輸變電工程線路施工技術(shù)探討

摘要：電力是人們工作、生活的主要能源，因此對電力的需求越來越大。基于客觀形勢的發(fā)展，對輸送電力的電網(wǎng)建設(shè)以及變電線路施工技術(shù)方面也提出了更高的要求。針對當前輸變電線路施工技術(shù)的主要類型進行分析，并提出高壓輸變電線路具體施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高壓；輸變電線路；電力建設(shè)；施工技術(shù)

作者簡介：陳鑫（1984-），男，北京人，國網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院主管，助理工程師。（北京 100068）

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）30-0228-02

隨著我國市場經(jīng)濟建設(shè)速度加快，我國各個領(lǐng)域都有了很大程度的發(fā)展與進步，尤其是作為基礎(chǔ)能源設(shè)施的電力工程領(lǐng)域發(fā)展速度更是迅猛。高壓輸電線路需要聯(lián)系各個發(fā)電廠、變電站負責對電能的輸送以及分配，作為電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分，可以說是整個電力工程建設(shè)與發(fā)展的連接樞紐。因此，輸變電電力建設(shè)工程能否根據(jù)設(shè)計圖，在最大限度保障質(zhì)量與進度的情況下成功完成施工內(nèi)容，這是高壓輸變電線路施工工作的核心內(nèi)容。但是在高壓輸變電線路實際施工的過程中，必須考慮到施工環(huán)境的實際情況，針對具體的問題采取對應(yīng)的解決方法。

一、輸變電線路施工技術(shù)的主要類型

1.張力架技術(shù)

我國電網(wǎng)建設(shè)中張力架技術(shù)是使用最為廣泛的輸變電線路施工技術(shù)。此種技術(shù)主要是對輸變電線路的鋪設(shè)進行高空懸浮支架處理，其目的是為了最大限度避免輸變電線路與地面或者地上建筑出現(xiàn)間接或者直接的接觸與磨損。它一定程度上降低了輸變電線路運行過程中與地面形成的電容消耗以及無線電、噪音等所產(chǎn)生的部分電磁干擾的影響程度，進一步確保了輸變電線路每一個環(huán)節(jié)，如弧度的平穩(wěn)性與精確性，同時也降低對地面建筑物或者農(nóng)作物方面的影響。而且張力架技術(shù)全程為機械化施工操作，有效降低人工勞動的強度，能保障施工過程的效率與質(zhì)量，安全指數(shù)比較理想。另外，對張力架進行不同的利用，如改變不同的高度組合，能將多回路的輸變電線路的各層導線與地線在實際需求不同的程度上進行架設(shè)。放線與緊線也能根據(jù)不同的回路、不同的高度迅速完成，這也是張力架技術(shù)其主要優(yōu)勢的體現(xiàn)。

2.冷噴鋅技術(shù)[1]

冷噴鋅技術(shù)的優(yōu)勢自然在于冷噴鋅中含有的金屬鋅濃度非常高，密度高的金屬鋅薄膜能對金屬鐵、銅或者鋁進行有效保護，最大限度使其他們能在電化學中不會那么容易被氧化；其次，防腐的性能也特別強，密度高的金屬鋅薄膜能內(nèi)部的金屬緊緊環(huán)抱，其防護功能科學合理，幾乎能完全隔離與外界不同物質(zhì)的接觸，具有很高的保護能力。冷噴金屬鋅還有一定的環(huán)保作用，在技術(shù)施工的具體過程中，形成薄膜時通常不會產(chǎn)生廢液，對環(huán)境有一定程度的保護。另外，冷噴鋅技術(shù)不消耗熱能，也不會消耗電能，在成本控制方面比較客觀，可以說是非常符合經(jīng)濟效益的輸變電線路施工技術(shù)。

3.熱氣飛艇技術(shù)

熱氣飛艇技術(shù)在輸變電線路施工技術(shù)中出現(xiàn)，也是首次將航空設(shè)備用于輸變電工程當中。該種技術(shù)的應(yīng)用讓我國比較偏僻的地帶，尤其是道路崎嶇的落后山區(qū)等機械非常難進入的地域，可以利用熱氣飛艇等空中工具進行電網(wǎng)建設(shè)。

4.高壓直流技術(shù)[1]

高壓直流技術(shù)屬于高效輸變電線路施工技術(shù)，也是最近幾年才研發(fā)出來并投入使用的。高壓直流技術(shù)的優(yōu)勢在于：高壓直流技術(shù)能實現(xiàn)分區(qū)管理，及時出現(xiàn)了電力方面的故障，也能迅速將備用的交流系統(tǒng)設(shè)備啟用，能有效防止故障進一步擴大，降低經(jīng)濟損失。另外，高壓直流技術(shù)反應(yīng)速度非常快，尤其是體現(xiàn)在對故障解決精準的程度上，操作快捷簡單，能充分實現(xiàn)多條輸變電線路的控制。

二、高壓輸變電線路施工技術(shù)分析

1.施工前期準備工作[2]

高壓輸變電線路施工前期準備工作，是施工技術(shù)質(zhì)量的基礎(chǔ)保障，其中涉及到的問題是非常多的。因此，高壓輸變電線路工程能不能順利完成，主要取決于施工之前的準備工作是否完善。500kV輸變電工程建設(shè)需要考慮這些方面：第一，涉及終勘、林勘以及復(fù)測；第二，要得到施工地區(qū)政府以及民眾的大力支持與理解；第三，對施工技術(shù)隊伍以及技術(shù)管理人員的選拔。其中終勘、林勘、復(fù)測是保障高壓輸變電線路工程真實情況的核查過程，很大程度上還影響到施工的成本。需要通過建設(shè)項目單位進行仔細的復(fù)核與協(xié)商，將施工工程的實際情況準確反映到預(yù)算以及施工技術(shù)圖紙當中，對過度開支進行有效控制。關(guān)于工程實施開展，很大程度上還在于當?shù)卣闹С謶B(tài)度。基于當?shù)匕l(fā)展的迫切需要，又能為當?shù)厝罕妿韺嶋H的經(jīng)濟效益，那么此工程也就能更加順利開展。高壓輸變電線路工程建設(shè)技術(shù)管理人員以及作業(yè)人員的選擇很重要。既然外界的條件已經(jīng)具備，就必須深入考慮到施工技術(shù)細節(jié)上的問題。技術(shù)人員的責任心是首要也是負責重要崗位的前提條件。關(guān)于作業(yè)團隊的選擇，必須要選擇服從指揮的隊伍，這樣才能把建設(shè)工程的要求真正貫徹到施工各個環(huán)節(jié)當中。

2.高壓輸變電線路施工的要點分析[2-4]

（1）基礎(chǔ)施工。基礎(chǔ)施工開展需要對施工地理環(huán)境進行實地考察，并與地理環(huán)境的特點進行充分結(jié)合，堅持因地制宜的理念開展基礎(chǔ)建設(shè)，例如掏挖式基礎(chǔ)等等。華北地區(qū)經(jīng)過風化侵蝕嚴重的巖石具有的抗剪能力比較強，因此對巖石嵌固基礎(chǔ)進行充分的利用，其目的是保障基礎(chǔ)工程能夠承受最大限度的抗拔力。施工之前要對巖石進行采樣并做好實驗分析工作，并對華北地區(qū)巖石的種類進行明確，采取對應(yīng)的施工工藝。針對土質(zhì)比較好的區(qū)域，如：這個區(qū)域的地下水位又位于混凝土基礎(chǔ)之下的情況，通常選擇掏挖式基礎(chǔ)施工工藝。而實際開展掏挖式基礎(chǔ)過程中，必須要做好樣坑掏挖的工作，并對樣坑進行必要的科學測試，符合相關(guān)標志之后才能開展后續(xù)掏挖工作。基于主柱的實際情況，推薦人工掏挖，可以最大限度保障孔徑的大小能夠科學合理。其中需要考慮到時間因素，若是需要第二天進行澆筑，其必要的防雨措施一定要切實做好。基礎(chǔ)施工過程中，難免會遇到吃力較深并且作用力較大的區(qū)域，可以選擇塔灌注樁式基礎(chǔ)。采取這種施工工藝時，需要對樁與土之間的摩擦力以及樁端的承載能力進行必要的分析與研究。涉及到水下混凝土灌注時，首先要加強實驗，將混凝土的配合比例明確。需要注意的是，灌注過程中不能中途停止，必須一次性完成灌注環(huán)節(jié)，某特殊情況需要中斷，必須有對應(yīng)的措施，避免導管出現(xiàn)堵塞的情況出現(xiàn)。

（2）桿塔建設(shè)。桿塔建設(shè)的質(zhì)量會直接影響高壓輸變電線路施工的質(zhì)量。高壓輸電線路桿塔受力的特征可以將其劃分為直線與耐張型。對桿塔的型式、結(jié)構(gòu)進行科學合理的選擇，這是桿塔設(shè)計非常重要的一個環(huán)節(jié)。針對550kV電壓等級的線路，一般采用自立式鐵塔，而低壓等級的線路應(yīng)該優(yōu)先采用鋼筋混凝土桿與預(yù)應(yīng)力混凝土桿。

高壓輸電線路施工中桿塔構(gòu)建是非常重要的施工技術(shù)。華北地區(qū)500kV輸電線路桿塔所采取的組立方式，主要是整體組立與分解組立相結(jié)合。輸電線路在長期的運行過程中，桿塔作為導線與避雷線的主要支持物，在技術(shù)上關(guān)鍵要注重其荷載能力，一定要達到相關(guān)技術(shù)基本標準。即使有變形的情況都需要控制在輸變電施工技術(shù)所允許的范圍內(nèi)，即桿塔必須滿足一定的標準強度與剛度。圓形截面構(gòu)件具有對承載各方面能力的優(yōu)勢，并且符合施工科學原理，便于采用離心機制，能一定程度上節(jié)約原材料，當前在輸變電線路中得到非常廣泛的推廣與使用。鐵塔組立劃分為散裝組立與片裝組立兩種方式，散裝組立主要采用獨腳抱桿或者將塔的主要材料一件一件向上進行組立，其安全隱患系數(shù)較高。片組組織里是將塔材料以一段段的方式在地面進行組裝形成大件之后，然后再通過抱桿將大件與鐵塔相對應(yīng)的部位進行安裝。這一定程度上降低了高空作業(yè)的幾率，但是抱桿屬于額外工具范疇，因此，所涉及到的運輸工程量也會逐漸提升。

（3）架線。架線是整個輸變電施工技術(shù)中的核心環(huán)節(jié)，其常規(guī)步驟是拉力放線施工—緊線施工—導線、地線連接施工—附件安裝這樣一個基本程序。500kV高壓輸變電線路施工，在工程架線時選擇如張力架線，其原理是對牽張機控制導地線的張力進行充分利用。500kv大容量輸電線路張力架線施工牽張設(shè)備應(yīng)該具備的最小出力估算值見表1。輸電線路張力架線施工，其牽張設(shè)備應(yīng)具備的出力主要取決于張力架線施工牽張力的大小，并考慮以下安全因素：對于張力機，其額定出力不小于張力機出口張力再加15% 裕度后的數(shù)值；對于牽引機，其額定出力不小于計算牽引力再加25%的動力儲備后的數(shù)值。按此原則可估算出在各種情況下500kV大容量輸電線路張力架線施工牽張設(shè)備應(yīng)具備的最小出力。[5]

將線拉緊的過程中懸垂絕緣子往往會偏離中垂的位置，產(chǎn)生這類現(xiàn)象的主要因素是在對弧垂觀測計算的過程中忽視了滑車的摩擦力。為了進一步避免這類情況發(fā)生，就必須在計算的過程中將摩擦的因素考慮進去，并適當調(diào)整導線弧度。線路架設(shè)技術(shù)實施過程中，導線與底線的連接質(zhì)量將直接影響到平常輸送點的安全以及可靠穩(wěn)定的運行程度。導線連接底線的技術(shù)有這幾種：液壓連接、機械鉗壓連接、爆破壓接等。其中爆破壓連擊導地線的過程中，需要注意要盡量避免金屬殼雷管，要防止金屬殼爆炸的過程中將導線破壞，甚至出現(xiàn)安全事故。纏繞導爆索技術(shù)方面需要注意不能用力過大，也不能有激烈的震動，避免出現(xiàn)爆炸情況。隔離開關(guān)安裝過程中，會因為力度沒有控制好而使其內(nèi)部齒輪不能吻合。另外，因為隔離開關(guān)觸電接觸不良，會出現(xiàn)一些發(fā)熱的現(xiàn)象，因此，在動靜觸動之間可以適當添加潤滑油。

（4）高壓試驗。[6]500kV輸變電線路工程結(jié)束之后，投入正式使用之前需要進行輸變電高壓試驗，必須符合其相關(guān)標注之后才能正常使用。高壓試驗是對變壓器是否正常進行檢驗，而具體試驗的過程中，由于主絕緣變壓器與縱絕緣有一定差異性，因此，所采取的試驗手段也會不同，其終端電壓也就不會相同了，也可以采取單相感應(yīng)高壓試驗的方式來進行替代。

三、結(jié)語

總之，電力工程施工建設(shè)是非常重要的科學技術(shù)，不斷探索施工新技術(shù)是電力企業(yè)發(fā)展與追求的目標。本文簡單介紹了部分輸變電線路施工技術(shù)與施工方法，并對施工過程中需要注意的一些問題進行了簡要的分析，提出對應(yīng)的解決措施，希望個人拙見能為輸變電線路施工做出一定的貢獻。

參考文獻：

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[3]仲偉國，賴炳志.220kV高壓輸變電線路施工技術(shù)分析[J].科技致富導向，2012，（91）.

[4]孫務(wù)本.輸電線路狀態(tài)在線檢測系統(tǒng)終端[D].上海：上海交通大學，2007.

[5]趙聯(lián)英.塞北地區(qū)500kV輸電線路狀態(tài)評價及對策研究[D].保定：華北電力大學，2012.

[6]魏巍.基于全壽命周期理論的某輸電線路工程優(yōu)化設(shè)計[D].北京：華北電力大學，2012.