铁路电气化工程接触网恒张力架线技术解析

1、张力架线技术解析摘 要 500kV姚泰线工程是南通送变电中标的首条500kV线路，对张力架线本公司尚属首次，通过对张力架线方案的设计、论证、实施，成功地完成了导线的架设施工，并取得了良好的效果。关键词 导线 张力架线 500kV姚泰线工程是徐连输电工程的重要组成部分，从徐州的姚湖变至泰兴北变全长约240公里，该工程分为两个标段，1标段为姚湖童庄，2标段为童庄泰北，其中2标段为我公司中标，全长约190公里，导线型号为4×LGJ-630/45钢芯铝绞线，地线采用2根20芯OPGW，同塔双回路架设。该工程在我公司尚属首次，导线张力架线施工给我们带来了许多新的课题。1 LGJ-630/45导

2、线有关参数1.1 LGJ-630/45导线加工技术参数表1 LGJ630/45导线加工技术参数导线型号LGJ-630/45弹性系数×103（Mpa）61.74结构根数/直径（mm）铝45/4.2钢7/2.8线膨胀系数×10-6（1/）20.920直流电阻（/km）0.04633计算截面积（mm2）铝623.45接头铝线接头间距(m)15钢43.1铝线接头数量每根制造长度导线不多于4处，最外层铝线不允许接头总666.55镀锌钢线不允许铝钢比14比载30.287×10-3N/m.mm2外径（mm）33.6计算重量（kg/km）2060计算拉断力(kN)148.7交货长

3、度（m）2500为保证导线绞线工艺，避免层间松层现象，铝、钢线绞合节径比应取表2中推荐值。表2 绞合节径比推荐值绞线位置推荐值绞线位置推荐值钢线（7根）17-22铝线（次外层15股层）12-14铝线（内层9股层）13-16铝线（外层21股层）10-121.2 导线放紧线有关技术参数 根据本工程各塔位导线悬点高度、档距，考虑线路中跨越物影响，通过计算，得出导线张力放线过程中的主要控制参数如表3。表3导线放线控制参数放线段长度不宜超过（m）通过塔号基数不宜超过（基）对地距离一般控制高度（m）单根导线平均控制张力（kN）放线最小控制张力（kN）放线最大控制张力（kN）单根导线平均牵引力(kN)单根导

4、线最大牵引力(kN)800020527223129352 导线放线工艺2.1 直线管压接方式本工程LGJ-630/45导线接续管为JYD-630/45，有关技术参数如表5。 表5 压接管技术参数 mm型号压前铝管全长铝管外径压后铝管全长压后外径JYD-630/456906074051.8详细压接参数举例如表6。 表6 压接参数 mm压前铝管压前钢管压后铝管压后钢管外 径需 压长 度外径需 压长 度对边距压 接 长 度对 边 距压 接长 度最大最小最大最小最 大最 小12最 大 最 小60.1260.1057024.1224.1011051.7651.6230530720.6220.60120通

5、过以上数据可以看出，导线压接管具有长度大、外径大的特点，加之导线具有截面大、铝钢比大等特点，放线过程中防止导线“蛇曲”及压接管弯曲成为放线施工的主要控制因素，而可行、实用的压接方式是确保施工质量的前提。直线管压接方式有两种方案可供选择，即集中压接和分散压接。 分散压接 所谓分散压接是先利用临时连接工具将导线在张力场连接，牵引导线完毕后，再进行液压连接。.1 临时连接工具选择临时连接工具有网套连接和短压接管连接两种方式。a. 采用网套作为临时连接工具为避免导线的扭力造成网套中部断折而不应采用双头网套，需用两根单头网套，中间连接一个旋转连接器，作为放线临时连接设备，放线到位后用链条葫芦将网套两侧导

6、线收紧，将网套中间部分断掉，压接永久压接管。b. 采用短压接管作为临时连接工具 设计放线专用短压接管作为连接工具，外部装保护套或不装保护套，放线到位后锯断，压接永久压接管。但施工复杂，短压接管需单独设计加工，施工难度较大。.2 压接永久压接管方式有落地压接和高空压接两种方式。a. 落地压接 此种方式适用于弛度最低点无障碍物的情况。将导线在张力场或牵引场放松使导线落至地面或直接将滑车落到地面，用葫芦将压接点两端拉紧断线压接。但适用性较小，施工布置复杂。b. 高空压接高空压接有滑车附近档端压接和档距内高空压接两种方式。但高空压接施工操作复杂，施工难度大，由于导线弛度不均造成压接难度非常大，施工安全

7、隐患大。集中压接集中压接是在张力场张力机前端用永久压接管进行导线液压连接，加装保护套后进行放线的施工布置方式。.1集中压接的关键从表4、5中压接管压后尺寸可以看出，压接管压后长度达到了740mm，相应压接管保护套钢甲长度需达到1000mm以上，所以保护套的设计、加工能否满足施工需要则成为集中压接的关键。.2压接管保护套设计压接管保护套设计能否成功直接决定着集中压接能否实现，其质量优劣也决定着放线质量的好坏。 分散压接与集中压接比较分散压接受实际情况限制大，施工工艺复杂、安全隐患大、工效低，具体论述见东电蔡生泉先生分散压接施工方法一文。上海送变电曾采用过集中压接法进行直线管压接，结果出现不同程度

8、“蛇曲”，经专家评审其原因为导线及压接管保护钢甲存在质量问题所致。集中压接具有操作简便、压接管位置容易控制、安全、经济、质量有保证、工期易控制等特点，所以采用集中压接。2.2 放线方式放线方式论证主要在分次展放和同次展放上进行，具体为一牵二分次展放、二牵四同次展放和一牵四同次展放，其各种方式比较如表7。 表7 放线方式比较项目一牵二分次展放二牵四同次展放一牵四同次展放张力机选择持续张力30kN、最大张力40kN；轮径大于40倍导线直径-100=1348（mm）牵引机最大受力（kN）8080160牵引绳破断拉力（取3倍安全系数）（kN）240240480牵引绳选择规格（国内现有规格）（mm）24

9、(破断拉力300kN)24(破断拉力300kN)28(破断拉力425kN)牵引机可选规格轮径（牵引绳直径的25倍）(mm)600600700持续牵引力(kN)9090170综合分析滑车悬挂（916滑车轮径25倍导线直径，轮槽宽度120mm>保护套直径1.2倍 悬挂两组三轮滑车、间距大于1.5m悬挂两组三轮滑车、间距大于1.5m悬挂一组五轮滑车，需高挂滑车增大导线对地距离优点所用设备少施工效率高放紧线操作简单缺点有导线初伸长不同造成施工质量隐患所用设备较多附件操作难，所用设备新购造价较大一牵二分次展放由于一牵二分次展放涉及到导线分次问题，可能因导线初伸长不同造成导线弛度质量隐患；通过对导线

10、性能的研究和试验，证明分次展放对弛度没有影响，可以采取此种施工方式。二牵四同次展放需用两套放线设备，其缺点是投入大、场地占用大；优点是工效高、同步运行监护容易，压接管位置控制容易。一牵四同次展放需采用特殊设备，牵引机及牵引绳、抗弯连接器、旋转连接器等均需重新加工，投资较大，放线滑车需高挂以尽量降低放线张力，在某些大档距中间需设置防止导线落地措施，施工难度较大。综合论证.1三种放线方式均可采用，各施工单位结合自身条件具体实施，在施工过程中尽量降低放线张力，保证施工质量。.2一牵四施工方式各种设备受力较大，安全隐患大，需采取措施尽量将每根线张力降低至25kN，牵引机受力120kN左右，切实保证放线

11、安全；由此所带来的高挂滑车问题使附件安装需用绞磨反滑车组提线及安装附件，以及在大档内搭设防止导线落地的跨越架，施工操作复杂，质量保证难度大。从国内现状来看，一牵二分次展放或二牵四同次展放不需新购任何机械设备，使用常规的放线设备均可满足施工要求，尤其能够保证导线的最终架线质量，现在可以说是最适用的。我个人认为，一牵四同次展放是将来大截面导线展放的发展方向，因为分次展放所带来的附加工作量综合计算起来也是非常大的，如果能够解决机械设备问题，一牵四放线还是最合适的架线方案。.3由于我公司设备能够满足“二牵四”展放，为保证施工质量，采用二牵四同次展放，以下内容按此工艺介绍。2.3 放线滑车悬挂方式放线滑

12、车悬挂方式根据放线施工布置情况有分开悬挂两组三轮滑车和二联板拉杆悬挂滑车两种方式。分开悬挂滑车方式m处横担两侧加装了挂滑车操作孔。如图1所示，施工中在永久挂点悬挂绝缘子、连接三轮放线滑车为一组；另用挂架连接两端操作孔，挂架下端连接可调装置、连接滑车为一组，进行放线作业。二联板拉杆悬挂滑车方式二联板拉杆悬挂滑车方式具有较好的优越性，对将来的紧线质量、附件安装操作都带来了方便，在多家施工单位架线施工中被采用。如图2所示，在永久挂点用卸扣连接二联板，其下端连接圆钢拉杆，拉杆长度与绝缘子长度相近，拉杆等长、垂直间距600mm，滑车最宽点尺寸为521mm，能保证紧线时其自然下垂有79mm间距；在放线时用

13、一根钢绳连接拉杆下端与滑车上端卸扣相连的环，横向塔身拉开间距1.5m，同时保证了滑车自然下垂，放线过程中保证滑车不磕碰。直线转角和耐张转角塔采取提前预偏方式保证两个滑车间距及防止线绳跳槽。两组滑车悬挂方式在放线过程中的控制要点a. 转角塔在放线过程中应特别注意，导引绳牵牵引绳时滑车呈下垂状态，牵引绳牵引导线时呈现严重向角内侧倾斜状态，到导线通过滑车后其倾斜状态减轻；这就要求看塔号人员要随时调整预倾绳，避免滑车相碰及防止线绳跳槽。b. 耐张转角塔挂具应严格验算，在满足滑车倾斜后不磕碰横担情况下尽量缩小挂具长度。由于在牵引时不一定先牵角内侧或外侧导线，则采取将角内侧提前预倾，防止滑车相碰。2.3.

14、4 a. 分开悬挂滑车在紧线前需将滑车高度精确调平，紧线时滑车“迈步”现象无法消除，造成弛度观测不能一次到位，需第二次精确调整；对附件安装也造成较大影响，需用三套一提二提线器进行操作，工效很低。b. 二联板悬挂滑车，所用工器具简单容易加工，放线时控制容易、紧线紧需并联滑车，可一次精确调整到位，附件能够实现一提四，操作简单、安全，对质量保证有好处，工效高。从龙政工程的施工效果来看，分开悬挂滑车的弊端较多，二联板悬挂滑车是分次展放的较佳方法。3 导线紧线工艺3.1 紧线方式 根据滑车悬挂方式不同，紧线分两次紧线和一次紧线施工两种方式。两次紧线针对放线滑车悬挂方式，由于滑车紧线时分裂间距1.5m左右

15、，无法将两个滑车并联，受滑车摩擦系数不同及其惰性影响，造成两组滑车紧线时前后“迈步”或同侧不等距“迈步”，由此造成同一档各个线号档距不同、高差不同，进而影响到整个紧线段各个线号的代表档距不同、观测弛度有差异；在紧线过程中无法将导线按照标准弛度一次紧线到位、子导线间误差在规范之内，因此在紧线场将导线弛度看好后（粗调），还需在过轮锚塔号或平衡挂线时在耐张塔调整（精调），从而使各个线档标准弛度、相间、子导线误差均在规范之内，达到优良级标准。一次紧线方式针对放线滑车悬挂方式，在放线时用钢绳将滑车拉开至1.5m左右间距，在紧线前将钢绳松开，滑车自然下垂，间距79mm，使用一个专用角钢用螺栓将滑车上的三个

16、过轮锚孔连接并固定，形成一个六孔并联角钢，将两个滑车固定在一起，使滑车不前后“迈步”，高差相等，形成一个正常的六轮滑车(如图3所示)，采用常规的“紧、松、紧”方式一次紧线到位，将各个观测档导线弛度看好，各个塔号画印，附件时按照印记安装悬垂线夹，耐张塔按照印记计算割线长度进行平衡挂线操作。 最快速度完成紧线，尽快安装附件对导线的质量保证和工效计算上有最大的好处，提倡一次紧线成功，避免反复调整。4 导线附件安装工艺4.1 直线塔附件安装 直线塔附件安装主要讨论“一提二”和“一提四”安装导线悬垂线夹施工。一提二施工方式由于采取分开悬挂放线滑车悬挂方式，直线塔附件安装需采取一提二施工方式，需使用三套一

17、提二提线器。一套提线器（1号）提起悬挂于绝缘子串下方滑车上的导线，另两套提线器提起悬挂于临时挂点的导线，一套提线器（2号）置于悬挂的滑车上方提线、另一套提线器（3号）置于永久挂点横担两端的操作孔上，首先用2号提线器提起导线、拆除滑车及挂具，然后将3号提线器提线并受力，松2号、紧3号使2号逐渐不受力，导线移到挂点下方与一号提线器下导线平等高度，进行附件安装。一提四施工方式 a. 采取二联板拉杆悬挂放线滑车悬挂方式，与常规的一牵四放线方式相同，直接在操作孔挂一提四提线器，将并联角钢拆除，提线、拆除放线滑车及挂具，用绞磨将绝缘子起吊到位，安装附件。b. 采取一牵四放线时，由于采取高挂滑车方式以提高导

18、线对地距离，降低放线张力，所以导线放紧线位置与附件安装位置相差较大（6m左右），使用一提四提线器用链条葫芦做动力操作困难，所以使用绞磨反2-2滑车组作为动力附件安装。 从质量保证、安全保证和工效上来说，一提四附件优势明显。4.2 耐张塔附件安装 4.2.1耐张塔平衡挂线耐张塔平衡挂线有高空50m锚线落地压接无张力挂线和高空15m锚线对接挂线等方式。4.2.1.1高空50m锚线落地压接无张力挂线 此种方式用卸扣连接于平衡挂线操作孔、连接9t 手扳葫芦、连接GJ-100×50m锚线钢绳、连接卡线器锚线；或用卸扣连接于操作孔连接2-2（1-2）滑车组连接卡线器锚线。 用葫芦两边对拉使中间导线不受力后使用液压断线剪断线、将导线松到地面，按照计算长度断线，压接耐张管、连接金具，无张力