用环链葫芦电动助力装置。

④利用电动空中紧线机起吊耐张串。将磨绳缠绕至电动空中紧线机，采用滑轮组分串、分段起吊耐张绝缘子串，每次重量不超过4t。

⑤利用电动空中紧线机张起耐张串并收紧导线。耐张串的张起采用2根子导线同时收紧张起，然后依次再用2根子导线一起与耐张串高空收紧，依次完成8根子导线与耐张串的连接和收紧工作。如图1（a）和图1（b）所示，在横担大小号分别使用电动空中紧线机收紧耐张串与2根子导线的滑轮组，滑轮组的尾绳绕紧电动空中紧线机，启动电动空中紧线机，即可实现滑轮组的收紧，逐渐拉近耐张串与导线的距离，耐张串逐渐张起。

⑥当耐张串达到预定位置后，利用微调用链条葫芦锚固导线，拆除紧线用滑轮组。

⑦使用链条葫芦电动助力装置微调导线。通过电动空中紧线机逐根实现耐张串与导线相连，之后使用链条葫芦锚固导线完毕后，在需要调整的子导线上安装链条葫芦电动助力装置。启动电动助力装置，微调收紧导线，一根子导线调整完毕后，将链条葫芦电动助力装置移至另一个链条葫芦上，继续微调对应的导线，直至满足设计及规范要求。

⑧導线微调完毕后进行耐张线夹的压接操作。在导线微调完毕后，进行导线画印、断线操作。断线之后，开始进行剥线作业。剥线采用对切式电动剥线器剥线。之后，需要起吊200t高空轻型压接机，开展液压压接操作。

⑨液压操作完毕后，卸除液压机。利用链条葫芦电动助力装置收紧导线，安装耐张线夹，之后拆除对应微调链条葫芦，完成挂线施工。

4 结语

该套装备已经在昌吉-古泉±1 100kV特高压直流线路工程输电线路架线施工中得到充分的使用。其中，电动空中紧线机整体重量不大于60kg，尾绳不需要牵拉，实现自动出尾绳，使用钢丝绳长度仅为有效长度，不需要钢丝绳上下塔和多个转向滑车转向，极大地减轻了作业人员的劳动强度；链条葫芦电动助力装置可与传统葫芦快速安装连接，电动装置重量轻，方便人员高空作业；对切式电动剥线器重量轻，整体重量不超过8kg，方便手持和高空作业，剥线速度快，截面整齐，且不会伤及钢芯；高空轻型压接机钳体重量78kg，体积小，重量轻，方便高空导线压接作业。整套装置的配套使用，提升了施工单位高空紧挂线的工作效率，节省了人力，且施工安全性高，社会效益显著。

参考文献：

[1]国家能源局.电力建设安全工作规程第2部分——电力线路：DL 5009.2—2013[S].北京：中国电力出版社，2014.

[2]国家能源局.±800kV架空输电线路张力架线施工工艺导则：DL/T 5286—2013[S].北京：中国电力出版社，2013.

[3]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].2版.北京：中国电力出版社，2003.

[4]李君章，秦江坡，胡治国，等.张力架线布线施工工艺[J].电力建设，2011（5）：118-120.

[5]秦江坡，郑晓广，郭天兴，等.特高压直流输电线路架线施工技术[J].电力建设，2010（7）：63-65.

[6]刘利平，熊织明.1 000kV线路采用2×（一牵四）同步张力架线施工中的问题[J].电力建设，2008（10）：10-13.

[7]蔡生泉.高压架空输电线路张力架线[M].北京：水利电力出版社，1991.

[8]艾肇富，尚大伟.500kV输电线路张力架线施工牵张设备出力的配置[J].电力建设，1996（6）：11-14.

[9]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，2002.

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