韓啟云，徐鵬飛，單長(zhǎng)孝，劉民明，關(guān)紹峰

(安徽送變電工程有限公司，合肥 230022)

0 引言

昌吉-古泉±1 100 kV特高壓直流輸電工程(以下簡(jiǎn)稱±1 100 kV吉泉線)，首次將電壓等級(jí)提升到世界之最的±1 100 kV，改線路采用8分裂1 250 mm2大截面導(dǎo)線，這是在全世界第5次將這種導(dǎo)線應(yīng)用到特高直流輸電中，這種導(dǎo)線具有鋁鋼比大、比載大、直徑大、額定拉斷力大、緊線張力大等優(yōu)點(diǎn)[1-4]。本工程無(wú)論從桿塔橫擔(dān)長(zhǎng)度，還是導(dǎo)線金具重量都與以往±800 kV線路有著質(zhì)的差別；另外這也是世界上首次將4ד一牽二”張力架線施工工藝應(yīng)用于±1 100 kV級(jí)線路施工，沒(méi)有施工經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，施工工藝及工器具都需根據(jù)要求做出適應(yīng)性調(diào)整[5-6]。

項(xiàng)目組通過(guò)自主創(chuàng)新，最終構(gòu)建了一整套以V串合成絕緣子運(yùn)輸支撐架、雙聯(lián)V串懸垂絕緣子吊裝用輔助支撐工具、4ד一牽二”型滑車掛架等為主的施工系統(tǒng)[7-9]。

1 工程概況

±1 100 kV吉泉線沿線路前進(jìn)方向，導(dǎo)線左側(cè)為正極，右側(cè)為負(fù)極，導(dǎo)線型號(hào)為8×JL1/G3A-1250/70鋼芯鋁絞線，地線左側(cè)為OPGW-240光纜，右側(cè)為JLB20A-240鋁包鋼絞線具體見(jiàn)表1。

兩極導(dǎo)線左右布置。直線塔全部采用V串絕緣子連接。

表1 直線塔V串型式表

2 工程難點(diǎn)及對(duì)應(yīng)思路

(1)設(shè)計(jì)±1 100 kV專用的V串合成絕緣子的運(yùn)輸支撐架，解決小運(yùn)輸?shù)缆窂澢霃捷^小或無(wú)法均布抬運(yùn)的問(wèn)題，以滿足合成絕緣子的運(yùn)輸要求。

(2)設(shè)計(jì)±1 100 kV特高壓雙聯(lián)V串懸垂絕緣子吊裝用輔助支撐工具，解決雙聯(lián)V串合成絕緣子在吊裝過(guò)程中因間距不夠?qū)е孪嗷ツΣ痢p傷的難題。

(3)設(shè)計(jì)供±1 100 kV吉泉線使用的4ד一牽二”型滑車掛架，解決八分裂大截面導(dǎo)線放線滑車吊裝繁瑣、后期附件安裝作業(yè)量大的問(wèn)題。另外，滑車懸掛高度誤差大會(huì)影響弧垂觀測(cè)，可能導(dǎo)致滑車因受力不平衡發(fā)生扭轉(zhuǎn)而無(wú)法順利通過(guò)，并存在導(dǎo)線磨損等質(zhì)量、安全隱患，采用4ד一牽二”型滑車掛架可以有效地解決這一難題。

3 施工創(chuàng)新研究

3.1 研制專用合成絕緣子運(yùn)輸支撐架

制作簡(jiǎn)易補(bǔ)強(qiáng)支撐架，滿足合成絕緣子均勻受力，示意圖見(jiàn)圖1。

3.2 研制專用合成絕緣子吊裝支撐工具

研制設(shè)計(jì)絕緣子輔助吊裝用的支撐桿(見(jiàn)圖2、圖3、圖4)，讓合成絕緣子與安裝時(shí)的水平距離保持一致。同時(shí)使用Φ10杜邦絲繩綁扎在導(dǎo)線聯(lián)板上當(dāng)作留繩以控制絕緣子串在提升過(guò)程中與鐵塔塔身間距不小于0.5 m。

3.3 研制專用4ד一牽二”型滑車掛架

4ד一牽二”架線滑車掛架，利用V型絕緣子串與懸垂聯(lián)扳固定連接，懸垂聯(lián)扳上固定有金具，懸垂聯(lián)板的兩側(cè)通過(guò)鋼制槽鋼與外側(cè)兩聯(lián)板連接，兩個(gè)外側(cè)兩聯(lián)板通過(guò)橫梁連接，橫梁上固定有兩個(gè)內(nèi)側(cè)兩聯(lián)板。外側(cè)聯(lián)板和內(nèi)側(cè)兩聯(lián)板的下部通過(guò)螺栓與直角掛板連接，橫梁兩外側(cè)由角鋼平衡梁與懸垂聯(lián)板上端的兩導(dǎo)線掛點(diǎn)相連，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。采用整體式滑車掛架及平衡梁設(shè)計(jì)，將各滑車間高度誤差控制在5 mm以內(nèi)[10-11]。

通過(guò)建立模型，并對(duì)滑車掛架模型進(jìn)行分析，得到滑車掛架參數(shù)掛板受力簡(jiǎn)化模型(見(jiàn)圖5)，兩側(cè)角鋼受拉，主板由槽鋼組成工字梁，主要受壓、受彎。①、④兩荷載對(duì)梁不產(chǎn)生彎矩，但會(huì)使兩側(cè)角鋼受拉，梁受壓；②、③能使梁產(chǎn)生彎矩，同時(shí)會(huì)使兩側(cè)角鋼受拉，梁受壓。

工況1：①+②+③+④共同作用下梁彎矩圖，見(jiàn)圖6。

工況2：①+②。

①+②工況下，左側(cè)角鋼受力最大(見(jiàn)圖7)，且梁上最大彎矩大于工況1的情況，該工況下左側(cè)節(jié)點(diǎn)如圖8。

4 工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 施工流程

施工流程如圖9。

4.2 施工準(zhǔn)備

認(rèn)真準(zhǔn)備和仔細(xì)檢查V串安裝使用的器材、機(jī)械和工器具。架線所有工器具進(jìn)場(chǎng)達(dá)60%后，委托檢測(cè)單位在施工前開(kāi)展施工機(jī)具的檢查工作。

4.3 工藝技術(shù)和操作步驟

4.3.1 合成絕緣子運(yùn)輸

采用多點(diǎn)抬吊，均勻受力。

4.3.2 合成絕緣子串吊裝

雙聯(lián)導(dǎo)線V串吊裝時(shí)，通過(guò)專用合成絕緣子吊裝支撐工具固定，確保兩聯(lián)之間間距。每聯(lián)絕緣子串與專用夾具連接的上方連接吊裝繩索正視圖如圖10。三聯(lián)導(dǎo)線V串吊裝，可利用繩索與聯(lián)板的固定，直接吊裝。

4.3.3 直線塔V串吊裝

導(dǎo)線V串起吊時(shí)，使用兩套絕緣子起吊系統(tǒng)同步吊裝。吊裝V串應(yīng)避免合成絕緣子受到硬彎，在絕緣子串起吊離地后，安裝滑車掛架和放線滑車，如圖11。

5 質(zhì)量控制措施

(1)運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)檢查合成絕緣子與運(yùn)輸支撐架之間連接處做好襯墊。

(2)使用吊裝支撐夾具在于保護(hù)絕緣子，避免吊裝過(guò)程中合成絕緣子相互碰撞、擠壓、磨損，確保成品質(zhì)量。

(3)使用夾具應(yīng)檢查與合成絕緣子配套情況，確保連接無(wú)相對(duì)滑移。

(4)滑車掛架安裝后，應(yīng)檢查滑車水平度，確?；囅鄬?duì)高差不大于5 mm。

(5)施工過(guò)程中應(yīng)做好金具鍍鋅層的保護(hù)。

6 安全及環(huán)境保護(hù)控制措施

(1)施工前，應(yīng)組織學(xué)習(xí)施工方案，熟悉并掌握V串安裝的施工內(nèi)容和要領(lǐng)，清楚V串結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，吊裝工具性能、操作順序、注意事項(xiàng)等。

(2)在合成絕緣子運(yùn)輸時(shí)，需將絕緣子與支撐架固定牢固。

(3)直線塔V串吊裝前，應(yīng)進(jìn)行試吊，檢查工器具配合及夾具握著力，確保施工安全。

(4)V串安裝過(guò)程中應(yīng)做好人身安全防護(hù)。

(5)在V串安裝施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)和水土保持措施。

7 施工效益分析

(1)本方法滿足特高壓交直流八分裂導(dǎo)線架設(shè)施工，解決超長(zhǎng)合成絕緣子運(yùn)輸和多只滑車懸掛問(wèn)題。針對(duì)角鋼塔特點(diǎn)，設(shè)計(jì)適用于八分裂導(dǎo)線V串安裝施工工藝，為后續(xù)特高壓直流工程施工提供技術(shù)支撐。

(2)將該項(xiàng)工藝投入在±1 100 kV吉泉線(皖3標(biāo)段)的施工中，其節(jié)約費(fèi)用分析見(jiàn)表2。

該工程共有直線塔178基，一支架線班組V串安裝效率由一天兩基提高到一天四基，后期直線桿塔附件安裝效率由一天一基提高到一天兩基，累計(jì)節(jié)約工程費(fèi)用達(dá)267萬(wàn)元。

表2 滑車懸掛效益分析表

①將1 250 mm2大截面導(dǎo)線4ד一牽二”架線滑車掛架研制應(yīng)用在本工程施工中，節(jié)約了施工成本。皖3標(biāo)段共有直線塔178基，節(jié)省費(fèi)用達(dá)267萬(wàn)元。

②絕緣子輔助吊裝用的支撐桿，規(guī)范了合成絕緣子施工吊裝工藝，降低了金具及絕緣子磨損可能性，確保工程質(zhì)量，降低高空作業(yè)時(shí)間，其安全質(zhì)量效益顯著。

8 結(jié)束語(yǔ)

±1 100 kV八分裂導(dǎo)線V串安裝施工工藝，在±1 100 kV吉泉線(皖3標(biāo)段)成功應(yīng)用。該項(xiàng)目的實(shí)施成功克服了現(xiàn)有工器具性能不足的客觀情況，提高了施工效率，避免了重大安全、質(zhì)量隱患，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)為今后直流特高壓線路工程的開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，為大截面導(dǎo)線施工的展開(kāi)和安裝開(kāi)辟了一條新途徑。