GZTACSR240間隙型耐熱增容導線施工工藝研究

刁宏濤，楊朝鋒

河南送變電建設公司，河南 鄭州 450051

1 電網發展的趨勢

隨著深圳橫崗地區經濟的迅速發展，用電負荷也成倍增加。110kV簡橫I、II線是橫崗地區主要供電電源，為提高橫崗片區的供電可靠性，確保送電線路的安全運行，需要對電網進行擴建，增大電能的輸送，但隨著土地資源的日益緊缺和青苗賠償費用日益增高等諸多問題的出現，通過建設新的送電線路來確保供電是非常困難的事情。因此，有效利用已經架設好的線路的情況就顯得十分重要。

如果利用現有的輸電線路，則一般采用在線路走廊新建大容量輸電線路或者對現有的線路進行改造，通過升壓和加大導線尺寸來增大線路的輸送能力。

但無論采取上述哪種方法，都會有很多的施工量，且受環境條件的制約。因此在不改變原有鐵塔結構和絕緣配合的情況下，只更換導線便可達到增加輸送容量的趨勢成為必然。

2 增容導線的選用

2.1 增容導線的結構

本工程是從技術、經濟效益方面進行了比較與分析，確定采用間隙型耐熱鋁合金導線GZTACSR240替代良導體LGJ-240。新導線重量、外徑小于原導線，且荷載小于原導線，原鐵塔荷載可以滿足要求，在130℃滿足原導線2倍載流量的要求，并在此溫度和載流量下弧垂小于原導線的弧垂。

本工程采用的低馳度增容間隙型導線，內層為7股鋼芯，次外層為10股梯形鋁線，外層為15股梯形鋁線絞制而成，每層絞制方向相反，內層鋼芯與次外層鋁線之間有一定的間隙，用導電耐熱潤滑油膏填充，鋁線與鋼芯分別為獨立結構，鋁線可以在鋼芯表面自由滑移。

2.2 間隙性增容導線的特點

1）利用現有線路的鐵塔及金具，只更換導線、導線線夾和部分金具，即可達到線路增容的目的；

2）低馳度可以避免原有鐵塔高度不夠，造成對地及被跨越物安全距離不夠的問題；

3）鋁線及鋼芯采用耐熱材料制成，導線溫度達到210℃時仍可正常運行；

4）由于鋁線層可以在鋼芯表面自由滑移，鋁線的線性熱膨脹系數是鋼芯的2倍，當導線溫度升高時，鋁線在鋼芯表面堆積，導線截面增大，電阻降低，電能損失減少；

5）輸電量可達到同等直徑普通導線的2倍。

3 相關數據的計算

3.1 張力的確定

計算放線張力時可根據下式確定:

W-導線每米重量（N/m）；

L-放線段內控制檔檔距（m）；

f-放線時控制擋允許弧垂（m）。

由《施工說明》知本工程導線重量為9.67N/m，控制檔檔距為750m，允許弧垂為55m，因此放線張力為12000N。

3.2 牽引力的確定

計算牽引力時可根據下式確定:

c為分裂數；

PH為牽引機水平牽引力（N）；

T為張力機的出口水平分力（N）；

ε為滑輪綜合阻力系數，取1.012-1.015；

n為施工段內放線滑車總個數；

W1為導線（或牽引繩）單位長度重量（N/m）；

hi為懸掛點高差（m）。

本工程經驗算牽引力為14000N。

3.3 臨錨系統

根據導線最大張力，選配導線用臨錨繩、緊線工器具。GTACSR-240導線緊線后臨錨張力:PL≤30664N。

3.4 耐張塔掛線張力計算

耐張塔導線平行掛線或單側掛線時，GTACSR-240導線張力:

3.5 附件安裝

直線塔施工負荷，垂直檔距取1267m（本工程中的最大垂直檔距），GTACSR-240導線提升負荷為:

4 導線更換施工工藝

增容導線架線采用牽張設備張力放線，考慮鐵塔運行時間較長，為避免鐵塔掛點局部受力過大，利用舊線帶新線帶張力的換線方法。從牽引導線開始，增容導線便與普通導線有了很大的差別。

4.1 牽張場的選擇

由于本工程間隙型導線一個放線區間的最大距離為5km（放線盤不能超過3個），因此在換線施工時必須以線路長度和線盤數進行分段；另外綜合考慮放線效率、導線損傷、地形和道路情況等因素，來選定牽張場。

4.2 牽張方法

在牽引場布置牽引機，用來牽引回收舊導線、展放新導線，在張力場布置張力機及導線、支架。使導線通過張力機后，用鋼絲網套將增容導線與舊導線連接，因為增容導線鋼芯可以在鋁股內滑動，所以需在導線出口處剝去長約10cm鋁層，將耐熱潤滑油膏擦拭干凈后，壓一枚鋼錨，防止鋼芯滑動。連接好后牽引機牽引力不得大于1.4kN，張力機施加張力不得大于1.2kN，方可牽引。

4.3 耐張塔掛線

當導線牽到位后，用鋁用緊線器在耐張塔靠近張力場側約6m處高空臨錨，用鏈條葫蘆連接鋁用緊線器，并將導線收緊，在耐張塔滑車出口處將導線開斷。先穿入耐張鋁管，再根據施工說明切除多余鋁股，穿入耐張管鋼錨后將其壓接，最后壓接耐張鋁管。壓接完畢后將導線掛在耐張塔上，慢慢放松鋁用緊線器，使鋼錨受力后拆除鋁用緊線器。至此耐張塔一相線路掛線完畢。

4.4 終緊線張力的70%緊線

當牽引側耐張塔導線掛線完畢后，便可在張力場側耐張塔靠近牽引場側約15m處用鋁用緊線器將導線與鏈條葫蘆連接，臨錨在耐張塔橫擔處。

這時，要將橡膠管包裹在導線上，防止鋁用緊線器夾臂傷及導線。收緊鏈條葫蘆使鋁用緊線器受力，在耐張塔放線滑車出口處將導線開斷。

此時利用鏈條葫蘆調整導線受力情況，使其達到最終緊線張力的70%（70%最終張力值對應的弧垂值為最終弧垂的1.3倍 ～1.4倍）。

4.5 最終緊線張力緊線

圖1 最終張力的緊線

自橫擔處量取導線開斷。開斷導線后，穿入導線耐張鋁管。在導線開斷處散開8m左右長度的導線外部鋁層，在充分留意不給導線造成傷痕的同時，撥開鋁層把3～4根鋁絲作為一股。這樣做在絞復時不僅可以加快作業速度，且絞復后更加整齊。此時用抹布將鋼芯的耐熱潤滑油膏擦拭干凈，用鋼芯緊線器臨錨鋼芯，然后用鏈條葫蘆與緊線器連接，通過鏈條葫蘆調整緊線張力，當達到最終弧垂時，停止緊線并將鋼芯錨固好。如圖1所示。

4.6 懸掛12h調整弧垂并壓接

在最終弧垂狀態下，放置到規定時間（12小時）后，待導線初伸長和鋁層與鋼芯充分滑移后再次觀測弧垂。

通過鏈條葫蘆調整鋼芯緊線器達到最終弧垂。把鋼芯的斷頭拉直，正確測量鋼錨的安裝位置，在測定好的開斷點將鋼芯開斷，把鋼錨壓接到鋼芯上。

此時收緊鋼芯緊線器，將鋼錨掛在耐張塔瓷瓶串上，再打松鋼芯緊線器，使鋼芯受力，然后將撥開的鋁層恢復到原始狀態。

至此，一相導線的施工結束，其余五根導線均可按照此方法進行操作。

5 經濟效益及社會效益情況

5.1 經濟效益

根據設計要求間隙型耐熱鋁合金導線GZTACSR240的輸送電能是LGJ-240導線輸送電能的2倍，這就相當于重新架設一條同樣的施工線路，其新建線路的投資高達3000萬元。而采用間隙型耐熱鋁合金導線項目總投資為850萬元，相比之下投資減少2150萬元。大大節約了線路成本的造價。

5.2 社會效益

1）在不改變原有鐵塔結構和絕緣配合的情況下，只更換導線便可達到增加輸送容量的目的，從而確保電網的安全可靠運行；

2）深圳電網輸電建設走廊日趨緊張，在新建和改造線路上采用增容導線并加以推廣應用,可緩解深圳電網輸電線路走廊緊張的局面；

3）增容導線比普通導線的弧垂下降減少，保證了線路對地面的安全距離，能較好地保護人身財產安全。

6 結論

1）由于增容導線的物理結構，使其在緊線過程中導線外層鋁股容易起“燈籠”。為避免此類事情的發生，在用鋁用緊線器緊線時，當緊線器稍微受力，便要迅速將導線從滑輪處斷開，使外部鋁層的扭力可以及時釋放，避免鋁層起“燈籠”；

2）此類導線的展放與普通導線不同，增容導線需對其二次緊線:第一次用鋁用緊線器緊到張力的70%，此時鋁股和鋼芯均受張力；第二次用鋼芯緊線器只緊鋼芯，使其達到緊線張力的100%；

3）緊到100%張力時，靜止懸掛塔上12h后，再次調整弧垂，達到設計弧垂方可壓接。靜止12h是為了讓鋁股和鋼芯相對滑移，使導線的張力遷移點在施工時出現，即在一般工況時，是鋼芯與鋁股共同承受導線張力，而溫度高于施工溫度時，由鋼芯獨自承受導線張力，由于鋼芯的強度很大而高溫時張力較小，鋼芯能完全承受導線的張力。保證高溫條件下導線維持低弛度。

[1]吳明埝，繆姚軍.間隙型增容導線在線路改造上的應用[J].電線電纜，2012(2).

[2]王賢燦，林徑.新型耐熱增容導線在220kV線路增容改造中的選型應用[J].內蒙古電力技術，2011(6).

[3]張衛峰.間隙型增容導線的應用[J].廣東輸電與變電技術，2009(1).