特高壓輸電線路大跨越工程專用地線飛車研發與應用

桂和懷 張永清 劉 剛 朱冠旻

（安徽送變電工程有限公司，合肥 230012）

靈州-紹興±800kV特高壓直流輸電線路工程長江大跨越標段采用“耐-直-直-耐”跨越方式，檔距分布為612m-2269m-618m；跨越處江面寬約1807m，堤距2010m。直線跨越塔呼高275m，全高280.2m；錨塔呼高42m，全高57m。塔高、跨距、放線張力均為目前在建、已建特高壓之最。安慶市北郊有一處軍民兩用機場，因該機場與本跨越位置直線相距僅35km左右，并且跨越塔高度遠遠超過附近已有構筑物，因此要求在地線上安裝22只警航球，警航球直徑為800mm，每只球為兩個半球合二為一包夾于地線，采用等距安裝。

在地線上安裝警航球無非有兩種方法，一是在架線時同步安裝，二是在地線放通緊掛并附件后再安裝。本大跨越工程跨越檔檔距為2269mm，每根地線需安裝22個警航球，一般地安裝1只警航球耗費時間為45min。先計算安裝位置，展放地線時按照張力機放線里程，停機安裝警航球-繼續展放-再次停機安裝，以此類推直到警航球安裝完成，放線時間將達到16h，無法在4h長江封航期間完成地線展放作業，單次封航時間內不能完成地線展放，施工風險及航運風險巨大。因此，放線時同步安裝警航球的施工工藝不可行，需在地線放通緊掛并附件后再安裝警航球。

在長江上方近300m高空懸空地線上安裝警航球難度大，安全風險高，需研制專用載人及運輸警航球裝置，制定合理的施工方法才能保證安裝施工順利實施。

1 飛車研發難點分析

采用地線放通緊掛并附件后再安裝警航球，由于地線弧垂為189.3m（5℃），相當于從懸掛點至檔距中央近190m的高差，如此大的高差若在地線放通附件安裝后再安裝的話，按照半檔距安裝需攜帶11只警航球，從跨越塔出發至檔距中央開始向跨越塔方向安裝，因189.3m的高差采用普通的地線飛車將無法完成安裝任務。

考慮到大跨越專用地線飛車使用的特殊要求和不利因素，要設計適用于大跨越地線警航球安裝的飛車。通過歸納，筆者認為必須解決以下難點：飛車作業對地線張力及弧垂的影響；飛車上下行升角問題；飛車自身穩定性，大跨越專用地線飛車應滿足單地線作業飛車平衡問題；優化警航球安裝人員作業平臺，避免已安裝的警航球影響飛車行進；大跨越專用地線飛車應具備機械收放功能，以滿足大跨越工程大高差地線出線作業；優化收放飛車牽引繩索與地線連接；大跨越專用地線飛車應具備裝載11只警航球、GPS精確定位功能[1]。

2 飛車設計方案

針對以上難點，通過制定大跨越專用地線飛車安裝警航球施工工法，分析、計算合理選擇飛車結構，大跨越工程專用飛車系統，包括承力滑車、工作平臺、掛線滑車、卷揚系統、容繩系統五大部分。其中，卷揚系統采用現有3t機動絞磨。除此之外，其他四大部分的主要功能和技術參數如下。

2.1 承力滑車主要功能和技術參數

承力滑車的主視圖、側視圖如圖1所示。承力滑車強度應滿足工作荷載（工作平臺、作業人員、警航球等設備材料重量），承力滑車的輪槽寬度應滿足相應架空地線的直徑，設置手動剎車裝置。

圖1 承力滑車主側視圖

2.2 工作平臺主要功能和技術參數

工作平臺主側視圖如圖2所示。工作平臺應滿足工作荷載；為防止工作平臺傾覆，在平臺兩側各設置50kg配重裝置；工作平臺尺寸寬度為1.2m，固定平臺1.5m，懸臂平臺1.5m，滿足警航球安裝空間；固定平臺用于人員站位，工器具、設備材料擺放，懸臂平臺用于人員安裝警航球。

圖2 工作平臺主側視圖

2.3 掛線滑車主要功能和技術參數

掛線滑車主視圖、側視圖如圖3所示。根據卷揚鋼絲繩自重比載和掛線滑車安裝距離，單個掛線滑車應滿足卷揚鋼絲繩垂直荷載，掛線滑車的輪槽寬度應滿足相應架空地線的直徑，卷揚鋼絲繩壓板便于緊固壓緊。

圖3 掛線滑車主視圖、側視圖

2.4 容繩系統主要功能和技術參數

容繩系統主視圖、側視圖如圖4所示。容繩量大于1500m，容繩規格Φ11鋼絲繩，帶棘輪可松放。

圖4 容繩系統主視圖、側視圖

3 主要技術指標分析

3.1 雙點懸掛設計

飛車懸掛在地線上會形成折點，以往簡易飛車均采用單點懸掛，方便作業人員簡單操作，但是懸掛折點影響地線彎曲，不利于地線成品保護，同時折點阻礙飛車滑行。采用雙掛點，有效降低了對地線的損傷，改善折點對飛車滑行的阻礙。

3.2 雙懸掛硬性支撐結構

線路飛車類似索道運輸用纜車，懸掛點一般相互獨立的，便于過支撐點和調節。線路飛車是提供人員操作用的工具，獨立懸掛會引起兩掛點回兜，阻礙滑行[2]。鑒于此，人們設計了硬性連接支撐懸掛，飛車懸掛點與飛車保持一致，一是改善折點傾斜角度變化值，二是改善飛車升角，便于牽引和滑行。

3.3 下掛平臺

警航球安裝至少需要兩人操作，而原始的簡易飛車不能攜帶兩人，沒有供操作人員作業的平臺。另外，安裝的警航球無法大量攜帶，只能用船運至作業下方，從長江上吊裝上線。但是，下掛平臺設計給施工人員提供高空站位點，可供人員操作、休息、擺放警航球。

3.4 平臺偏心設計

警航球安裝需要纏繞預絞絲，預絞絲長度達1.2m，垂直懸掛必然影響預絞絲的安裝。懸掛系統與操作位置分開，給作業人員留出安裝的空間，懸掛系統與作業點間隔1.5m，作業人員可在安裝的垂直位置安裝預絞絲，方便快捷。

3.5 索道式牽引系統

采用獨立的牽引系統，不需要人力滑動飛車，牽引系統從跨越塔沿地線放線每隔100m設置一組牽引繩吊掛滑車，保證牽引繩與地線同步，避免牽引繩磨損地線，防止牽引繩與地線絞線。

3.6 飛車滑動升角計算

根據地線力學特性和設計參數，通過對每個工程飛車滑動升角的計算，校核地線飛車是否可以依靠自重行走至弧垂點。

4 結論

2015年12月，靈州-紹興±800kV特高壓直流輸電線路工程（長江大跨越標段）采用該飛車完成了警航球安裝。大跨越專用地線飛車，方便進出架空地線對警航球、阻尼線和防振錘進行安裝，減少工作人員的體力消耗，提高工作效率，降低了封航時間，有效地保證了施工安全，取得良好的社會效益和經濟效益，可在輸電線路類似施工安裝中推廣和應用。

[1]席時顯.架空線飛車設計中最佳爬坡能力的商榷[J].華東電力，1991，（11）：22-24.

[2]邱中華，楊暘.關于提升500kV架空輸電線路地線作業飛車工作效率的研究[J].科技創新導報，2017，（2）：20-21.