特高压架空输电线路张力放线施工技术

2023-03-23管懿

中国科技纵横 2023年24期

管懿

（中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司，山东济南 250001）

1 特高压架空输电线路的张力放线的特点

通过精确调节导线的张力，张力放线技术能够确保输电线路的稳定性和安全性。与传统手动调整方法相比，该技术能够在短时间内完成对导线张力的调整，提高工作效率。此外，精确控制导线的张力，可以避免导线因张力不均而产生振动或过度伸展的问题，减少导线的疲劳破坏和断裂风险，保证输电线路的安全性、可靠性。张力放线技术具有多种功能和应用场景，除了调整导线张力外，还可以用于导线定位和测量。通过该技术，可以精确定位导线，确保其位置符合设计要求，并实时监测导线的张力变化，以及时采取措施，确保输电线路的安全运行。

2 张力放线施工区段区分

在张力放线施工中，为了实现特高压架空输电线路的安全、可靠运行，施工人员需要考虑线路的特性和环境条件，对具有相似特征的区段进行分类，应包括不同的地形、导线类型、支架结构等。针对每个区段，施工人员需要考虑区段的长度、跨越物体的情况、电气要求等因素。根据这些考虑，施工人员要制定适当的放线计划，并选择合适的工具和设备。此外，施工人员还需使用专业的张力测量仪器，准确地测量和控制导线的张力，并根据需要进行相应的调整。在放线过程中，还要注意区段之间的过渡和连接，以确保整个线路的连续性和一致性[1]。为了保证施工质量和施工过程的安全，施工人员还应定期进行检查和监测，确保每个区段的张力保持稳定，并及时采取必要的维护和修复措施。

3 特高压架空输电线路张力放线施工技术分析

3.1 张力放线计算的主要过程

首先，确定线缆或绳索的长度和重量。长度可以通过测量或设计规格获得，而重量可以通过线缆或绳索的材料密度和悬挂物的重量计算，这些参数提供了计算张力所需的基本信息。其次，考虑线缆或绳索所处的环境条件，包括环境温度、风速以及任何外部力的作用，如风力或荷载。这些因素会对张力产生影响，因此需要对其进行准确的测量或估算。再次，确定线缆或绳索的材料特性，包括强度和弹性特性。不同材料的特性不同，直接影响张力的计算，这些特性可以通过实验室测试或参考材料的技术规格表获得。获得必要的参数后，可以使用适当的张力计算公式进行计算，这些公式基于物理原理和材料力学的基本原则。其中一种常用的方法是应用力平衡原理，将受力平衡的方程应用于线缆或绳索的不同部分。最后，根据计算得到的张力值，评估线缆或绳索的安全性和稳定性。如果计算得到的张力超过材料的承载能力，可能需要重新设计或选择更强的材料。

3.2 设备以及器具配置的确认

3.2.1 牵引机

首先，在确认牵引机时，要考虑牵引机的额定牵引力。额定牵引力是指牵引机在正常工作条件下能够提供的最大牵引力。一般来说，牵引机的额定牵引力应能满足张力放线施工中所需的张力要求。例如，因为特高压架空输电线路通常需要较高的张力，所以牵引机的额定牵引力要足够大，以满足线路要求。在张力放线施工中，施工人员需根据不同的工况和要求，调整牵引机的速度，以实现准确的张力控制。因此，牵引机的速度调节范围应足够宽，以满足不同张力要求下的放线速度调节。其次，绳盘容量的大小直接关系到张力放线施工的连续性和效率。施工人员要根据线路的长度和放线工作的持续时间，选择具有足够绳盘容量的牵引机，以确保施工过程中不需要频繁更换钢丝绳。现代牵引机通常配备了先进的控制系统，包括电子控制和自动化系统，这些系统能够实时监测和调整牵引机的牵引力、速度等参数，提供精确的张力控制[2]。最后，在确认牵引机时，施工人员要确保控制系统的稳定性和可靠性，以保证施工过程中的操作准确性。

3.2.2 张力机

张力机的配置是根据特高压架空输电线路的设计要求和实际情况进行确认的。在张力机的选择中，需要考虑多个专业参数和技术要求。首先，张力机的额定张力范围至关重要。对于特高压线路而言，典型的额定张力范围通常在200 ～500kN，具体数值根据导线类型和规格而定。其次，张力机应具备较高的精度和稳定性，通常要求张力控制精度在0.1%以内。再次，张力机还应具备快速而精确的数据采集和显示功能，以实时监测和调整导线的张力。张力机应配备合适的传感器和测量仪器，能够准确测量导线的张力，并通过显示屏或仪表板显示实时数据，例如张力数值、线速度和张力曲线。最后，张力机通常与其他器具和附件配合使用，包括导线张力锚定装置、张力控制系统和数据采集系统等，以确保施工的顺利进行。导线张力锚定装置用于连接导线与张力机，提供稳定的张力施加点。张力控制系统用于设置和调整张力机的参数，实现张力的精确控制。数据采集系统则用于记录和分析施工过程中的关键数据，以便后续评估和质量控制。

3.2.3 放线滑车

放线滑车作为重要的装置，用于支持导线，保证顺畅放线。在确认放线滑车时，要根据导线的规格和张力要求确定合适的滑车型号。滑车的额定载荷应满足导线的张力要求，通常要考虑导线的直径、材质和拉力等参数。例如，特定直径和张力的导线需要选用相应额定载荷的放线滑车，以确保放线过程的安全性和稳定性。针对复杂的地形或交叉河流等情况，需要选择具备良好适应性和稳定性的滑车。同时，放线滑车的结构和材料应具备耐磨、耐腐蚀和抗拉伸等特性，以适应长期使用和恶劣环境下的工作条件。在确认放线滑车的配置时，还需注意其他配套器具的选择，如滑车导向装置、钢丝绳、滑车固定装置等，这些配套器具的选用应与放线滑车匹配，确保整个放线系统的协调运作[3]。

3.2.4 牵引绳以及导引绳

在特高压架空输电线路张力放线施工中，牵引绳的选择应根据导线的直径、材质以及承载的张力等参数确定。通常情况下，牵引绳的承载能力应能满足导线放线过程中的张力要求，并具备足够的安全系数。在实际应用中，常采用高强度合成纤维绳或钢丝绳作为牵引绳，其额定张力可根据具体工程需求进行配置。另外，导引绳的选用同样重要。导引绳通常用于引导和定位导线的放线方向，保证导线在放线过程中的正确布置，导引绳的选用要考虑导线的直径、重量以及施工环境等因素。一般情况下，导引绳采用耐磨、耐腐蚀的材料制成，具备足够的刚性和耐用性。其长度和张力应根据实际需要进行调整，以确保导线放线的准确性和稳定性。

3.3 输电线路展放

3.3.1 初导展放方法

展放工作涉及多个步骤。首先将轴导引绳分散至各个施工点，进行人工铺开，然后在电塔上安装线滑车，将相邻的输电塔连接起来，确保线路的延续性。导引绳需要被锚固住，以便在回收时达到指定位置。而在进行后续步骤前，必须确保导引绳已达到预定高度。在展放过程中，可以参考飞行器的操控经验，进行分段展放，以确保导线的准确放置。热气球和直升机等空中工具可以为初导提供支持，使其能够准确降落到塔顶。然而，这些空中工具仍需要人工干预，以确保整个施工过程的顺利进行[4]。

3.3.2 中间导引绳展放

展放中间导引绳前，需要明确起始点和结束点。起始点位于初导展放的最后一段导引绳的终点，而结束点则是主线的起始点。为了固定和引导中间导引绳的展放，必须在这些位置安装导引绳支架。借助适当的工具，比如手动铺设器，沿着预定路径仔细铺设中间导引绳。这个过程需要准确地遵循线路的走向，确保适当的张力，避免出现过度松弛或过度紧绷的情况。在展放过程中，必须将导引绳正确固定在导引绳支架上，以确保其位置的稳定性和准确性。该操作的目的是确保中间导引绳与初导展放的导引绳能够良好连接，以实现线路的连续性。展放完成后，需要对中间导引绳的位置进行确认。这一步骤的目标是确保导引绳符合设计要求，正确引导主线的放线步骤。

3.3.3 架空地线展放

在架空地线展放的过程中，工作人员需要精确掌握力度和速度，以保证地线的均匀展放。首先，施工人员需依靠专业工具，如展放车、绞线机等，将架空地线从地线架或架空绝缘子上解绞。其次，工作人员利用绞线机的力量和自身的配合，将地线展放至预定的位置。在展放过程中，工作人员需要准确地掌握绞线机的控制，保证地线的拉力适中，不能过松或过紧。最后，施工人员要根据实际情况调整展放速度，确保地线的平稳展放，避免出现折断或过度张力的情况。

3.4 特高压输电线路张力放线施工要点

合理的张力放线施工可以确保电力的有效输送，防止线路的松弛、脱落或过紧，减少线路的振动和损耗，提高输电效率。首先，需要进行详细的工程规划和准备，包括细致的现场勘测和设计评估，确保线路的走向、标高和支撑结构满足设计要求。其次，准备适当的工具和设备，如张力计、绳索、滑车等。在实施过程中，需要选择合适的放线方法。根据线路的特点和设计要求，可以采用预张力或现场张力放线方法。预张力放线方法是在工厂或临时场地进行的，通过事先施加预定张力，将线路预拉到设计要求的张力值。现场张力放线方法则是在线路架设现场进行的，根据设计要求进行逐段放线和张力调整。在选择方法时，需要考虑线路长度、地形条件、支架结构等因素。在具体实施过程中，需要严格控制放线的张力和速度。施工人员应根据设计要求，准确测量张力值，避免过大或过小的张力[5-7]。再次，放线速度也需要适度，过快的放线速度可能导致线路松弛和过紧，而过慢的放线速度则会延长施工周期。施工人员需要熟练掌握放线工具的使用，合理安排施工队伍，保证施工效率和质量。最后，特高压架空输电线路张力放线施工还需要注重安全和质量控制。施工人员应严格遵守安全操作规程，佩戴必要的个人防护装备，确保施工过程中的人员和设备安全，定期检查线路的张力和垂直度，及时发现和解决问题，保证线路的安全可靠运行。