论文部分内容阅读
【摘要】采用大截面导线可以在不提高输电电压的情况下有效提高输电能力，基于其在国内的应用情况，本文探讨了大截面导线架线施工方案及其张力放线技术相关内容。
【关键词】大截面导线；架线；技术研究
为了提高架空线路的输电能力，在不提高输电电压的前提下，目前主要采取紧凑型输电、大截面导线输电、耐热导线输电和同塔多回输电等技术手段。大截面导线输电技术由于可以降低线路损耗、减少电晕损失和减轻超高压和特高压的无线干扰和电晕噪声污染，在大容量中短距离输电线路中获得较好的应用效果。大截面导线，就是所采用的截面超过了经济电流密度控制的最小截面的导线，如500 输电线路，其经济电流密度控制的最小截面为4×300mm2，当采用截面为4×500mm2、4×630mm2、4×720mm2和4×800mm2时即为大截面导线[1]。虽然大截面导线尚无明确的量化指标，但从国内应用看主要是指220Kv800Kv输电线路所采用的截面5001000mm2导线。采用大截面导线，因其垂直荷载、风荷重、张力及杆塔自重都增加了，因此架线技术与常规截面导线有所不同，导线的施工难度增加了，需要重新配置或改造牵张设备。为了更好地了解大截面导线输电技术，本文对大截面导线的架线技术进行了研究和探讨。
1.大截面导线架线施工方案选择
1.1大截面导线架线技术特点
早期的大截面导线主要用在220Kv500Kv输电线路上，最大导线截面不超过720mm2，如深圳妈湾电厂-西乡变送电220KV线路采用2×630mm2导线，政平至黄洞500KV输电线路采用4×720mm2导线；近年来随着导线制造技术的提高，900mm2、1000mm2的大截面导线也得到应用，如锦屏-苏南±800KV特高压直流输电线路采用6×900mm2导线，宁东-山东±660KV直流输电线路采用4×1000mm2导线[2]。大截面导线的施工技术有一些新的要求，主要表现在以下几点：⑴对大截面导线而言，一般都要采用张力放线，以保证导线始终悬空展放。张力放线必须使用牵张设备，而不同截面及分裂数目的导线对牵张设备的要求不同。⑵大截面导线一般都是多分裂导线，而多分裂导线放线有多种方案可供选择，如500 四分裂导线可选择“一牵2”、“一牵4”两种方法；特高压线路采用6分裂或8分裂导线，其放线可选方案有“（一牵4）”+“（一牵2）”、“2×（一牵3）”、“3×（一牵2）”、“二牵6”、“一牵（2+2+2）”、“六牵6”、“一牵6（8）”等多种。⑶滑车选择与挂设方法，不同的放线方案有不同的滑车选择方案。⑷导线、牵引绳展放及紧线、挂线、附件安装等都因采用大截面导线增加了负荷，而使施工难度增加。
1.2放线方案选择探讨
大截面多分裂导线的放线方法有一次展放和分次展放之分，分次展放又包括同步分次展放和不同步分次展放两种。一次展放就是一次性地展放同相所有的子导线。分次展放就是在同一放线施工段内，利用一套牵张机组合分次展放同相的子导线。同步展放是指采用2套或多套牵张机同时、同速、同张力展放同相的多根子導线。
一次展放使用1台牵引机的有“一牵2”、“一牵3”、“一牵4”和“一牵6”等方式，其中数字2、4、6是张力机的线数；使用2台牵引机的有“二牵（2+2）”、“二牵（2+2+2）”、“二牵（2+2+2+2）”等方式，其中2+2为2台2线张力机，2+2+2为3台2线张力机。
同步分次展放的方式有“2×（一牵2）”、3×（一牵2）、“（一牵4）+（一牵2）”、“2×（一牵3）”、“2×（一牵4）”等。“2×（一牵2）”为2套“一牵2”组合，“（一牵4）+（一牵2）”为1套“一牵4”和1套“一牵2”的组合。
在技术上能解决子导线分次展放蠕变差异对线间垂弧不平影响时，也可采用不同步分次展放。
通过上面的介绍可知，大截面导线的放线方法有多种选择。选择时应兼顾施工质量和经济性，在可以利用现有资源条件下，应尽可能采用工效最高的方法。一般情况下，首选一次展放1台牵引机的“一牵n”方式；1台牵引力不够时可采用2台牵引机。如条件无法满足，可采用同步分次展放。尽量不使用不同步分次展放方式。例如4分裂导线，只要地形条件允许就应采用“一牵4”方式；若山区条件局限，则可采用“二牵（2+2）”或“2×（一牵2）”方式。
1.3施工机具选择探讨
施工机具包括牵张设备、导引绳、牵引绳、放线滑车、放线走板及它工器具。对于大截面导线施工机具的选用，必须按照相关张力架线公式进行计算。
1.3.1主牵引机选择
⑴采用“一牵n”方式，主牵引机的额定牵引力为：
（1）
式中P为主牵引机的额定牵引力，N；m是同时牵引子导线的根数； Kp是牵引力系数，对钢芯铝绞线Kp为0.200.30，对钢芯铝合金绞线Kp为0.140.20；Tp是计算导线拉断力，N。
主牵引机的卷筒槽底直径D≧25d，d为牵引绳直径，mm。
⑵为了弥补牵引机牵引力不足的问题，在采用“二牵n”方式时，可使用2个走板，初级走板使用1个“一牵2”走板将2条牵引绳并为1条，再使用“一牵n”走板连接子导线，此时每台牵引机的牵引力按下式计算：
（2）
式中P单是单台牵引机额定牵引力，N；Kb是2台牵引机牵引不平衡系数，取1.11.2；其他系数同前。
1.3.2主张力机选择
主张力机额定制动张力按下式计算：
（3）
式中T是主张力机单导线额定制动张力，N；KT是制动张力系数，对钢芯铝绞线KT为0.120.18，对钢芯铝合金绞线KT为0.0900.125。
主张力机导线轮槽底直径D≧40d-100，d为被展放导线直径，mm。
牵引绳、导引绳、小牵引机、小张力机等机具计算略。
2.张力放线技术探讨
2.1牵张场和施工区段选择
牵张场地位置的选择[3]：⑴便于设备及材料运达和布置。⑵牵引方向应按地势由高到低设置，由于牵引力较小，牵张段长度也可适当增加。⑶选择大角度转角塔（转角>40°）且相邻直线塔可作轮临锚，比较有利。受地形限制，可采用转向滑车转向布场。云南至广东±800KV直流输电线路第13标段采用环形牵引张力展放方式，将牵引场、张力场设在同一场地，实现了大截面导线6×630mm2“一牵6”张力展放。
施工区段选择：⑴牵张长度控制在68Km，且不超过20个放线滑车。⑵对重要跨越段必须通过牵引机牵引力的水平分力验算牵张段牵引力。⑶应一次性选定全部线段，经过验算选择最佳牵张段方案。
2.2 放线关键环节控制
⑴滑车悬挂。张力放线区段内的所有铁塔都应悬挂放线滑车，如4分裂导线悬挂5轮滑车。在以下任一情况应挂双滑车：①垂直荷载大于最大额定工作荷载；②通过试验，接续管及其保护套经过滑车时可能引起接续管弯曲时；③放线张力正常之后，导线在滑车上的包络角大于 。另外，在角度较大的转角塔处的放线滑车，在放线前应采取预倾斜措施，且在放线时根据状态随时调节倾斜度。
⑵压接。对大截面导线，如1000mm2导线，因压接管长、外径大，直线管应在张力场采用300t液压设备集中压接，平衡挂线耐张塔可利用 设备高空压接。导线压接钢管的次序同常规方式，导线铝管压接次序与常规操作不同。
3.结语
采用大截面导线，由于可以较大幅度地提高线路的输送容量，并因此减少线路走廊数和节约土地资源，有助于缓解我国耕地紧张的局面。但采用大截面导线使施工难度增加，故而应对大截面导线的施工环节仔细研究，优化施工方案，以便保证施工质量。
【关键词】大截面导线；架线；技术研究
为了提高架空线路的输电能力，在不提高输电电压的前提下，目前主要采取紧凑型输电、大截面导线输电、耐热导线输电和同塔多回输电等技术手段。大截面导线输电技术由于可以降低线路损耗、减少电晕损失和减轻超高压和特高压的无线干扰和电晕噪声污染，在大容量中短距离输电线路中获得较好的应用效果。大截面导线，就是所采用的截面超过了经济电流密度控制的最小截面的导线，如500 输电线路，其经济电流密度控制的最小截面为4×300mm2，当采用截面为4×500mm2、4×630mm2、4×720mm2和4×800mm2时即为大截面导线[1]。虽然大截面导线尚无明确的量化指标，但从国内应用看主要是指220Kv800Kv输电线路所采用的截面5001000mm2导线。采用大截面导线，因其垂直荷载、风荷重、张力及杆塔自重都增加了，因此架线技术与常规截面导线有所不同，导线的施工难度增加了，需要重新配置或改造牵张设备。为了更好地了解大截面导线输电技术，本文对大截面导线的架线技术进行了研究和探讨。
1.大截面导线架线施工方案选择
1.1大截面导线架线技术特点
早期的大截面导线主要用在220Kv500Kv输电线路上，最大导线截面不超过720mm2，如深圳妈湾电厂-西乡变送电220KV线路采用2×630mm2导线，政平至黄洞500KV输电线路采用4×720mm2导线；近年来随着导线制造技术的提高，900mm2、1000mm2的大截面导线也得到应用，如锦屏-苏南±800KV特高压直流输电线路采用6×900mm2导线，宁东-山东±660KV直流输电线路采用4×1000mm2导线[2]。大截面导线的施工技术有一些新的要求，主要表现在以下几点：⑴对大截面导线而言，一般都要采用张力放线，以保证导线始终悬空展放。张力放线必须使用牵张设备，而不同截面及分裂数目的导线对牵张设备的要求不同。⑵大截面导线一般都是多分裂导线，而多分裂导线放线有多种方案可供选择，如500 四分裂导线可选择“一牵2”、“一牵4”两种方法；特高压线路采用6分裂或8分裂导线，其放线可选方案有“（一牵4）”+“（一牵2）”、“2×（一牵3）”、“3×（一牵2）”、“二牵6”、“一牵（2+2+2）”、“六牵6”、“一牵6（8）”等多种。⑶滑车选择与挂设方法，不同的放线方案有不同的滑车选择方案。⑷导线、牵引绳展放及紧线、挂线、附件安装等都因采用大截面导线增加了负荷，而使施工难度增加。
1.2放线方案选择探讨
大截面多分裂导线的放线方法有一次展放和分次展放之分，分次展放又包括同步分次展放和不同步分次展放两种。一次展放就是一次性地展放同相所有的子导线。分次展放就是在同一放线施工段内，利用一套牵张机组合分次展放同相的子导线。同步展放是指采用2套或多套牵张机同时、同速、同张力展放同相的多根子導线。
一次展放使用1台牵引机的有“一牵2”、“一牵3”、“一牵4”和“一牵6”等方式，其中数字2、4、6是张力机的线数；使用2台牵引机的有“二牵（2+2）”、“二牵（2+2+2）”、“二牵（2+2+2+2）”等方式，其中2+2为2台2线张力机，2+2+2为3台2线张力机。
同步分次展放的方式有“2×（一牵2）”、3×（一牵2）、“（一牵4）+（一牵2）”、“2×（一牵3）”、“2×（一牵4）”等。“2×（一牵2）”为2套“一牵2”组合，“（一牵4）+（一牵2）”为1套“一牵4”和1套“一牵2”的组合。
在技术上能解决子导线分次展放蠕变差异对线间垂弧不平影响时，也可采用不同步分次展放。
通过上面的介绍可知，大截面导线的放线方法有多种选择。选择时应兼顾施工质量和经济性，在可以利用现有资源条件下，应尽可能采用工效最高的方法。一般情况下，首选一次展放1台牵引机的“一牵n”方式；1台牵引力不够时可采用2台牵引机。如条件无法满足，可采用同步分次展放。尽量不使用不同步分次展放方式。例如4分裂导线，只要地形条件允许就应采用“一牵4”方式；若山区条件局限，则可采用“二牵（2+2）”或“2×（一牵2）”方式。
1.3施工机具选择探讨
施工机具包括牵张设备、导引绳、牵引绳、放线滑车、放线走板及它工器具。对于大截面导线施工机具的选用，必须按照相关张力架线公式进行计算。
1.3.1主牵引机选择
⑴采用“一牵n”方式，主牵引机的额定牵引力为：
（1）
式中P为主牵引机的额定牵引力，N；m是同时牵引子导线的根数； Kp是牵引力系数，对钢芯铝绞线Kp为0.200.30，对钢芯铝合金绞线Kp为0.140.20；Tp是计算导线拉断力，N。
主牵引机的卷筒槽底直径D≧25d，d为牵引绳直径，mm。
⑵为了弥补牵引机牵引力不足的问题，在采用“二牵n”方式时，可使用2个走板，初级走板使用1个“一牵2”走板将2条牵引绳并为1条，再使用“一牵n”走板连接子导线，此时每台牵引机的牵引力按下式计算：
（2）
式中P单是单台牵引机额定牵引力，N；Kb是2台牵引机牵引不平衡系数，取1.11.2；其他系数同前。
1.3.2主张力机选择
主张力机额定制动张力按下式计算：
（3）
式中T是主张力机单导线额定制动张力，N；KT是制动张力系数，对钢芯铝绞线KT为0.120.18，对钢芯铝合金绞线KT为0.0900.125。
主张力机导线轮槽底直径D≧40d-100，d为被展放导线直径，mm。
牵引绳、导引绳、小牵引机、小张力机等机具计算略。
2.张力放线技术探讨
2.1牵张场和施工区段选择
牵张场地位置的选择[3]：⑴便于设备及材料运达和布置。⑵牵引方向应按地势由高到低设置，由于牵引力较小，牵张段长度也可适当增加。⑶选择大角度转角塔（转角>40°）且相邻直线塔可作轮临锚，比较有利。受地形限制，可采用转向滑车转向布场。云南至广东±800KV直流输电线路第13标段采用环形牵引张力展放方式，将牵引场、张力场设在同一场地，实现了大截面导线6×630mm2“一牵6”张力展放。
施工区段选择：⑴牵张长度控制在68Km，且不超过20个放线滑车。⑵对重要跨越段必须通过牵引机牵引力的水平分力验算牵张段牵引力。⑶应一次性选定全部线段，经过验算选择最佳牵张段方案。
2.2 放线关键环节控制
⑴滑车悬挂。张力放线区段内的所有铁塔都应悬挂放线滑车，如4分裂导线悬挂5轮滑车。在以下任一情况应挂双滑车：①垂直荷载大于最大额定工作荷载；②通过试验，接续管及其保护套经过滑车时可能引起接续管弯曲时；③放线张力正常之后，导线在滑车上的包络角大于 。另外，在角度较大的转角塔处的放线滑车，在放线前应采取预倾斜措施，且在放线时根据状态随时调节倾斜度。
⑵压接。对大截面导线，如1000mm2导线，因压接管长、外径大，直线管应在张力场采用300t液压设备集中压接，平衡挂线耐张塔可利用 设备高空压接。导线压接钢管的次序同常规方式，导线铝管压接次序与常规操作不同。
3.结语
采用大截面导线，由于可以较大幅度地提高线路的输送容量，并因此减少线路走廊数和节约土地资源，有助于缓解我国耕地紧张的局面。但采用大截面导线使施工难度增加，故而应对大截面导线的施工环节仔细研究，优化施工方案，以便保证施工质量。