基于飛行器應用的輸電線路施工方法研究

溫永亮 張 浩

（國網安徽省電力有限公司黃山供電公司）

0 引言

隨著我國逐步推進智能電網建設，電力工程的建設規模也在不斷擴大，所以在輸電線路的施工環境會非常復雜［1-2］。傳統的輸電線路施工方案施工效率低下，作業勞動強度大，經濟效益低，已經無法適應智能電網的發展要求了［3-4］。在輸電線路的施工中，可以借助于飛行器，實現施工效率的提高。通過飛行器實現導引繩展放施工和絕緣索橋交叉跨越施工。這樣利用飛行器體積小、操作簡單的屬性，能夠有效提高輸電線路施工的安全性、經濟性和效率性，對于輸電線路的施工作業意義重大［5-6］。

1 施工方法效益分析

1.1 保護生態環境

采用飛行器展放導引繩能夠有效減少輸電線路通道內的林木砍伐，有效保護生態環境，減少水土流失和地質災害發生，符合電力工程建設的環境友好型發展要求［7］。

1.2 確保施工安全

山區輸電線路通道內地形復雜、地勢高差大、峽谷深，存在林木砍伐倒地和山坡滾落風險，同時植被茂密荊棘滿地，有蛇蟲叮咬等風險影響現場施工人員的人身安全。采用飛行器展放導引繩減少輸電線路通道林木砍伐和展放人員工作量，降低勞動強度和安全風險。

1.3 縮短施工工期

采用飛行器展放導引繩有效縮短施工工期，按10km線路通道砍伐統計，將減少3～4名施工人員10天左右的工期，其中還不包括民事阻撓及協商時間，同時也減少對已運行線路交叉跨越的停電配合時間。

1.4 減少外部協調

輸電線路施工有著點多面廣的特點，尤其是大面積通道清理，涉及對接單位繁多，如各級林業部門、林勘院、環境保護和水土流失評估單位等，采用飛行器展放導引繩減少通道林木砍伐就降低了建設單位開工前手續申報的難度，也降低了開工后施工項目部民事協調的工作難度。

2 基于飛行器展放導引繩

2.1 展放導引繩施工流程

采用飛行器進行導引繩的展放的工藝流程逐步完善、逐步細化，這就使得該項施工作業流程的可操作性越來越強。由于迪尼馬繩具有絕緣性好、抗磨損性強、重量輕的特點，因此選取此種類型的繩索作為一級導引繩。迪尼馬繩通過重錘固定于飛行器下方的脫鉤器上，操作飛行器起飛后牽引迪尼馬繩按照預定的軌跡飛行，飛行器飛行的同時，導引繩在地面的輔助下逐步展開。飛行器牽引迪尼馬繩飛過第一桿塔頂部，繼而飛至第二桿塔頂部并穿越塔頂掛設的滑車后繼續飛至第三桿塔，直至按照預定軌跡飛至終點桿塔后，釋放導引繩完成展放工作。

2.2 展放導引繩方式

根據飛行器自身的運用特點，僅僅耗費極少的能源就能夠提高整改施工過程的效率。在采用飛行器展放導引繩時，先運用工裝將導引繩的軸固定在張力場的地面，再通過重錘將導引繩的繩頭固定在飛行器上，并且為了避免繩軸拉翻，需要將繩子軸固定在飛行器上，然后再進行展放作業。在進行展放操作時，通過飛行器將導引繩繩盤放置在展放輪軸架上進行纏繞，飛行器由人工操作實現懸停，從而實現地面上未展開繩頭和重錘繩頭的緊固連接，再由飛行器實現導引繩的牽引導引繩飛過施工桿塔。飛行器需要懸停在桿塔附近，并且將導引繩繩頭準確拋入桿塔塔頭，再進行導引繩展放，并確保輪軸上的導引繩完全展放，作業人員在桿塔頭部將導引繩裝入滑車，從而完成導引繩的展放。

2.3 展放導引繩施工準備

在使用飛行器進行導引繩展放的時候，需要進行許多準備工作，要對需要布設輸電線路的沿線區域進行實地調查，了解當地的環境信息，并根據導引繩的實際長度完成張力場和牽引場的布置，完成跨越檔距的實地勘察，并根據實際情況完成相應的措施，同時要對沿線的無線電設備狀態進行調查，確保施工過程不會受到沿線無線電設備的干擾，保證施工的安全性和可靠性；在進行正式的施工前需要采用飛行器進行預飛行，并且實時監控飛行器的狀態及線路沿線狀態，確保飛行器能夠正常運行；要制定勞動組織計劃，明確各個工種的職能；對整個輸電線路的施工進行技術交底，明確涉及的相關技術標準和技術規定，確保飛行器展放導引繩的時候能夠高效率、高質量完成任務。

2.4 展放導引繩施工要點

在使用飛行器進行導引繩展放的時候，需要注意的以下施工要點：

1）在進行放線滑車懸掛時，要根據輸電線路架線的實際標準來實施，并且將專門的放線滑車安裝到桿塔的塔頂；

2）正確安裝飛行器設備，并進行細致的檢查，確保輸電線路沿線區域具備飛行器飛行的條件，并通過飛行器的試飛來確認飛行器的運行狀態；

3）確保導引繩能夠展放到位，并且利用地面軸架安裝導引繩卷軸，確保展放到位，不出現纏繞情況。

3 絕緣索橋跨越施工

3.1 絕緣索橋跨越與傳統跨越對比

在傳統的輸電線路施工中，普遍采用鋼管與封頂絕緣網來實現帶電跨越，在被跨越的輸電線路的安全距離之外布設跨越設備進行跨越施工，這種方式跨越設備架體輕便，操作方便、穩定性高，但高度受限，且只適用于環境條件好，電壓等級低的輸電線路，隨著跨越距離的增大，架體的占地面積也會增大，受到場地因素影響較大。

絕緣索橋交叉跨越是一種新型技術，在跨越線路兩端的桿塔上安裝鋼結構支架，用于進行跨越受力，使用強度很高的迪尼瑪絕緣繩作為承力索，根據被跨越輸電線路的安全距離，在承力索下吊掛絕緣桿，從而在跨越位置布設保護索橋，以實現對帶電輸電線路的保護。

3.2 絕緣索橋跨越工作原理

高強度的絕緣索橋交叉跨越是在輸電線路的跨越位置兩側的桿塔上分別安裝鋼結構支架，用于進行受力承托，利用飛行器展放迪尼瑪絕緣繩作為承力索，并且根據被跨越輸電線路的安全距離，在承力索之下吊裝高強度的絕緣桿，從而實現在跨越檔之間構建起保護索橋，實現對下方正常輸電線路的保護。

絕緣索橋的工作原理：在進行張力放線施工作業時，導地線會全部在絕緣索橋內部，如果發生跑線事故，線路也只會跌落到絕緣索橋內，只要絕緣索橋的強度等參數滿足要求，設計過關，就能夠經受得住跌落線路對絕緣索橋的沖擊，從而實現對正常輸電線路的保護，不會對正常輸電線路的安全運行造成影響。

3.3 絕緣索橋跨越施工流程

1）絕緣索橋地面組裝：橋棒長度確認，吊桿與橋棒組裝，橋棒之間組合連接。

2）副橫擔安裝：副橫擔規格確定，副橫擔位置確定及固定，副橫擔強度強化。

3）絕緣索橋吊裝：當索橋在地面組裝完成以及副橫擔安裝完畢后，便可開始進行索橋吊裝。將組裝好的索橋按照空中架設位置進行倒排，以絕緣索橋尾部索橋為起吊點，用起吊繩將絕緣索橋倒掛至塔頂，索橋呈展開狀態。

4）絕緣索橋承載索：利用飛行器展放跨越檔導引繩，絕緣索橋承載索位置固定。

5）橋棒安裝：絕緣索橋承載索完成后，便可進行橋棒安裝。首先，將預先吊裝于桿塔的絕緣索橋鋪至承載索上。然后，分別對兩根導引繩同時進行牽引，將索橋拉向被跨越輸電線路上方。展放時，兩側牽引速度應最大限度保持一致，以便絕緣索橋兩端同步前進。最后，將橋棒全部放出去，覆蓋在被跨越輸電線路上方。

6）絕緣索橋位置調整及固定：絕緣索橋到達預定位置后還需要根據實際情況進行調整和固定。

7）導引繩展放：導引繩展放時需要注意安全距離。

8）設備拆除：施工完成后需要對設備進行拆除。

4 經濟效益實例分析

以某地110kV輸電線路施工工程為例。安裝工程費主要分析架線工程中材料工地運輸，導線、避雷線架設和導地線跨越架設三個方面。對比人工施工和采用飛行器施工的成本，如下表所示。采用飛行器后，投資成本有所降低。

表 成本對比結果

5 結束語

在輸電線路施工中，可以將飛行器作為放線的工具，利用飛行器進行導引展放能夠實現高空直接操作，在操作時能夠有效提高作業的安全性與可靠性，為輸電線路的施工作業提供有效的安全保障。飛行器操作簡單，能夠在維護過程中降低設備的維護和保養成本，從而實現輸電線路施工的經濟性。