大截面多分裂導(dǎo)線上揚(yáng)問題探討

劉利平 ，熊織明，郭玉瑩

（1.遼寧省送變電工程公司，沈陽市 110021；2.國(guó)家電網(wǎng)公司交流建設(shè)分公司，北京市 100052；3.中國(guó)電力科學(xué)研究院，北京市 100192）

0 引言

山區(qū)或高山放線施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)線上揚(yáng)問題，對(duì)于大截面多分裂導(dǎo)線，采用常規(guī)壓線方法難以克服上揚(yáng)問題，同時(shí)不能保證導(dǎo)線施工質(zhì)量。標(biāo)稱截面300～720mm2的導(dǎo)線通常采用壓線等方法克服導(dǎo)線上揚(yáng)問題，但對(duì)于900mm2及以上的大截面多分裂導(dǎo)線，尚無有效克服導(dǎo)線上揚(yáng)的施工方 法［1－3］。

本文針對(duì)錦屏—蘇南±800kV 輸電線路施工中，900mm2大截面多分裂導(dǎo)線放線施工中出現(xiàn)的上揚(yáng)問題進(jìn)行研究與分析，通過改進(jìn)放線滑車懸掛方式解決嚴(yán)重的導(dǎo)線上揚(yáng)問題，使張力放線施工質(zhì)量得到保證，消除不安全風(fēng)險(xiǎn)，提高放線施工速度。

1 導(dǎo)線上揚(yáng)

1.1 導(dǎo)線上揚(yáng)的危害

放線滑車的垂直荷載是滑車兩側(cè)放線曲線最低點(diǎn)間的線索重力（垂直檔距），大部分放線滑車承載垂直向下的壓力，但也有個(gè)別放線滑車承載垂直向上拉力（上揚(yáng)力）。線索在放線滑車中產(chǎn)生輕微上揚(yáng)時(shí)，線索容易從滑車正確槽位跑入其他槽位，稱為輕度上揚(yáng)；線索將離開放線滑車成為自由懸空狀態(tài)，勢(shì)必與滑車橫梁相磨，稱為中度上揚(yáng)；線索將放線滑車?yán)綑M擔(dān)下平面并與之相磨，稱為重度上揚(yáng)。無論是中輕度上揚(yáng)還是重度上揚(yáng)，如不采取措施均會(huì)造成放線障礙，使放線作業(yè)不能正常進(jìn)行，造成導(dǎo)線損傷，牽引繩、導(dǎo)引繩被拉斷或磨斷等［4－5］。

1.2 分類

（1）按鐵塔分類，分為直線塔上揚(yáng)和轉(zhuǎn)角塔上揚(yáng)。（2）按線索分類，分為初導(dǎo)繩上揚(yáng)、導(dǎo)引繩上揚(yáng)、牽引繩上揚(yáng)和導(dǎo)地線上揚(yáng)。（3）按上揚(yáng)程度分類，分為輕度上揚(yáng)、中度上揚(yáng)和重度上揚(yáng)。（4）按發(fā)生頻次分類，分為轉(zhuǎn)角塔上揚(yáng)次數(shù)較直線塔上揚(yáng)多、山區(qū)上揚(yáng)多于平丘地形和牽引繩上揚(yáng)多于導(dǎo)引繩及導(dǎo)線。（5）按轉(zhuǎn)角塔上揚(yáng)分類，分為半側(cè)上揚(yáng)和兩側(cè)上揚(yáng)［4－5］。

1.3 克服導(dǎo)線上揚(yáng)的技術(shù)措施

常規(guī)的克服導(dǎo)線上揚(yáng)的技術(shù)措施有：降低放線張力；上揚(yáng)塔號(hào)作放線施工段的起止塔；用壓線滑車壓線；降低相鄰放線滑車的懸掛高度。這些技術(shù)措施適用于截面積300～720mm2的導(dǎo)線，放線張力不大于25kN。對(duì)于標(biāo)稱截面積大于720 mm2或放線張力大于25kN 以上的導(dǎo)線，由于放線張力增加使?fàn)恳Ρ厝患哟螅瑢?dǎo)線上揚(yáng)問題就會(huì)更加嚴(yán)重。錦屏—蘇南±800kV特高壓直流工程采用六分裂導(dǎo)線，其標(biāo)稱截面積為900mm2，放線中采用3ד一牽二”張力放線方式，放線施工中多次發(fā)生導(dǎo)線上揚(yáng)問題，采用常規(guī)方法處理上揚(yáng)問題已不適用，通過放線施工進(jìn)行分析與研究，找出一種新的解決辦法。

2 壓線滑車

輕、中度導(dǎo)線上揚(yáng)的上揚(yáng)力一般不是很大，只發(fā)生牽引繩及導(dǎo)引繩上揚(yáng)，而導(dǎo)線一般不上揚(yáng)。在展放牽引繩及導(dǎo)引繩上揚(yáng)時(shí)，若采用常規(guī)壓線滑車，一是壓線滑車強(qiáng)度較低，二是其尼龍滑輪片不適用壓鋼絲繩要求，為此設(shè)計(jì)、加工了適用于壓牽引繩、導(dǎo)引繩的鋼滑車解決了此問題，鋼滑車的輪槽能通過旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器和抗彎連接器［6－10］。壓線滑車如圖1所示，滑輪選用φ180mm 圓鋼加工制成，軸承采用6308H 型，軸徑為φ40mm，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為100kN。該壓線滑車通過了試驗(yàn)驗(yàn)證，在實(shí)際工程得到推廣應(yīng)用。

圖1 壓線滑車Fig.1 Pressing pulley

3 克服導(dǎo)線重度上揚(yáng)

3.1 放線滑車作用

常規(guī)放線滑車的懸掛方式不能解決導(dǎo)線上揚(yáng)問題，通過改變放線滑車懸掛方式，用放線滑車來控制導(dǎo)線上揚(yáng)，使放線滑車具有放線和克服導(dǎo)線上揚(yáng)功能。

3.2 轉(zhuǎn)角塔內(nèi)角側(cè)放線滑車懸掛

（1）將放線滑車懸掛在塔身內(nèi)角側(cè)前后主材節(jié)點(diǎn)上，滑車的底端用小繩吊起并控制滑車的傾斜角度，如圖2所示。

圖2 轉(zhuǎn)角塔內(nèi)側(cè)放線滑車懸掛Fig.2 Pulley hanging inside angle tower

（2）操作要點(diǎn)。當(dāng)牽引板到達(dá)放線滑車處時(shí)，停止?fàn)恳┕と藛T將走板重錘用小繩拉至與導(dǎo)線平行狀態(tài)，保持此狀態(tài)繼續(xù)牽引，在牽引板重錘通過放線滑車后再拆除小繩，繼續(xù)牽引。

（3）注意事項(xiàng)。1）放線滑車在塔身主材節(jié)點(diǎn)的懸掛處，應(yīng)對(duì)塔身主材強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，其強(qiáng)度和剛度應(yīng)滿足要求。2）鋼絲繩等掛具與塔材接觸處應(yīng)對(duì)塔材進(jìn)行保護(hù)，防止塔材鍍鋅層損傷。3）鋼絲繩等掛具的強(qiáng)度應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)要求。

3.3 轉(zhuǎn)角塔外側(cè)放線滑車懸掛

（1）滑車懸掛。按常規(guī)方法懸掛轉(zhuǎn)角塔放線滑車，掛具需加長(zhǎng)。懸掛點(diǎn)設(shè)在橫擔(dān)前后的主材節(jié)點(diǎn)處，在掛具與放線滑車連接處增加1根控制繩以控制放線滑車連扳的位置。在放線滑車的底部綁扎1根調(diào)整繩，用以調(diào)整放線滑車預(yù)傾斜，如圖3所示。

（2）操作要點(diǎn)。在導(dǎo)線牽放的啟動(dòng)、停止時(shí)，放線張力處于波動(dòng)狀態(tài)，施工人員應(yīng)隨時(shí)調(diào)整放線滑車控制繩及調(diào)整繩的張力來控制放線滑車的傾斜，使導(dǎo)線與滑車軸處于垂直狀態(tài)，牽引板重錘過放線滑車同上所述，保證導(dǎo)線與放線滑車軸垂直且不與橫擔(dān)下平面相磨，實(shí)現(xiàn)施工設(shè)計(jì)目的。

圖3 轉(zhuǎn)角塔外側(cè)放線滑車懸掛Fig.3 Pulley hanging outside angle tower

3.4 轉(zhuǎn)角塔前后側(cè)導(dǎo)線重度上揚(yáng)的控制

（1）滑車懸掛。將放線滑車倒掛于導(dǎo)線下橫擔(dān)前后主材上，利用地線支架將放線滑車吊起，當(dāng)掛具穿過橫擔(dān)上平面時(shí)，可能受部分小斜材影響，可適當(dāng)移動(dòng)綁扎點(diǎn)或拆除橫擔(dān)上平面的部分小斜材，如圖4所示。

（2）操作要點(diǎn)。在放線過程中，牽引板重錘過放線滑車同上，如圖4所示。

圖4 轉(zhuǎn)角塔前后側(cè)上揚(yáng)放線滑車懸掛Fig.4 Pulley hanging in front and at the back of angle tower

4 導(dǎo)線重度上揚(yáng)的受力分析

4.1 轉(zhuǎn)角塔內(nèi)側(cè)放線滑車上揚(yáng)受力分析

放線滑車懸掛在塔身內(nèi)角側(cè)前后2根主材上，放線滑車處于倒置狀態(tài)，放線滑車的受力分析如圖5所示。由圖5可知，滑車受3種力，（1）導(dǎo)線對(duì)放線滑車向轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)作用合力P，（2）掛具對(duì)放線滑車的拉力合力N，（3）滑車、工具及導(dǎo)線重力G。

每根導(dǎo)線在放線滑車處最大張力為H，則有

式中：n為導(dǎo)線過滑車根數(shù)；φ為放線滑車向下的控制繩與水平面間夾角，（°）；α 為轉(zhuǎn)角塔線路轉(zhuǎn)角，（°）；θ為導(dǎo)線上揚(yáng)的懸垂角，（°）。

圖5 轉(zhuǎn)角塔內(nèi)側(cè)放線滑車懸掛受力分析Fig.5 Force analysis on pulley hanging inside angle tower

4.2 轉(zhuǎn)角塔外側(cè)放線滑車上揚(yáng)受力分析

放線滑車在放線工況下其受力狀態(tài)如圖6所示。（1）放線滑車懸掛橫擔(dān)下平面前后主材處掛具的合力F；（2）導(dǎo)線向轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)對(duì)放線滑車作用合力P；（3）對(duì)放線滑車橫梁掛板處（滑車與掛具連接點(diǎn)）施加向下控制合力T；（4）為使導(dǎo)線與放線滑車平行，需要調(diào)整放線滑車預(yù)傾斜調(diào)整拉力N；（5）放線滑車、工具及導(dǎo)線重力G。

圖6 轉(zhuǎn)角塔外側(cè)懸掛放線滑車受力分析Fig.6 Force analysis on pulley hanging outside angle tower

計(jì)算公式為

式中：β為放線滑車掛具與水平面間夾角，（°）。

5 結(jié)語

通過對(duì)上揚(yáng)塔放線滑車懸掛方式的改進(jìn)，使放線滑車除具有放線功能外，還具有壓線功能，解決了導(dǎo)線上揚(yáng)問題，放線速度得到提高，放線較為順暢，保證了導(dǎo)線的施工質(zhì)量，消除了安全隱患，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了施工用工具量，為今后更大截面導(dǎo)線的放線施工提供了技術(shù)支撐。

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