間隙型增容導線施工技術的探討

繆姚軍， 吳明埝， 蔡正全

(江蘇中天科技股份有限公司，江蘇南通226010)

0 引言

伴隨著我國經濟的飛速發展，電網建設發展迅速，現有的輸電線路不能滿足電力傳輸，架空輸電線路的走廊日益緊張。如何利用現有的走廊滿足用電負荷增長的需要，如何提高輸電線路走廊單位土地面積的輸送容量、節約走廊用地，減少輸電線路對環境的影響，成為一個越來越受關注的問題［1-2］。間隙型增容導線的成功應用為解決上述矛盾提供了一個很好的方法。

1 間隙型增容導線的結構及工作原理

1.1 間隙型增容導線的結構

間隙型增容導線是將加強元件和載流元件通過特殊的“間隙結構”同心絞合而成。加強元件采用圓形特高強度鍍鋅鋼芯;載流元件采用(超)耐熱鋁合金;與鋼芯相鄰的(超)耐熱鋁合金線采用梯形線而其它鋁線層則采用常規的圓形線或梯形線。間隙型增容導線主要是以鋼芯和超耐熱鋁合金層之間有一定的“間隙”為特色，間隙間填充耐高溫油脂，具體結構圖如1所示。

圖1 兩種間隙型增容導線典型結構

1.2 間隙型增容導線的工作原理

間隙型增容導線在結構上打破了傳統的鋼芯鋁絞線的密實結構形式，采用特殊的“間隙結構”。通過(超)耐熱鋁合金線、“間隙結構”以及特殊的架線方法的結合運用，實現了導線優異的弧垂特性和載流特性，因而在現有的輸電線路增容改造時將充分顯示其優點，只需將現有的鋼芯鋁絞線替換成間隙型增容導線，即可增加1.6～2.0倍的輸送容量而不增加弧垂。

間隙型增容導線的工作原理如圖2所示。在架設運行過程中，當導線溫度高于緊線溫度(拐點穩定)時，導線的全部機械負荷由特強鋼芯承擔，導體(超)耐熱鋁合金線不承受張力，其弧垂大小完全由鋼芯線膨脹系數決定。當導線的溫度低于緊線溫度(拐點穩定)時，導線的機械荷載由導線的鋼芯以及導體(超)耐熱鋁合金線共同承擔，導線弧垂等同于鋼芯鋁絞線。

圖2 間隙型增容導線工作原理模型圖

2 與普通鋼芯鋁絞線施工不同點

間隙型增容導線與普通鋼芯鋁絞線施工基本相同，但為了能把間隙型增容導線的特點充分地發揮，實現其增加輸送容量而不增加弧垂的優異特性，因此它與普通導線施工的不同點如下:

(1)放線過程中，臨時錨線需要采用專用的鋁用卡線器(見圖3)，并且要求臨時錨線最大張力不得超過最終緊線張力的70%。

(2)最終緊線看弧垂時，采用鋼芯緊線器(見圖4)只緊鋼芯。

圖4 鋼芯緊線器

(3)緊線后，為了消除鋁層應力，在不給鋁層施加張力的情況下，把導線靜置2 h后，壓接耐張線夾。

(4)一個放線區的最大距離一般情況下不要超過6000 m，放線盤不要超過3只。

(5)放線時，采用壓接型放線線夾，作為牽引專用，防止放線時把鋼芯拉入鋁層。

3 施工方法

間隙型增容導線優異性能的發揮，關鍵是在施工過程采用特殊的施工工藝，通過人為方式使得施工溫度即為導線的拐點溫度。間隙型增容導線附件的安裝與普通導線附件安裝的方法相同，在此不詳述。與普通導線相比，其特殊的施工工藝如下。

3.1 放線

為了避免導線過小彎曲，放線時張力機的輪徑為1500 mm，滑輪直徑要求大于450 mm。導線端頭在從線盤上拉出后，應先采用牽引網套將新導線與鋼絲繩連接，新導線端頭通過張力機后，卸掉牽引網套，改用專用牽引頭連接新導線，在新導線的牽引頭和鋼絲繩之間增加牽引退扭器，避免導線牽引過程中增加導線扭力，放線如圖5所示。在改造線路上間隙型導線的放線一般是采用老導線牽新導線，因此放線時應盡量采用低張力、低速度。牽引時盡量勻速前進，嚴禁突然加速或減速，嚴禁放線中抖動。

圖5 放線示意圖

3.2 臨時錨線

圖6 臨時錨線示意圖

導線展放結束后，應對新導線在耐張塔上進行臨時錨線(見圖6)。臨時錨線必須采用鋁專用卡線器。在臨時錨線過程中要避免緊線張力過大，導致導線受損變形。

鋁專用卡線器在使用時只緊鋁層，從而使得導線的鋁層和導線不變形。在臨時錨線時，錨線張力不大于最終緊線張力，這樣就避免了緊線張力過大導致緊線過程中破壞導線。

3.3 最終緊線

臨時錨線結束后，進行最終緊線。先將耐張鋁線夾穿到導線上，再將導線的鋁層每3～4根做一次剝離，如圖7所示。由于間隙中填充了耐高溫潤滑油脂，因此必須用汽油清洗掉鋼芯表面的油脂后，再把鋼芯緊線器固定在鋼芯上進行最終緊線，使導線達到規定的馳度。在緊線的狀態，確保鋁層不受力的情況下，把導線靜置2 h后，即可進行鋁股的復原工作，其目的就是要讓導線的鋁層在自由狀態下釋放掉殘余應力，使得鋁層不受力。施工溫度即為導線的拐點溫度，在施工溫度以上，導線的張力均由鋼芯承擔，鋁層不受力［3］。間隙型導線的低馳度特性的實現，主要就在于此步驟。

圖7 最終緊線示意圖

我公司生產的間隙型增容導線在生產中采用了預張力處理，使得鋼芯有初伸長，因此在施工中導線達到規定的弧垂后無需靜置12 h使鋁線釋放應力，我們通過大量的工程經驗總結，鋁線靜置2 h后，導線的鋁層與鋼芯不再發生位移，即可進行耐張鋁管的壓接工作。

導線在緊線狀態下靜置2 h以上，并不影響施工進度。導線的鋁層剝離結束后，可再剝離后續的導線，不需要單根導線單獨等待2 h，可繼續施工第二根導線，減少了時間的浪費，縮短了施工工期。緊線側耐張管的壓接采用空中壓接的方式，將壓接頭放置在操作平臺上，操作平臺可吊在線上或鐵塔上，油泵可放置在塔上合適位置進行操作壓接。

與普通導線相比，間隙型增容導線的施工時間約為普通導線的1.1倍，鋁層的剝離與復原是間隙型導線施工工序中稍復雜的一部分。

4 結束語

由于間隙型增容導線的特殊結構，其施工工藝比普通導線復雜，施工時間約為普通導線的1.1倍。但是對線路走廊緊張，受到路徑環境約束又無法更換桿塔的線路，經綜合比較工程進度、走廊征地難度及工程造價等，間隙型增容導線則是一種很好的增容改造方案。

［1］胡鉤埕，孫志清.幾種低弧垂架空特種導線問題分析［J］.廣東建設，2008(6):133-134.

［2］劉真云，馬立群，丁毅.新型耐熱鋁合金架空導線的發展和應用［J］.電線電纜，2008(3):25-27.

［3］尤傳永.增容導線在架空輸電線路上的應用研究［J］.電力建設，2007，7(10):1-7.