特高压输电线路施工工程中直升机的应用

【摘 要】我国人民生活水平对电力消耗的要求越来越高，东西部的电力资源及其不均衡，中西部能源中心远离消费中心长三角和珠三角，随着东部经济的发展，电力施工难度极大，现在已将直升机大力用于架设高空输电线路，本文回顾了这几年来直升机在特高压电网施工的使用状况，简述了直升机在输变电线路建设过程中物资传输、简易施工、建立铁塔、张力架线等方面的探索研究和使用实施，并展望了直升机施工技术在应用推广中的发展前景。

【关键词】直升机施工;输变电线路建设;张力架线

引言

使用直升机组立输电线路张力架线在国内外电网建设领域是一种先进的施工技术，其具有施工安全性高、效率突出、对环境破坏少、可大幅降低作业人员任务等好处。直升机在电网运行中已慢慢成为电力查线、检查作业等任务，在超、特高压线路的运行过程中、自然灾害偶发时的抢险等方面发挥着强有力的效力，特高压线路铁塔直升机的组建对施工方案、对接电力操控系统工作人员技术等都有专业的要求。结合蒙西—晋中交直流联网工程换流站接地极铁塔的直升机施工工程，研究了对施工方案和接辅助系统的设计及工程实施。通过项目成功应用表明：研究的辅助系统，施工计划合理，安全可行，为输变电网建设中其他类型电网线路铁塔的直升机参入建设提供了参考。

一.使用直升机参入物资运输

電网线路地形差异较大情况各有不同，挑选安全、高效、高性价、不影响环境的运输技术，对提升确保运输物件的质量、工程速度、减少施工成本、不破坏环境具有十分长远的意义。使用哪种运输方式确保施工材料及工程器材供应是决定工程进度的关键因素。特高压工程施工材料及施工器材每件重量或体积都很大，现在多数使用索道或特殊运输车辆的运松方式。针对位于坡道等较为艰难地形的变电塔位和材料量较多、每件体积或重量都很大的变电塔基座，工程中都采用铁索传输模式。

而在榆横——潍坊特高压1000kV特高压直流工程15标段中，地形主要以大山为主，许多洼地，沿路都是茂密森林，一路上道路崎岖，交通及其不便。假设只用索道方式施工，不知何时能完工，有些困难地区的物资和设备也很难运进去。为提高榆横——潍坊特高压1000kV高压输电线路施工进度，使用直升机进行吊装作业，把建设变电塔的材料送上定位好的塔位，效果十分理想。

2014年11月至2015年5月，在榆横——潍坊特高压工程福建区域，国家电网公司一直使用直升机运送输变电物资材料，总共飞行120多小时，吊装763次，运送电力等物资材料1800多吨，加速了无人区的工程进度。

通过使用直升机运输电力物资材料输电线路使施工进度极大的加快了。运送特高压输电线路单基铁塔电力材料达170～190吨，在条件艰难的情况下使用原始运输工具需40多天的时间只能运输完成一座塔基的材料，如果使用钢丝绳运输也要十几天的时间，但是统计榆横——潍坊线直升机每天运输塔基的材料物资达102.36吨，而运输一座输变电电线塔基材料物资使用直升机平均仅需1.5天，在运输6L027（A19+2）塔基材料时更创造了一天吊装163.23吨的记录，运输A19+2塔基物资材料只花了一天多的时间，绝不是普通运输方式可比，尤其在吊装A15号塔基材料时，位置险要坡度陡峭的山脊，在指定位置上用飞机吊运的钢材准确放置在坡道上。说明在高山林密的复杂困难地形采用直升机运输电力材料施工作业能够极大的提高工程进度，并且能以最少的人工作业完成项目工程，不耽误工程的完工。

二.直升机参对施工的帮助

由于特高压工程中基础土方工程较大，需要建立混凝土搅拌站，工程作业阶段要求塔基使用混凝土。为了更加提高工程质量、增强效率，较少的占用施工现场空间。必须按照实际地形、道路交通条件，一般在工程中使用混凝土运输车运输混凝土，这是一种非常落后的方式。

在遭遇交通不便，山高林密，道路险峻时，山间险要，翻斗车无法进入，物资运输非常困难。那么对环境的破坏较大，道路修复困难。国家电网公司经过探索总结，设计了完整的直升机吊运混凝土程序，制定吊装的标准，方便直升机吊装混凝土，2008年10月6日在1000kV西盟-山东特高压交流试验示范工程中第一次运用直升机吊装混凝土作业，在工程线路实地M27塔基位置非常方便地吊运浇筑混凝土。这样的工程作业有了直升机参与，减少对环保的破坏，避免对树木的乱砍乱伐，交替运用多个混凝土罐，减少了吊装时间，加快了工程进度。

三.使用直升机施工组立杆塔

特高压输电力工程作业中，内悬浮外拉线抱杆分解组塔实用性较强，效率较高，是应用最广泛，技术最成熟的施工工艺。这种离地面的高空施工需要较多工程施工人员的良好配合才能完成，作业效率低下。对于交通便利的地方、采用内悬浮外拉线抱杆分解组塔，施工进度较快，作业效率业高。【1】

但是地形不好的时候，无法进行抱杆组塔施工，而且大吨位的车辆业难以进出施工场所，这时在吊装组塔中直升机的价值得到显现，。

比如在1000kV西盟-山东特高压交流施工工程中，由S65-E型直升机进行三脚铁塔的吊装安装，此次项目的成功，证实了使用直升机吊装组塔在特高压工程中的价值，直升机吊装与人工辅助组塔的配合充分展现的这种施工方式的高效性，减少了环境的破坏，保障了施工人员的安全。为直升机吊装组塔积累了丰富的经验，完善了施工工艺，为今后大规模使用直升机组塔奠定了基础。【2】

四.在张力架线中使用直升机

特高压线跨越高山峡谷、深沟密林、经济作物区、江河湖泊、公路桥梁等放线区域，使用人工放线难度很大，会导致跨越物的安全运营得不到保障，而且会导致破坏地表植被。国内特高压输电线路工程张力架线工程，放线运用的工具主要有伞、无人机等，动力伞对降落的场地要求较高，无人机承载力不够，飞艇更加难以适应地形环境的复杂，而且体积庞大，容易被风刮落。所以飞艇只是初级放线的方式。

但是运用直升机放线的工艺可以使施工周期大大提前。我国在上世纪80年代中期已有此项技术，曾经在三峡无人区使用S-62直升机放线差不多30km（两根），把钢绳穿入单轮滑车32个。配套的滑车和张力机都是自主开发。使用直升机在高空展展放电线，而且准确穿入五轮放线滑车中的轮毂。2013-2014年，依托于榆横——潍坊线、蒙北～晋中两条特高压交流线路工程，国网公司通过配套输变电工具的研发，经过多次实验，开发出了直升机牵引放线引绳直接进五轮滑车中轮的技术方法，验证了使用直升机展放钢导引绳的优越性，而且检测了各设备的功能。

总结

在艰难施工环境条件下的施工难题通过使用直升机在输电工程中的推广应用得到了解决。在极端高山峻岭施工条件下使用直升机施工能够得到解决，铁塔的物资材料运输、工程机械和设备、工作人员的运输等问题也有了解决办法;运用直升机作业使工作人员得到安全保障。而且直升机能够解决应急救援问题，比较传统施工作业使用直升机作业时间减少很多，在安全风险系数大大提高，现场施工时间越短，发生安全风险事故就越少。由于国内会逐步放开低空空域，直升机在特高压输电线路施工工程中将会得到广泛地应用。

参考文献：

[1]姚鑫《660kV直流输电工程铁塔与架线技术研究》2014

[2]褚力永《特高压钢管塔内悬浮外拉线抱杆组塔施工设计及应用》2015

[3]王弋《高原地区输电线路工程直升机调运项目施工管理研究》2015

作者简介：

许多（1992年8月5日）民族：汉 性别：男 籍贯：上海市，工作单位：上海送变电工程有限公司 学历：本科 研究方向：输电线路，电力工程建设方向。

（作者单位：上海送变电工程有限公司）