輸電線路是聯(lián)絡(luò)電廠與各站點(diǎn)并讓其能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)的樞紐。因此輸電線路的施工技術(shù)水平也在一定層面上影響著電力系統(tǒng)的最大效用發(fā)揮。如今社會經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,各種電器設(shè)備對電力系統(tǒng)的要求更高。這也說明線路施工必須要隨著社會的發(fā)展達(dá)到一個全新的高度,毋庸置疑現(xiàn)代線路的施工工藝也必須逐步創(chuàng)新,找到適合當(dāng)前的發(fā)展的新的施工方法、新施工工藝,從而控制輸電線路的施工質(zhì)量。
1.1 基礎(chǔ)施工
關(guān)于基礎(chǔ)工程,高壓線桿塔埋入地下的那一部分通常被稱作輸電設(shè)施的基礎(chǔ), 電力系統(tǒng)在正常使用時桿塔不發(fā)生超規(guī)下沉或者在受到外力的作用時不發(fā)生過大傾倒或變形就需要通嚴(yán)格控制基礎(chǔ)的質(zhì)量來保證。基礎(chǔ)的施工質(zhì)量對高壓輸電線路在運(yùn)行的穩(wěn)定性至關(guān)重要。
使用必要的技術(shù)手段來控制和利用,以確保達(dá)到施工圖設(shè)計要求的質(zhì)量要求。現(xiàn)今最常用高壓線路的基礎(chǔ)上施工的形式是混凝土或鋼筋混凝土現(xiàn)澆。轉(zhuǎn)角塔抵抗向上拔起的力,比較合適的選擇是鋼筋混凝土基礎(chǔ),這種基礎(chǔ)的抗拔性和穩(wěn)定性能都比較好。塔位周圍的巖層和巖石的基礎(chǔ)進(jìn)行研究、調(diào)查和設(shè)計,以找出是否有差異的結(jié)構(gòu)。
對存在較大差異的地方應(yīng)做及時處理,例如通知設(shè)計單位使其盡快做出設(shè)計變更等等。接下來就是在巖石上鉆孔插筋并灌注砂漿并澆制承臺。巖石基礎(chǔ)開挖不僅要對錨筋安裝尺寸和位置應(yīng)反復(fù)核對但需要在保證巖石的結(jié)構(gòu)整體性不受破壞的前提下進(jìn)行。
對所有的工序進(jìn)行確認(rèn)無誤后就可以進(jìn)行基礎(chǔ)的澆筑,按后按照現(xiàn)場條件進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。這是基礎(chǔ)的一般形式,現(xiàn)代施工技術(shù)對于基礎(chǔ)的施工已經(jīng)根據(jù)不同的地址條件發(fā)展了很多種方法,并且都有其創(chuàng)新的一方面:
1.2 桿塔施工
根據(jù)受力特點(diǎn)上的不同輸電線路桿可分為耐張、直線兩種類型。塔桿的選擇是否適當(dāng)直接影響輸電線路的建設(shè)的經(jīng)濟(jì)、速度、供電可靠程度以及維修的難度,因此,塔型結(jié)構(gòu)選擇是否合理的,也是一個桿塔塔項(xiàng)目的重要組成部分。
平原、丘陵地區(qū)和便利的交通運(yùn)輸和建筑區(qū),通常普通線路是優(yōu)先考慮運(yùn)用鋼筋混凝土桿或預(yù)應(yīng)力混凝土電桿的,但是由于高壓線路已經(jīng)不允許使用混凝土電桿了,所以選用鐵塔。而運(yùn)輸和施工存在相當(dāng)?shù)碾y度的時候、在線路走線受限制地區(qū)、大跨徑或豎直兩捆線間距大時,當(dāng)然也要選擇使用鐵塔。
桿塔組立的形式是高壓輸電線路施工中另一個重要的環(huán)節(jié),我國在110kV的輸電線路桿塔組立方式主要有整體組立和分解組立兩種。現(xiàn)今國內(nèi)對超高壓線路都采用鐵塔組立故分解組立成為高壓線路塔桿組立的主流。
由于超高壓線鐵塔組立的經(jīng)驗(yàn)逐漸豐富起來,鐵塔組立發(fā)展了多種施工方法。外抱桿分解組塔、內(nèi)懸浮抱桿分解組塔、內(nèi)懸浮帶搖臂抱桿分解組塔、落地?fù)u臂抱桿分解組塔等施工工藝已經(jīng)開始采用。桿塔的強(qiáng)度受桿塔的受力形式、桿塔的結(jié)構(gòu)形式以及制造桿塔所用的材料等幾大條件的約束。正常運(yùn)營條件下的桿塔要承擔(dān)包括導(dǎo)線和避雷針質(zhì)量的各種豎向力的支撐工作,為了使電線能夠長期有效的運(yùn)營就需要滿足足夠的剛度條件。
此外對于這種長細(xì)比較大的結(jié)構(gòu),穩(wěn)定性也是影響正常使用需要考慮的對象。換句話說桿塔要滿足設(shè)計所需的強(qiáng)度和剛度要求。對于鐵塔來說穩(wěn)定性問題更為突出,鐵塔承受的載荷主要包括:導(dǎo)線自重、風(fēng)載、覆冰等的作用以及年平均氣溫的影響。如風(fēng)力作用導(dǎo)線會發(fā)生微幅振動,激勵塔身振動,嚴(yán)重時會引起鐵塔破壞。在載荷作用下,足夠強(qiáng)度才能保證鐵塔不致被破壞。所以這些地方我們可以發(fā)展數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬計算來保證鐵塔的強(qiáng)度。
1.3 輸電線路檢修施工
高壓輸電線路通常需要根據(jù)檢測、試驗(yàn)、巡視等來發(fā)現(xiàn)問題, 進(jìn)行較有針對性地提高設(shè)備完好水平、預(yù)防事故、消除缺陷、保證線路的安全順暢運(yùn)行來開展工作, 即檢修施工。對自然災(zāi)害, 如冰雹、地震、暴風(fēng)、洪水等造成的破壞。
例如線路的器材遭到盜竊導(dǎo)致送電線路倒塔、金具斷線或者絕緣子脫落、采石放炮意外斷了導(dǎo)線等停電事故,急需進(jìn)行檢修施工。因?yàn)闀r間緊迫, 來不及計劃, 就需搶修完成后, 針對有變動的那些地方補(bǔ)辦圖紙,并上交相關(guān)部門存檔。
在停電進(jìn)行輸電線路上的維修工作一定要憑第一種工作票,并嚴(yán)格執(zhí)行輸電線路停電工作的相關(guān)規(guī)定。檢修施工人員必須在施工開始前先和調(diào)度聯(lián)系,取得作業(yè)的許可后。證實(shí)線路上沒有電壓后,然后各掛一組短路接地線到線路的施工點(diǎn)兩端再進(jìn)行施工。
1.4 架線施工
輸電線的架線施工工程包括了弛度記錄、導(dǎo)地線的放線的連接、緊線及附件安裝、架線前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作等,根據(jù)展放方式的不同, 架線施工分為拖地展放、張力展放兩種。
張力放線是利用牽張機(jī)械使導(dǎo)地線總是保有一個適宜張力,且總是保持對交叉物有著一定的安全距離的方法,而拖地展放就是線盤處不需要制動,使線拖地行進(jìn), 這種法不需要專用設(shè)備, 雖然較簡單, 但很容易磨損導(dǎo)線,勞動效率也較低下, 在放線過程中也需要大量的人工,放線質(zhì)量更沒法保障。
從這些方面可知張力放線必須有笨重的設(shè)備及昂貴的費(fèi)用但解決了拖地展放的缺點(diǎn),提高了工程質(zhì)量。但對于放線滑車來說,輪直徑,滑車的輪徑的選擇偏大的尺寸較好,可以減低磨損系數(shù)及導(dǎo)線所受到的彎曲應(yīng)力,由于受質(zhì)量的限制,通常選不小于導(dǎo)線直徑10倍為宜。
在高電壓等級輸電線路施工中需注意上述各階段施工技術(shù)外還有它獨(dú)特的一些工藝。施工中采用標(biāo)準(zhǔn)化組塔工器具和懸空展放導(dǎo)引繩。掛鉸放線滑車、同步展放導(dǎo)線等新施工工藝技術(shù)的采用,施工效率得到提高,再通過標(biāo)準(zhǔn)化的施工工藝、施工設(shè)備保障施工的安全穩(wěn)定。
2.1 懸浮抱桿組立鐵塔
(1)抱桿組立。用倒落式的人字抱桿把抱桿整體組立的施工方式需要合適的地形條件。當(dāng)?shù)匦螚l件不理想時。就需要用小型的倒落式的人字式抱桿整體組立在抱桿上段,然后再利用抱桿的上段將鐵塔組立到一定高度,然后采用倒裝提升方式。,用同樣的方法在抱桿下部接裝抱桿其余各段直到完成。
(2)塔腿吊裝。一般采用單根吊裝或者分片扳立兩種方法進(jìn)行塔腿安裝。選擇的方法要依據(jù)塔腿重量、主材長度、根開、場地條件等因素來確定。
(3)抱桿提升。將鐵塔組立并向上提升到一定的高度以后馬上將螺栓扭緊,備齊塔材后就可以進(jìn)行提升抱桿了。考慮到抱桿較重這一因素,那就需要兩套普通滑車組外加一套平衡滑車組來組合成提升機(jī)械組,用兩道腰環(huán)和頂部的落地拉線對提升過程中抱桿進(jìn)行控制。
(4)曲臂吊裝。確定具體采用分體吊裝或上、下曲臂整體吊裝中哪種方案主要依據(jù)抱桿的承載能力以及場地條件。而單側(cè)吊裝或兩側(cè)曲臂平衡吊裝中方案敲定就要根據(jù)施工場地和操作人員的熟練程度進(jìn)行。
(5)橫擔(dān)吊裝。塔形進(jìn)行橫擔(dān)吊裝方式選擇的根據(jù)。對于酒杯型塔,如果抱桿的承載能力的大小,橫擔(dān)重量和塔位場地條件適宜可選用分段分片式吊裝方式。貓頭型塔,在抱桿的承載能力與線路方向鐵塔前后的側(cè)場地平整程度兩項(xiàng)條件的的綜合分析下,在前后分片平衡吊裝或橫擔(dān)整體吊裝兩種方式中選取其一。
(6)通過鐵塔主材節(jié)點(diǎn)處吊掛的“V”形繩啟用吊車進(jìn)行逐段拆除。
2.2 采用飛行器懸空展放導(dǎo)引繩
隨著經(jīng)濟(jì)社會的的不斷發(fā)展和廣大人民群眾權(quán)益意識以及生活水平的提高。環(huán)保意識及法律意識也逐漸深入人心。對于青苗損壞的補(bǔ)償糾紛問題儼然成為困擾著輸電線路施工的一個重要問題。
在進(jìn)行線路架設(shè)的時候經(jīng)常遇到的正是種植各類作物的季節(jié),要想在指定工期內(nèi)完成施工任務(wù)就要減少在青苗理賠方面引起的糾紛,這時我們設(shè)想的是如何直接跨越這些青苗果園之類的作物。采用動力傘,飛艇等具有飛行器功能的設(shè)備懸空展放導(dǎo)引繩就是解決這一難題的一個不錯的方法。
這是一種全新的嘗試,若整個線路都采用這種類型的作業(yè)方式那我們稱作全過程高空架線,比較常規(guī)作業(yè)方法,由于各級導(dǎo)線都是離地行進(jìn),在速度和質(zhì)量方面都有其不可取代的優(yōu)勢。飛行器帶著導(dǎo)引繩沿線路方向飛行,先將強(qiáng)度高、截面小的迪力瑪繩展放到指定放線段上。再通過迪力瑪繩逐步牽引截面更大的牽引繩.
2.3 使用掛膠放線滑車綻放導(dǎo)線
放線過程中滑車的性能對電暈、導(dǎo)線的磨損有著很大的影響。通過相關(guān)試驗(yàn)研究后知道特高壓工程若采用了掛膠放線滑車就需嚴(yán)格地控制放線區(qū)段的長度在6~8km且不超過20個放線滑車。放線滑車的滑輪接觸導(dǎo)線的地方要掛橡膠,橡膠的質(zhì)量最好符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求,一相導(dǎo)線通常用一滑車支承于一基鐵塔上,若存在以下情況之一時,必須掛有支撐桿間隔的雙放線滑車:
(1)垂直荷載超過額定值的時候。
(2)接續(xù)管保護(hù)套或接續(xù)管當(dāng)過滑車的時候荷載如果超過它允許荷載就會造成管接續(xù)彎曲。
(3)放線張力是正常的,而在放線滑車上的導(dǎo)線的包絡(luò)角超過了30°時。
2.4 八分裂子導(dǎo)線同步展放
因?yàn)檩旊娋€路要求的提高致使需求截面也不斷的增大,所需展放導(dǎo)線的牽、張?jiān)O(shè)備的牽引力和張力也增大。現(xiàn)在18t張力機(jī)和28t牽引機(jī)已成為工程當(dāng)中的常用設(shè)備。
導(dǎo)線過掛膠滑車與尼龍滑車的性能對比試驗(yàn)表明特高壓工程中一次展放8根子導(dǎo)線或者2根主線牽4根子導(dǎo)線的方式能大大減少對于導(dǎo)線蠕變和初伸長的影響。避免因不同時放線造成子導(dǎo)線初伸長不同而導(dǎo)致的單相導(dǎo)線整體扭勁、變,保證了建成后各線路子導(dǎo)線均勻受力。
1)八分裂導(dǎo)線的兩種放線方式
(1)同步展放同相八根子導(dǎo)線方式:用兩套一牽四張、牽機(jī)組同步放線。
(2)一次展放同相八根子導(dǎo)線方式:用一臺牽引機(jī),配合兩臺四線張力機(jī),用一牽八走板和九輪放線滑車配合放線.
2)牽張場選擇和放線區(qū)段的確定
使用張力架線施工的施工段.應(yīng)該具備以下施工條件:
(1)耐張掛線的聯(lián)板和直線掛線的聯(lián)板都應(yīng)該設(shè)置充足的施工孔。
(2)牽、張場地的位置應(yīng)有利于于材料和牽張?jiān)O(shè)備的布置和運(yùn)達(dá)。
(3)做張力架線的導(dǎo)線,應(yīng)具備良好的質(zhì)量。
(4)耐張段的金具組合的形式要適合耐張塔附件的安裝作業(yè),耐張段的長度小于1500m時,按照牽引的200ram驗(yàn)算耐張塔,耐張塔的組合串中要具有調(diào)長金具來調(diào)整范圍。
(5)耐張塔的單側(cè)緊線時。要按照設(shè)計的要求安裝臨時的拉線平衡對側(cè)著導(dǎo)線的水平的張力。
(6)塔構(gòu)造和局部的結(jié)構(gòu)承載能力和整塔應(yīng)滿足維修及施工中掛放線滑車,安裝一些承力工具滿足高處作業(yè)需要,施工孔的位置要合適,數(shù)量足夠,且操作位置要有工作面,轉(zhuǎn)角塔能安裝臨時的掛支架。直線塔還應(yīng)設(shè)耐張塔設(shè)錨線孔、附件安裝施工孔,放線滑車懸掛孔和臨時拉線孔等相關(guān)施工孔。
(編自《電氣技術(shù)》,原文標(biāo)題為“現(xiàn)代高壓輸電線路施工技術(shù)”,作者為劉健。)