国家电网1000kV特高压交流输变电工程张力架线施工方案.docx
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国家电网1000kV特高压交流输变电工程张力架线施工方案
1000kV特高压交流输变电工程
张力架线施工方案汇总
国网北京电力建设研究院
2007年1月
一、拟用导线参数
1000kV线路一般地段导线采用8*LGJ-500/45（或LGJ-500/35）钢芯铝绞线，个别地段采用LGJ-630/45钢芯铝绞线。
8*LGJ-500/45（或LGJ-500/35）导线物理参数见表1。
每相导线采用八分裂等距离布置，分裂间距为400mm。
为保证导线的架线质量，减少因导线初伸长等因素造成的架线后子导线弧垂不一致的现象发生，同相八根应同步展放。
表1导线物理参数
LGJ-500/45导线
LGJ-500/35导线
结构根数/直径（mm）
铝
48/3.60
结构根数/直径（mm）
铝
45/3.75
钢
7/2.80
钢
7/2.50
截面积（mm2）
铝
488.58
截面积（mm2）
铝
497.01
钢
43.1
钢
34.36
总截面
531.68
总截面
531.37
外径（mm）
30
外径（mm）
30
计算重量（kg/km）
1688
计算重量（kg/km）
1642
计算拉断力（kN）
128.10
计算拉断力（kN）
119.5
二、放线方案
各公司根据1000kv导线特点，所选张力架线方案共有三种。
1.“一牵（4+4）”展放方式
2.“2×（一牵4）”同步展放方式
3.“八牵8”同步展放方式
（一）“一牵（4+4）”展放方式
用一台牵引机，与两台四线张力机相配合，用一牵八走板和九轮放线滑车配合放线。
1、放线机具选择
（1）主牵引机
主牵引机的额定牵引力计算：
平地段：
P≥mKpTp＝8×0.2×128.10=204.96kN
山地段：
P≥mKpTp=8×0.3×128.10=307.44kN
（2）主张力机
主张力机的额定制动张力计算：
平地段：
T=KTTP=0.12×128.1=15.372kN
山地段：
T=KTTP=0.18×128.1=23.058kN
（3）牵引绳
Qp≥3/5mTp=3/5×8×128.1=614.88kN
应选择的牵引绳规格为□32编织钢丝绳，综合破断力为780kN。
（4）导引绳
DP≥1/4QP=1/4×614.88=153.72kN
导引绳规格□18编织钢丝绳，综合破断力为185kN。
导引绳可按需要选择不同级别的导引绳。
（5）小牵引机
P≥1/8Qp=0.125×614.88＝76.86kN。
（6）小张力机
T≥1/15Qp=1/15×614.88=41.26kN
表2一牵（4＋4）架线施工主要工器具表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
主牵引机
350kN
台
1
2
主张力机
4×25kN
台
2
3
小牵引机
80kN
台
1
4
小张力机
50kN
台
1
5
牵引绳
□32
km
40
破断力780kN
6
导引绳
□18
km
80
破断力185kN
7
八线走板
8
九轮挂胶滑车
9
八线分线器
（二）“2×（一牵4）”同步展放方式
用两套“一牵四”张牵机组同步展放同相八分裂子导线，配套悬挂五轮放线滑车。
1、放线机具选择
主牵引机的额定牵引力计算：
平地段：
P≥4×0.2×128.10=102.48kN
山地段：
P≥4×0.3×128.10=153.72kN
表32×（一牵4）架线施工主要工器具表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
主牵引机
250kN
台
2
2
主张力机
4×25kN
台
2
3
小牵引机
50kN
台
1
4
小张力机
40kN
台
1
5
牵引绳
□24
km
40
破断力356kN
6
导引绳
□13
km
80
破断力105kN
7
四线走板
8
五轮挂胶滑车
（三）“八牵8”同步展放方式
与“一牵（4＋4）”展放方式相比较，“八牵8”同步展放方式是用两套“四线牵张一体机”（或四套“两线牵张一体机”）代替“一牵（4＋4）”中的主牵引机。
使用特制的八轮放线滑车或九轮放线滑车，不需要使用走板。
1、放线机具选择
主牵引机的额定牵引力计算：
平地段：
P≥1×0.2×128.10=25.62kN
山地段：
P≥1×0.3×128.10=38.43kN
表4八牵8架线施工主要工器具表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
牵张一体机
4×37.5kN
台
4
2
主张力机
4×25kN
台
2
3
小牵引机
50kN
台
1
4
小张力机
35kN
台
1
5
牵引绳
□13
km
破断力105kN
8
八轮挂胶滑车
全新8分裂导线滑车（不带有中间轮槽）
此滑车适用于八分裂导线施工线路。
滑轮为铝合金材料，安装在轮轴上，轮槽表层为特殊橡胶环。
滑车主架为镀锌钢材料。
荷重平均在8个导线滑轮上。
如图1。
优势：
比9轮滑车更轻便更小巧，因为不需要承受高负荷力的中间轮槽，每根导线只需一根小直径的钢制牵引绳。
备选型号，如图2
双排滑车可更好的分解负荷力；
特制结构可同时牵引8根导引绳（国家电网公司与泰斯美克公司正合作研制）。
图1单排滑车图2双排滑车
图3八牵8”系统图
（四）放线方式比较
1、“一牵（4+4）”展放方式
优点：
●能够保证同相各子导线有相同的放线张力，可以避免由于同相子导线间的张力差而造成的导线弧垂不一致，从而保证架线施工质量
●减化放线滑车悬挂、导（牵）引绳展放、导线展放、紧线、附件安装等施工工艺，有效提高张力放线施工效率
缺点：
●需要配置大吨位的牵引机、大直径牵引绳及9轮放线滑车，旋转器、抗弯器、牵引走板等全部重新购置
2、“2×（一牵4）”同步展放方式
优点：
●可以充分利用现有线路的施工机具，设备投资最少
●可以将成熟的“一牵四”张力放线施工工艺移植到1000特高压线路施工中来大大减化1000特高压线路张力放线施工工艺的研发、试验和推广工作
缺点：
●需要控制两套设备展放过程中同步问题
●所用放线设备较多，在放线滑车悬挂、导（牵）引绳展放、导线展放、紧线、附件安装等施工工艺方面较烦琐
3、“八牵8”同步展放方式
优点：
●通过在“四线牵张一体机”之间配置自动平衡系统，可自动平衡各子导线上的放线张力
●没有超高的负荷力在附件和工具上，使施工更加安全
●无需特制走板，避免了传统一牵四施工方法同展放8根导线，需挂2组（多组）滑车，给高空施工作业带来许多困难，增大安全可靠性
●无需高承载力和抗弯及旋转连接器
●牵引绳直径小
缺点：
●需配备“牵张一体机”、8轮放线滑轮等器具
●需大量的导引绳、牵引绳，导（牵）引绳展放较烦琐
经汇总，推荐“一牵（4+4）”展放方式的有5家单位，推荐“2×（一牵4）”同步展放方式的有16家单位，推荐“八牵8”同步展放方式的有2家单位。
经汇总各家单位张力架线设备相关情况（详见附件3），各单位拟新购300kN及以上主牵引机，共计3台；拟新购4×25kN及以上主张力机，共计12台；拟新购250kN及以上主牵引机（不包括300kN以上主牵引机），共计9台；拟新购牵张一体机4×50kN，共计4台。
三、滑车悬挂
（一）放线滑车悬挂方法
放线滑车悬挂一般有两种方法，即常规挂法和高挂法:
a）常规挂法：
放线滑车悬挂在绝缘子串下；
b）高挂法：
放线滑车通过挂具悬挂在横担上，挂具长度可根据对跨越物距离要求确定；
c）同相放线滑车的悬挂必须等高，相邻放线滑车间的水平距离应不小于1.5m（通常相距横担珩架的一个或几个节间）。
（二）放线滑车常规挂法
1、一牵（4+4）展放方式
a）单放线滑车悬挂方法：
●直线塔、直线转角塔。
放线滑车直接悬挂在绝缘子串下；
●耐张塔、耐张转角塔。
用挂具直接悬挂在横担的合适位置处，该位置应安全可靠，作业方便；
●挂具用钢绳套时安全系数应不小于4。
b）双放线滑车悬挂方法：
●直线塔、直线转角塔。
悬挂于双联悬垂绝缘子串下；
●耐张塔。
利用钢丝绳套分别将放线滑车悬挂于前后横担挂点附近的主材上。
2、2×（一牵4）同步展放方式
a）单放线滑车悬挂方法：
●1）直线塔。
一个放线滑车悬挂在悬垂绝缘子串下，另一个放线滑车用挂具挂在横担具有悬挂放线滑车条件的位置处；
●直线转角塔。
一个放线滑车悬挂在悬垂绝缘子串下，另一个放线滑车用挂具按如下方法悬挂：
①无挂架时，与一般直线塔挂法相同；②有挂架时，挂法见图2。
●耐张塔。
利用钢丝绳套分别将两个放线滑车悬挂于横担主材上。
b）双放线滑车悬挂方法：
●直线塔、直线转角塔。
除利用双联悬垂绝缘子串下外，另一组的两个滑车用挂具悬挂在横担下主材具备挂滑车条件的位置处；
●耐张塔。
用钢丝绳套分别将放线滑车悬挂于前后挂点附近及横担主材珩架的节点上。
（三）放线滑车高挂法
当采用常规挂法不能满足施工要求时，放线滑车悬挂应采取高挂法。
1、一牵（4+4）展放方式
将放线滑车用挂具直接悬挂在绝缘子串的挂点上。
2、2×（一牵4）同步展放方式
将两组放线滑车用挂具分别悬挂在悬垂绝缘子串的挂点处和横担具有悬挂放线滑车条件的位置处。
也可按图1、图2所示方法悬挂放线滑车。
1－横担；2－挂具；3－二联板；4－滑车1－横担；2－挂架；3－挂具；4－滑车图4直线塔二联板挂滑车图5有挂架直线转角塔的滑车悬挂
四、张力放线
（一）牵、张场的布置
1、一牵（4+4）牵、张场布置
1－牵引绳轴架；2－地锚；3－大牵引机；4－锚线地锚；5－锚线架；
6－小张力机；7－小张力机尾车；8－导引绳
图6一牵（4+4）牵引场布置示意图
1－牵引板；2－大张力机；3－地锚；4－大张力机尾车；5－导线；6－牵引绳；
7－小牵引机；8－锚线地锚；9－锚线架
图7一牵（4+4）张力场布置示意图
2、2×（一牵4）牵、张场布置
1－牵引绳轴架；2－地锚；3－大牵引机；4－锚线地锚；5－锚线架；
6－小张力机；7－小张力机尾车；8－导引绳
图82×（一牵4）牵引场平面布置示意图
1－牵引板；2－大张力机；3－地锚；4－大张力机尾车；5－导线；6－牵引绳；
7－小牵引机；8－锚线地锚；9－锚线架
图92×（一牵4）张力场平面布置示意图
3、八牵8牵、张场布置
图10八牵8牵引场平面布置示意图
图11八牵8张力场平面布置示意图
（二）导引绳、牵引绳展放
导引绳展放对于无重要跨越的一般地段导引绳展放采用人力展放，对于跨越林区、果园及其它重要跨越地段采用动力伞、遥控汽艇、直升机等方法，其中应用动力伞的居多。
1、“一牵（4+4）”张力放线方式
动力伞展放Φ4Dyneema绳→牵放Φ12Dyneema绳→牵放□13导引绳→牵放五根□13导引绳→牵放□18导引绳→牵放□32牵引绳
2、“2×一牵4”张力放线方式
例1：
人力直接展放□9导引绳→牵放□15导引绳→牵放□25牵引绳
例2：
动力伞展放Φ4Dyneema绳→牵放Φ12Dyneema绳→牵放两根□13导引绳→牵放□24牵引绳
例3：
遥控飞艇展放Φ5Dyneema绳→牵放两根Φ5Dyneema绳→牵放□9导引绳→牵放□15导引绳→牵放□25牵引绳
3、“八牵8”张力放线方式
动力伞展放Φ4Dyneema导引绳→牵放Φ12Dyneema导引绳→牵放八根□13牵引绳（或八根Φ12Dyneema绳）
附件1：
存在问题及改进措施调查表
1、1000kV特高压架空输电线路8分裂导线张力架线施工中，采取不同展放方式存在的主要问题？
（一）“一牵（4+4）”张力放线方式
（1）主牵引机的持续牵引力数值要求较高，相应性能参数要求较高，需配备主牵引设备
（2）八线放线滑车（135kN），目前国内所有单位都需新购或加工，每个单位按120台计，需发生购置费用近1000万元；与之配套的大吨位牵引绳、走板、连接件等也需新购置，成本在50万元以上；另外，200kN以上旋转连接器，国内尚无生产和使用经验
（3）大牵引机的运输较为困难，建议设计单位在设置山区走线时考虑张牵设备的运输问题即张牵场的设置；两台张力机的同步操作靠操作人员的熟练配合来实现。
（4）主牵绳的直径大，要求的弯曲半径大，则在钢绳端头回弯处满足不了钢绳弯曲半径要求，对钢绳的使用有较大影响
（5）施工中可能会遇到导线缠绕、驮线、绞线等现象。
放线后，导线鞭击可能较严重
（6）同相导线分裂根数多，施工过程中易发生绞线情况，在大档距或风口地区应采取必要的分线措施
（7）1000导则中Kp（主牵引机额定牵引力系数），设定为0.2～0.3，还应该经试验或施工加以验证。
根据500kV张力架线实践经验，主牵引机的额定牵引力储备显得不足，有时会超过其允许持续牵引力，会影响牵引机的使用寿命，所以我们现在采购均将其牵引力储备系数均增加10%～15%左右
（8）就安全风险评估来说，200kN以上持续高牵引力、大范围、长距离地运行，安全系数取不小于3，显得过低。
另外，对设备、线路铁塔是否合适，也有待商榷。
从500kV张力放线施工来看，安全系数取不小于3的施工设计（一般均取3）来看，施工中导引绳被拉断各施工单位大多发生过，牵引绳或连接器拉断的事故也发生过。
另外，《安规》规定“起重工具试验标准为每年一次、以额定荷载的2倍、持荷时间10min”，牵引绳的试验几乎做不到，这个问题应该引起重视
（二）“2×（一牵4）”张力放线方式
（1）采用同步展放方式施工的问题是，占用的牵张设备、导线滑车等工器具数量多，牵张场地占地面积大，山区施工场地不好选择
（2）所用滑车为两个五轮滑车，所以会在放紧线过程中因滑车不同步，存在弧垂误差，附件安装的划印误差，为避免此误差需加工专用工具以确保双滑车同步；
（3）放线滑车悬挂复杂，每基塔必须悬挂两套相互独立但高度一致的放线滑车，且两组滑车距离须合适（太远不利于附件安装，太近则滑车相碰不利于放紧线）
（4）不利于紧线弧垂控制及附件安装等后续工作的实施，同相两组滑车的悬挂高度、两组滑车放线过程中发生的迈步，以及滑车本身的摩阻系数和转动的灵活程度都直接影响同相子导线间的弧垂控制，很难达到工艺要求的子导线间弧垂偏差控制值。
另一方面导线位于两不同放线滑车给直线塔附件安装增加了大量的移线工作量，不利于工艺质量的提高。
（5）铁塔设计应考虑滑车悬挂和附件安装
建议：
在均压环能否分半对拼方式设计：
直线塔单相单侧设置2个提线孔和2个滑车挂孔（横线路方向）；
耐张塔单相单侧设置8个锚线孔及2个滑车挂孔
（6）两套牵张设备在牵放导线过程中需配置两套通讯系统，系统之间应设置为不同频段，互不干扰，由放线施工指挥人员统一协调
（7）八线同时收紧（紧线）存在的问题。
紧线作业的弛度观测是一个细致、配合要求较高的综合性测量作业，其调线作业只能按顺序逐一进行，八线同时收紧会相互影响，很难做到同步。
弛度观测的单线作业时间一般不低于0.5小时，那么第一颗子线至第八颗子线紧线的作业时间至少需4小时以上，因此同步收紧八颗子线很难做到。
（8）导线滑车悬挂方式
建议直线塔导线滑车的挂具缩短为悬垂串长度的50%，一则可减少走板通过时的动荷，二则可避免走板通过时长串互击损坏绝缘子。
二联板悬挂两个滑车，存在如下问题：
Ø当走板通过不畅时，采用单点挂置的二联板悬挂两导线滑车易发生刮磨导线或金具等现象；
Ø紧线时子导线间易相互影响；
Ø二联板的尺寸有限，不易防止导线间因风偏而发生的磨碰现象
（三）“八牵8”张力放线方式
（1）需配备“牵张一体机”、研制8轮放线滑轮等器具
（2）需大量的导引绳、牵引绳，导（牵）引绳展放较烦琐
2、对张力机、牵引机、导线尾车、导线滑车、导线走板等应该做哪些改进？
（1）国内目前没有35吨级牵引机。
新研制的35吨级牵引机不仅要满足牵引力的要求，还必须满足φ30主牵引绳弯曲、槽径、槽宽的要求。
（2）九轮导线滑车建议采用可拆卸组装式滑车，便于山地人力运输。
九轮导线滑车，对九轮滑车的中轮的质量要求较高，洛氏硬度需符合要求，对滑车车轴的强度等级要求较高，且需确保大吨位旋转连接器能通过九轮滑车；
（3）一牵八走板需要充分防止翻身。
走板的重锤需要增加长度。
一牵八走板非常重，一牵八走板非常重，设计时需要考虑头部的外形，以减小过滑车时对导线滑车的冲击损伤
（4）为保证同步，牵引走板应改进成自引导型、四线自平衡型。
所谓自引导型即与牵引绳连接的部位是一加长的三角链式，在走板通过转角塔放线滑车时，能自动的调整到与放线滑车倾斜一致，使走板能顺利的通过转角塔放线滑车；所谓四线自平衡型即与导线连接的部位有平衡滑车，并通过加长链与导线连接。
这样，当子导线张力有差别时调整可以通过平衡链进行平衡。
（5）走板改进建议如图：
（6）二牵四方案，二套牵引系统，目前张力机的张力能满足特高压的需要，但张力机需安装联动液压控制设备，便于两台设备同步；
（7）现有导线线夹材料都是铝合金产品，希望能研发出兼具强度、握着力、耐磨的轻质材料，同时对导线不致产生高磨损。
这样对导线的保护效果会大大提高
（8）导线走板上加装导轨，加长走板头部，尾部加装一段防扭钢丝绳
（9）牵引过程中，张机张力在停机时张力值降低，不能保持原定张力的问题
（10）牵引机的牵引轮应选用耐磨材料；导线滑车，应加装接地轮，选用新材料，减轻重量；
（11）双拼尾车可减小作业场地；
（12）导线尾车刹车制动系统零部件宜统一化便于更换修理；
（13）导线滑车设计建议考虑导线滑车在高气温（60℃）和满载使用条件下的轮槽变形因素（在南方工程持续高温的气候条件下，常发生使滑轮产生变形，相互挤压、影响紧线施工的情况）。
（14）张力机卷车应与主机同步，具备反卷功能，不宜采取分体制动方式。
（15）牵引机的牵引卷筒表面硬度要加强，提高防磨性能，另外，卷筒尺寸是否考虑加大。
附件2：
1000kV架线定额测算
序号
项目
单位
人工费
材料费
机械费
合计
数量
单价
合计
数量
单价
合计
数量
单价
合计
1
牵引场
工日
450.00
23.5
10575.00
10575.00
2
张力场
工日
630.00
23.5
14805.00
14805.00
3
护线及看线
工日
1400.00
23.5
32900.00
32900.00
4
展放导引绳
工日
210.00
23.5
4935.00
4935.00
5
耐张塔紧挂线
工日
525.00
23.5
12337.50
12337.50
6
动力伞费用
根.公里
63.00
1500.00
94500.00
94500.00
7
大牵引机25t级
台班
15.00
4254.27
63814.05
63814.05
8
小牵引机5t-8t
台班
44.00
1183.89
52091.16
52091.16
9
四线张力机
台班
30.00
4079.81
122394.30
122394.30
10
一线张力机
台班
44.00
941.93
41444.92
41444.92
11
液压机200t
台班
60.00
86.78
5206.80
5206.80
12
吊车16吨
台班
15.00
820.00
12300.00
12300.00
13
吊车8吨
台班
15.00
491.53
7372.95
7372.95
14
运输车辆8吨
台班
60.00
399.88
23992.80
23992.80
15
运输车辆15吨
台班
30.00
720.00
21600.00
21600.00
16
指挥车辆
台班
45.00
220.60
9927.00
9927.00
17
消耗性材料
元
1.00
15000.00
15000.00
15000.00
合计
7km
75552.50
15000.00
454643.98
545196.48
单公里造价
10793.21
2142.86
64949.14
77885.21
备注
测算时按7公里一个区段进行测算,采用1台大牵引机,2台四线张力机,2台小牵引机,2台小张力机,看护线按24小时看护计算。
导引绳展放采用张力展放,展放时使用动力伞进行展放。
人工费按23.5元/工日,机械费按照电力建设工程施工机械台班费用定额执行。
附件3：
张力架线设备相关情况调查表（含拟新购设备）
填报单位：
北京送变电公司
设备名称
参数
设备状况
数量
购买日期
##线张力机
备注
牵引机
250kN
良好
1
2006
牵引机
150kN
良好
5
2001-2005
牵引机
130kN
一般
2
1994
张力机
4×35kN
良好
2
1998/2000
四线
张力机
4×30kN
较差
2
1994
四线
张力机
6×30kN
一般
1
1998
六线
牵引机
70kN
良好
5
2001-2005
张力机
2×35kN
良好
8
2000-2005
二线
牵引机
40kN
良好
9
2001-2006
张力机
1×45kN
良好
1
2
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