输电线路装配式架线工程应用

输电线路装配式架线工程应用

陈光

(辽宁省送变电工程有限公司辽宁沈阳110022)

摘要：所谓装配式架线指的是事先按设计规定的弛度核算出两悬挂点中间悬线的长度，尔后通过考虑耐张绝缘子串长度、重量以及联板倾斜值影响，计算出实际线长，在地面张力拉伸导线，截取并压接，最后将耐张线夹安装到金具串上并微调弧垂的过程。

关键词：输电线路；装配式；架线工程；应用

1装配式架线工艺要点

装配式架线工艺的重点是准确计算导、地线长度。以将弧垂误差掌控在图纸及规程规范要求的范围内。受温度、张力等外部环境的影响，导线长度会产生变化。导线伸长量主要由以下几个方面确定。ａ受温度影响，热胀冷缩造成导线线长变化。ｂ施工过程中导线受拉力影响产生伸长，包括弹性形变、塑性形变及金属内部的蠕变伸长。ｃ直线管和耐张管压接产生压缩伸长。ｄ导线绞合及扭转对导线长度的影响。ｅ由于施工因素造成的相间误差。该工程科技项目组与电科院、导线厂家配合，对该工程导线初伸长、蠕变、弹性模量等参数进行相关试验，以定量确定各影响因素对导线长度的影响，在施工过程中，对导线长度进行校正。

2线长计算方法及影响因素分析

2.1计算方法

用悬链线方程计算出耐张段内每档的电线长度，然后将每档的电线长度进行累加即可得到装配式架线耐张段内的总线长，档内线长计算公式为：

式中：L为线长(m)；l为档距(两悬挂点之间水平距离，m)；h为高差(两悬挂点之间垂直距离，m)；σ0为电线各点的水平应力(MPa)；γ为电线比载(N/m•mm2)。采用悬链线方程计算线长时，要保证线长的计算精度，需要先保证原始输入数据的准确。由于装配式架线段线路地形变化大(有平地、丘陵和山区)、杆塔种类多(有耐张塔、直线塔和直线转角塔)、绝缘子串长和线路转角的影响等，影响线长的因素较多，除了高差、档距等明显影响因素外，还需要特别注意弹性系数与塑性伸长率的影响。

2.2影响因素及修正

2.2.1档距及高差

档距、高差是计算线长最基本的输入数据，也是保证装配式架线能否成功的关键因素。如果仅根据两杆塔中心桩档距和高差推算两杆塔挂点孔间的平距和高差，则会受基础施工、杆塔组立等过程中所产生的施工误差的影响。因此，在条件允许的情况下，应尽可能实测两塔挂点孔之间的平距和高差，并进行复核使测量数据尽可能精确。

2.2.2线长截取

线长截取的精度取决于架空线实际量取线长的精确度和架空线两端安装耐张线夹后对线长的影响。架空线量取的精确度与线长量取方法和测量工具有关，安装耐张线夹对线长的影响取决于安装线夹的工艺，比如液压耐张线夹安装时的液压施工工艺。因此，现场操作时应保证量取方法和工具的精度，并控制耐张线夹的压接工艺。

2.2.3杆塔偏挠

不论架线档耐张杆是刚性结构还是可挠性结构，当其承受纵向荷载时都难免会向档内偏挠，产生偏挠量δ，相当于架空线线长不变，而档距变化为l－δ，造成档内架空线弧垂增大。角钢转角塔的挠度位移由螺栓孔隙位移和塔身外力挠度位移二者叠加，可按铁塔平温挠度位移取值，或者取一个折中系数，按下式进行计算：

式中：l挠为转角塔挠度位移值(m)；h线高为挂线点高度(m)；θ为线路转角度数(°)。因此，计算线长时，输入的档距参数需考虑杆塔偏挠的误差。

3导地线定长加工

计算出每个耐张段内子导线和地线的长度后，一般以每相导线的最长子导线和地线长度做为控制量进行配盘，确定每盘导线的加工长度。耐张段内的子导线或地线可由一根或数根导线或地线组成，每相导线或地线可由一盘或多盘组成。每盘导线上应在端头和尾部做明显的标记，两标记间的距离为该盘导线加工盘长，两个标记外各预留5m导线用以施工操作。导地线在加工过程中应详细记录加工时的温度和张力，并移交给施工单位。导地线加工长度由高精度计数器控制，导地线长度误差应控制在0.5‰以下。加工过程中用静态张力仪测量导线的加工张力，同时用温度计测量环境温度。基准线长是导线在年平均温度15℃和25%额定拉断力时的对应值，导线制造时的温度和张力与基准值条件不一致，需按式(3)进行温度修正，按式(4)进行弹性伸长修正，导线定长计量值按式(5)计算。

式(3)～(5)中：L定长为导线制造长度(m)；Δl温度为温度伸长修正值(m)；Δl张力为张力伸长修正值(m)；α为导线综合膨胀系数(10－6/℃)；E为导线综合弹性系数(MPa)；t绞为绞线时温度(℃；Δt为蠕变量补偿温度，为降温绝对值(℃)；S为导线截面(mm2)；H绞为绞线时恒张机张力(N)；H平为25%额定拉断力(N)。

4现场测量

4.1距离测量

架线前应采用GPS或全站仪等两种及以上设备独立测量耐张段各塔的基面高程、各档档距，用两种测量设备、两种方法对测量结果进行比较校核，然后在该测量结果的基础上，结合铁塔结构数据，分别计算出各杆塔间每根子导线/地线挂点间的高差和水平距离。工程实际操作中，也可将全站仪架于线路一侧，可以看到所有挂点的位置。将棱境放置于挂点1处，用全站仪分别测量出全站仪到挂点1的水平距离l1、高度h1及水平角α1，然后将棱境放置于挂点2，测量出水平距离l2、高度h2及水平角α2。每档挂点高差及水平距离计算公式如下：

式(6)～(7)中：h为挂点高差(m)；h1为全站仪到挂点1的高差(m)；h2为全站仪到挂点2的高差(m)；l为挂点水平距离(m)；l1为全站仪到挂点1的水平距离(m)；l2为全站仪到挂点2的水平距离(m)；α1为全站仪到挂点1的水平角(°)；α2为全站仪到挂点2的水平角(°)。按上述方法计算出所有导地线挂点间的高差及水平距离，每档测量三组数据。对三组数据进行综合分析，计算出最终的子导地线挂点间的高差和水平距离。

4.2耐张线夹压接长度测量

耐张线夹压接长度数据可以在压接试验时，按如下方式采集：(1)将耐张管按常规穿管方式穿管完毕，在导地线上做标记A(注意应保证A在压接完毕后不会被铝管压住)，用钢尺测量A到耐张钢锚内侧的距离L1。(2)正常压接耐张管，压接完毕后再次测量A到耐张钢锚内侧的距离L2。耐张管压接影响值L耐1为：

取三组数据，取其平均影响值作为最终的压接影响值。

4.3耐张串长度测量

导线耐张串长度可以直接用钢卷尺测量，测量方法如下：(1)先组装耐张串，将所有可调节金具调到中间位置。(2)将整个耐张串吊装到位，用钢尺测量耐张串挂点到短杆耐张钢锚距离L串和耐张钢锚内侧到导线钢芯端点距离L芯。(3)耐张串长度影响值L耐2为：

结语

装配式架线由于在地面截线、施工压接，减少了大量的高空作业，能够保证压接质量，提高劳动效率，节约劳动成本，适用于工期较紧的停电施工，适用于高空作业困难的大截面积导线施工以及高耐张比且档距较小的线路。近几年来，电网主网架基本形成，为进一步完善优化电网结构，满足负荷需求，新变电站大量建设，在站内出线工程施工中，装配式架线施工工艺的特点能够得到较好发挥，是工程顺利完工的有力保障。装配式架线施工工艺由于其自身优点将会得到广泛应用。装配式架线施工工艺在构架档八分裂导线中应用的成功，为以后类似施工环境复杂、工期短、风险高的架线施工积累了经验。

参考文献:

[1]张殿生．电力工程高压送电线路设计手册[M]．北京：中国电力出版社，2010．

[2]聂国一．钢芯铝绞线的塑蠕伸长预计及其初伸长的处理[J]．电力建设，1990，11(6)．

[3]丁自强，等．连续耐张段装配式架线的工程实践[J]．电力建设，2012，33(10)．