氫氣飛艇施放引繩施工總結

李道新

0 引言

隨著國民經濟的迅速發展，各行業對電力的需求也越來越大，電力線路建設也越來越多，線路建設大多處于山區，地形復雜，林木茂盛，涉及各方面的協調工作難度也越來越大，為減少對沿途植被、青苗的損壞以及臨時場地面積，降低協調工作量，減少人為因素對架線工作的影響，傳統人力展放線已不能滿足現在施工現場的需求，新型放線技術的出現是大勢所趨。隨著直升機、動力傘、熱氣球、氫氣球、飛艇等廣泛應用解決了目前面臨的問題。但是現在這些飛行器的推廣應用還存在一些限制，諸如受天氣影響較大，需要專業的操作人員，操作控制技術要求頗高等，這些都不利于這些技術的全面普及推廣。飛艇應用于放線較其他的方式具有安全性高(無人)、起飛場地條件影響小及投入成本小等特點，該技術更加有利于普及應用。

由我中鐵建電氣化局集團北方工程有限公司承擔施工的西昌500 kV變—永郎開關站220 kV線路新建工程全長65.301 km，位于四川省涼山州德昌縣境內，由于線路路徑山多、林密、地形復雜、特殊跨越多，海拔較高，導地線架設施工十分困難，經項目部多次論證分析，決定采用SWD-JC7000YKFT型遙控氫氣飛艇進行展放引繩的施工。

1 飛艇施工特點

1)較傳統放線施工工藝更加安全、可靠，不受復雜地形影響，縮短了施工周期。2)對沿途的植被及青苗損壞較小，減少臨時占地，大大降低了施工臨時通道的建設場地費用及對環境的破壞。3)相對其他放線方式如直升機、動力傘、熱氣球、氫氣球等安全性更高，轉場運輸更方便。

2 適用范圍

本技術適用于各類高壓、超高壓、特高壓電力線路展放初級引繩及電力線路特殊跨越放線。

飛艇禁用氣象條件:濃霧、雨、雷電、大風、雪天;能見度小于800 m;陣風5級以上;可能導致結冰和雷擊的天氣;可能導致遙控信號失真的氣象條件;－6℃以下氣溫建議停飛。

3 工藝原理

即利用遙控飛艇沿線路上空飛行并施放一根輕質引繩(φ3韓國絲)作為一級引繩通過各塔，然后利用這根φ3韓國絲不斷牽引后續引繩，直至φ9 mm鋼絲繩，這種方式替代的是人力展放引繩作業。

4 施工工藝流程及操作要點

1)線路調查、資料收集。接到施工任務書后，飛艇工作組應在三個工作日內組織工地負責人前往施工地點進行線路調查及收集相關資料。線路調查應調查當地的氣象條件、地形情況、線路中的重要跨越等相關信息。資料收集應收集有關該工程的桿位明細表、平斷面圖、施工組織措施、工程安全管理規定、架線作業指導書等相關工程資料。根據線路調查、資料收集所獲得的信息組織編寫該工程的飛艇施放引繩施工組織措施及作業指導書。

2)施工物資準備。施工任務書下達后，工作組材料員應對施工物資及工器具進行出庫前的檢查，所編制的施工組織措施及作業指導書批準后，根據指導書配齊工程所需物資運往施工駐地。

3)場地選擇及布置。工程物資進入施工駐地后應按要求堆碼整齊，并懸掛明顯標示牌。人員進入施工駐地后應按施工處項目部施工人員的管理規定進行管理，遵守項目部相關要求。施工前應對各施工區段進行實地查看，確定該施工區段的起降場、掛繩場、拋繩場、應急降落場及關鍵點。

4)飛艇的組裝。目前，本工程用于施工的飛艇為 SWDJC7000YKFT型飛艇。飛艇組裝，起降場地勤手、操作手必須按照SWD-JC7000YKFT型遙控飛艇《飛行、維護操作規程》《發動機使用維護使用說明書》《遙控設備說明書》進行組裝調試，組裝調試完畢后進行低空近距試飛，以檢查飛艇的飛行性能。

5)遙控設備的檢查。地勤及空勤人員將飛艇組裝好后須嚴格依次檢測飛艇各工部的工況，堅決禁止漏檢飛行。檢測項目包括:遙控器各通道正常、油路、線路、機械、氣囊、舵面、電源、拋繩結構、對講機、繩盤繩具等等。

各遙控設備的參數是事先就設定好的而且完全一致，在接力時，前一個操作手應將其各操作柄的開關位置和位移通知下一個操作手，然后方能交接。飛艇組裝調試完畢并試飛后，起降場地勤手應依次引導沿線各操作手發出各項遙控操作指令，并對照飛艇對應部件的動作，以檢查遙控設備發出的各操作指令是否有效準確。

6)飛艇施放引繩的方式的選擇。飛艇施放引繩的方式有兩種:牽放和展放，根據作業時地形、氣候和跨越物的特點選擇不同的放線方式，本工程采用牽放施工方式。牽放是將一級引繩全部置于起點地面線盤上，并將繩盤上的繩頭帶上塔頂，當飛艇在塔頂上方懸停并從遙控放線器中放出一段5 m～10 m的引繩到塔頂后，這時將飛艇放下的繩頭和從地面帶上塔頂的繩頭相連，飛艇便可牽引引繩向終點飛行。飛行全程中，引繩的張力由地面繩盤操控人員根據指揮員的命令進行控制，引繩可始終處于騰空狀態，飛艇在飛越終點后帶引繩下降，當塔頂或地面人員抓住引繩后，遙控人員把遙控脫繩器打開，將飛艇上的繩頭拋下，完成一段線路的一級引繩牽放。這種方式的優點是放線過程中放線張力全程可控，且引繩可以不與地面障礙物相接觸;飛行過程中起點始終作為控制點存在，如果地面繩盤出現故障，則可切斷起點的引繩，使飛艇不受引繩的影響返航降落。牽放的安全系數及放線成功率高于展放，是優先考慮的一級引繩放線方式。

7)飛艇起飛。飛艇檢查無誤后，由1名地勤人員控制飛艇，1名地勤控制線盤，遙控人員點火后啟動飛艇發動機，飛艇螺旋槳調整合適時即可起飛。在條件容許的情況下應設置在飛行放線的起點塔位;當起點塔位不具備起降條件時，應在起點塔位就近尋找起降場。

8)飛艇過塔及引繩進入滑車。a.由于受遙控距離的限制，一次飛行最少需要操作手4人，最多時為6人。其中，1人為起降場操作手，負責飛艇的起降及協助地操作手工作;1人為掛繩場(起點塔位)操作手，負責將飛艇懸停在塔頂并指揮高空作業人員掛繩;1人～2人為中間操作手，負責將飛艇由起降場操作至拋物場;1人為拋物場(終點塔位)操作手，負責操作飛艇飛過終點塔后將引繩拋下。操作飛艇過程中，引繩應通過各級塔的塔頂，并由高空人員置于滑車內。否則，操作人員應操作飛艇重新入場，直至引繩落于塔頂。b.為保證相鄰操作手之間通視，除起降場操作手外，其他操作手一般在塔頂遙控操作飛艇。c.飛艇飛行過程中，置于起點地面的一級引繩隨之被牽引，地面控制人員在高空人員的指揮下，通過線盤控制一級引繩的張力，以配合飛艇的飛行和保持距離跨越物的高度。d.SWD-JC7000YKFT飛艇一次最長牽放引繩的長度為2 500 m，一般多為1 000多米。e.SWDJC7000YKFT飛艇續航時間約40 min，飛艇每次起飛后，地勤人員要嚴格控制飛行時間，在飛行30 min時必須下達飛艇準備降落的指令，嚴禁發生飛艇因油料耗盡而失控的情況。f.每個區段作業前，隊長必須進行詳細的現場技術交底，飛艇飛行線路、接力方案、起降場地布置、氣候因素的影響等問題，必須交代細致并落實到人，并作好相應記錄。

9)終端拋繩。飛艇通過終點塔時，引繩必須落于塔頂后方可拋繩;否則，操作人員應操作飛艇重新入場，直至引繩落于塔頂。一般情況下，飛艇起飛前要在一級引繩離飛艇大約15 m～20 m處綁上500 kg左右的重物(如磚頭、石塊等)，可以確保終端拋繩的準確性。

10)飛艇降落。終端拋繩后遙控飛艇返回起降場降落，本段氫氣飛艇施放一級引繩作業任務完成。

11)后續施工方案。由于遙控飛艇所牽放的一級引繩破斷力極低，要將一級引繩過渡到常規線路使用的φ9 mm鋼絲繩，這其中還需要過渡二級、三級引繩，并且在三級引繩上以多次“一牽多”的方式將一根引繩變成多根引繩。a.在放線區段每基塔的塔頂均安裝了一只單輪朝天滑車。在上揚塔，應提前安置好壓線滑車;在轉角塔，應提前調整好滑車預偏角。b.二級引繩:當作業區段的一級引繩全部放通后，通過塔頂的朝天滑車，人工牽引一根二級引繩。c.三級引繩:二級引繩牽通后，使用專用小型牽張機牽引一根三級引繩，然后再利用這根三級引繩，以一繩牽多繩的方式牽引多次，牽通多根三級引繩。d.走板過塔時，應緩慢牽引，以便高空人員將走板提過滑車。牽引過程中，高空人員應注意觀察，指揮調整各引繩張力，避免打絞情況的發生。e.引繩穿中:一般貓頭塔中相都需要穿中，雙回路塔無需穿中。f.每次一牽多牽通后，便可將兩條邊相引繩分別放到邊導線滑車或地線滑車內，準備機械牽引φ9 mm鋼絲繩。分繩時，先將各引繩的張力降低，然后利用一根20 m左右的繩索提放引繩到相應的放線滑車內。

5 質量控制

1)架線施工時架線的方式、張力應符合規范及設計要求。2)本技術嚴格執行GB 50233-2005 110～500 kV架空送電線路施工及驗收規范和設計文件及相關規定。

6 安全措施

1)選擇飛艇起飛地點時，必須是開闊無雜物、無風的場所，而且起飛點和引繩展放起點必須通訊暢通，保證飛艇起飛后兩點能通視。飛艇每次作業除有預定的起降場地外，還必須考慮在飛行途中選擇應急降落場地，一旦在作業過程中發生意外，應能夠緊急降落。2)飛艇的設計抗風能力一般為3級，飛艇的每次起降工作的全過程要選擇風力小于3級的時機進行;并保持與當地氣象部門的隨時聯系，以防意外情況的發生。3)在展放段內，應每隔2 km左右設置一風力風向觀測點，及時將觀測情況向飛艇操作者進行通報，保證飛艇飛行的安全。4)飛艇在山區工作時，應特別避免飛艇靠近山體(即應遠離山體或高于山峰)，以避免近山區域的渦流對飛艇飛行的影響。5)需要飛艇進行長距離飛行采用遙控接力的方式時，操作人員所站位置應相互均能看到飛艇，并避免遙控裝置信號出現盲區現象，使飛艇出現失控。6)操作人員應準確操縱飛艇順線路方向直線飛行，飛艇通過每一基塔位時，保證從該塔正上方通過，以利于塔上人員能夠到引繩。7)展放引繩時，飛艇的飛行高度以適當高于塔頂為宜，既要保證飛行的安全，又應盡量靠近塔頂。8)遙控飛艇的操作人員必須是經過廠家培訓后有一定操作經驗的熟練人員，展放過程中，操作人員應注意控制飛艇的飛行高度，避免引繩在前進中與樹枝接觸而被掛住。9)每次展放前，要按照韓國絲盤的長度，展放每檔線路長度，依據飛艇的飛行高度、飛艇的牽引能力等因素，計算飛艇可飛行的距離，并且塔頂看管迪尼瑪繩盤的人員，要保持與飛艇操作人員的通信聯系，保證飛艇的飛行安全和迪尼瑪繩索的及時接續。10)放線引線展放過程中，要加強協作，保證系統的正常運行，發生任何意外，操作人員應立即決斷，首要是保證飛艇的安全。11)施工前檢查各種施工器具是否合格，是否存在安全隱患，不符合要求的器具禁止使用。12)飛艇停飛或過夜，應拴于牢固物體上;5 m范圍內嚴禁明火或吸煙，以免氫氣爆炸。13)氫氣儲運安全措施、通訊安全措施、高空作業安全措施、防火措施、后續施工安全措施、其他安全措施應遵照針對該工程制定的安全措施。

7 結語

7.1 經濟效益

1)本工程采用飛艇放線，全線路導引繩架設僅需15 d時間就全線展放完畢，每千米成本3 000元;采用人工展放導引繩需要投入150人，需要20 d展放完畢，每千米成本約5 000元;采用飛艇放線能節約直接工程成本2 000元/km，縮短工期15 d。2)本技術有效的簡化工藝，使施工人員勞動強度大大降低，提高了工作效率。3)本技術實施時可減少建設場地費用，同時減少了人工放線時所產生的青苗協調工作量，以及因協調原因可能產生的誤工等費用;本工程若采用人工展放220 kV線路施工，全線路最少需砍伐3 m～5 m施工通道，每千米需砍伐樹木3 000棵～5 000棵，按當地林木砍伐補償標準每棵樹30元，則每千米需支付林木砍伐費用100 000元，全線路林區近40 km，采用飛艇放線僅林木費用節余近400萬元。

7.2 環保效應

本技術與傳統人工展放導引繩作業比較:實施時導線不用落地，不用砍伐施工通道，對沿途的植被及青苗損傷量大大的減少。

7.3 社會效益

飛艇放線過程中可以懸掛橫幅做好企業宣傳，增加了企業知名度。由于本技術的使用使得放線周期縮短，對沿途村舍的影響也大大的減小，強化了企業文明施工形象。為更好的掌握飛艇放線的控制技術，各單位相互間應進行技術交流，相互取長補短。