无人直升机架线工艺.docx
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无人直升机架线工艺
无人直升机架线工艺
一、目的
直升机展放初引绳工艺属特高压架线技术。
国外由于经济基础好,线路造价高,在发达国家已普遍采用直升机展放导引绳，但在我国并不常见。
我们设计通过采用小型直升飞机展放Ф1、Ф2初级导引绳，再通过绕牵法和逐级牵引的方法，解决了使导引绳不落地、跨越作业不断电条件下施工的问题，给新形势下的线路架线施工提供了良好的借鉴。
二、适用范围
适合于风速小于5级以下时输电线路工程架线施工初导引绳的展放施工。
三、引用标准文件
1.《110~750kV架空送电线路施工及验收规范》GB50233-2014；
2.《110~500kV架空送电线路设计技术规程》DL/T5092-1999；
3.《±800kV架空线路施工及验收规范》
4.《±800kV直流线路质量检查及评价标准》
5.《±800kV架空输电线路张力架线施工工艺导则》（报批稿）；
6.《电力建设安全工作规程（第2部分：
架空电力线路部分）》；
7.《电力建设安全健康与环境管理工作规定》国家电网工[2004]488号；
8.《超高压架空输电线路张力架线施工工艺导则》SDJJS2-87；
9.《高压绝缘子瓷件技术条件》GB772-87；
10.《输电线路施工机具设计、试验基本要求》DL/T875-2004；
11.《国家电网公司输变电工程安全文明施工标准化图册》；
12.《国家电网公司输变电工程安全文明施工标准化工作规定（试行）》国家电网基建[2005]403号；
13.国网直流工程建设有限公司质量、环境和职业健康管理体系文件；
14.国家电网公司、国网直流工程建设有限公司有关制度、规定。
四、施工准备
1、初导绳选型
直升机展放跨越塔至锚塔间的初导绳时，初导绳采用Φ2迪尼玛绳，其破断强度；单位重量m（不包套）。
直升机展放跨越塔至跨越塔间的初导绳时，初导绳采用Φ1迪尼玛绳，其破断强度；单位重量m（不包套）。
2、迪尼玛绳专用牵张机选型
为了配合直升机牵放迪尼玛绳，我公司专门研制了迪尼玛绳专用牵张机，如图,共有三种：
1）、迪尼玛绳磁粉牵张一体机（有动力），在跨越塔间展放Φ1迪尼玛绳时作为张力机使用，磁粉制动器力矩可达5N•m；在跨越塔间进行Φ1迪尼玛绳牵引Φ2迪尼玛绳时使用，作为牵引机磁粉离合器力矩可达14N•m。
2）、迪尼玛绳张力机（无动力），在展放Φ2迪尼玛绳时使用，作为张力机磁粉制动器力矩可达5N•m。
3）、迪尼玛绳力距电机牵张一体机（有动力），在Φ2迪尼玛绳牵引Φ5迪尼玛绳时使用，作为张力机时力矩电机扭矩可达280N•m，作为牵引机时力矩电机扭矩可达1000N•m。
图迪尼玛绳张力机、磁粉牵张一体机、力距电机牵张一体机
3、场地准备
10m×10m平整场地
五、资源配置
1、人员配置
序号
场 所
岗 位
技工
民工
小计
备 注
1
控制室
总指挥
1
1
2
控制室
副总指挥
1
1
3
控制室
工程师
1
1
4
控制室
电视监控
2
2
5
现场
安全监护
2
2
6
现场
质检员
2
2
7
铁塔
塔上安全监护
1
1
每基
8
塔上作业
2
2
9
地面
1
1
2
10
现场
测工
4
4
11
现场
现场仓库
2
6
8
2、机械配置
序号
工机具名称
规格或型号
单位
数量
备注
1
直升机
260汽油直升机
架
1
配有两通道控制设备
2
迪尼玛绳磁粉牵张一体机
特制
台
1
展放φ1迪尼玛绳作张力机用，牵引φ2迪尼玛绳作牵引机用，
3
迪尼玛绳张力机
1
展放φ2迪尼玛绳用
4
迪尼玛绳力距电机牵张一体机
2
展放φ5迪尼玛绳用，牵张机
5
迪尼玛绳专用放线滑车
特制
只
根据牵引段内杆塔数、联于三轮滑车内
6
平行挂板
P-16
只
联接迪尼玛滑车和三轮滑车用
7
直升飞机牵引绳
φ5迪尼玛绳
m
根据受力计算选定，长度根据现场定
8
直升飞机牵引绳
φ2迪尼玛绳
m
根据受力计算选定，长度根据现场定
9
重锤
5kg
只
1
砂袋
10
φ2迪尼玛绳
破断,m
根
1
2000ｍ整根
11
φ2迪尼玛绳
破断,m
根
2
1000ｍ整根
12
φ2迪尼玛绳
破断,m
根
1
1800ｍ整根
13
迪尼玛绳联接环
φ1,φ2,φ5迪尼玛绳用
只
φ5迪尼玛绳联接用
14
ø13牵引绳
破断,m
盘
不小于200m（转移过渡用）
15
船形放线架
2t
付
1
展放φ13迪尼玛绳用
16
地钻
φ250×1810mm
6
锚迪尼玛张力机等用
17
三角道铁道板
6
锚迪尼玛张力机等用
18
双钩
3t
4
锚迪尼玛张力机等用
18双钩3t4锚迪尼玛张力机等用
六、施工流程
1.使用无人机牵引φ2迪尼玛绳，带张力使φ2迪尼玛绳不会落地
2.将φ2迪尼玛绳放入滑车
3.使用φ2迪尼玛绳牵引φ4迪尼玛绳
4.使用φ4迪尼玛绳牵引φ8迪尼玛绳
5.使用φ8迪尼玛绳牵引φ13迪尼玛绳
6.使用φ13迪尼玛绳牵引φ13牵引绳
7.分线
七、施工工艺
因本工程架线期间采用直升机进行展放初导绳。
根据本次现场情况，分三段展放，然后在跨越塔上连通，在初导绳展放完毕后即可进行正常的架线施工。
1、施工准备
直升机选型
展放导引绳采用我们自行研制的26CC无人直升机，主要性能如下：
名称
指标或参数
名称
指标或参数
机长
最大起飞重量
20kg
机宽
任务载荷能力
5kg
旋翼直径
续航时间
尾翼直径
最大飞行速度
100km/h
发动机
HS-260
飞行半径
30km
适用风速
5级以下
工作环境温度
-20~+50℃
飞行偏差
5~10m
起降场地
3×3m
作业抗风能力
4级风（普通线路）
最大牵引力
无人机底部安装有测力计，在牵引初导绳的过程中，能够测量出实际的牵引力大小并实时传送到地面测控车。
无人机下方配有两套伺服机空投装置，一套位于5kg重锺的前侧（靠飞机侧），用于无人机抛掷重锺用，另一套位于重锺的后侧（远飞机侧），用于高空人员接绳后，将无人机与Φ1迪尼玛绳断开，无人机脱离展放状态。
图所示直升机牵引过程中最大受力状况。
图迪尼玛绳牵引过程最大受力状况
2、展放初导绳方案
跨越塔——锚塔间的初导绳展放
1）、专用张力机位置
考虑到跨越塔到锚塔间跨越地面的多树环境，故将迪尼玛张力机放置于跨越塔顶架走道上，装设Φ2迪尼玛绳1000m，将绳头从锚塔侧引下至地面，需控制迪尼玛绳不与横担相磨。
2）、起飞场准备
在跨越塔靠锚塔侧，平整一块3m见方的起飞场地，清理干净周围的杂物。
在绳头挂1kg重锤，然后迪尼玛联接环串接一根1m的Φ2迪尼玛绳（切断用，上配有一把切刀），最后与飞机牵引绳（Φ5迪尼玛绳）相联，直升机牵引绳的前端留与直升机挂钩相联。
此时牵引系统中只配有一把切刀。
图起飞场准备示意图
3）、展放飞行
当无人机起飞后，斜向上飞行，保持与张力机高度一致（约200m高）向锚塔进行展放Φ2迪尼玛初导绳，至锚塔附近时，无人机慢慢下降至重锺接近地面时，启动切刀，抛下重锺，即完成了跨越塔至锚塔间的初导绳展放。
同理可以展放另一侧的跨越塔到锚塔间的初导绳。
将跨越塔上的绳端预先穿过专用放线滑车，以便在跨越档内的初导线展放完毕后进行对接。
将Φ2迪尼玛绳临时锚固，跨越塔上可以双环绕在塔材上，注意加软衬物，以保护迪尼玛绳，牵张场锚固时可临锚于基础锚环上，也可在牵张机前将一根表面光滑的木桩打入地面，将Φ2迪尼玛绳缠绕（缠绕应超过5道）在木桩上，然后由施工人员在木桩后拉紧尾绳（迪尼玛绳对水面120ｍ时水平张力约在16kg）。
跨越塔——跨越塔间的初导绳展放
由于无人机逆风飞行为佳，需根据风向选择飞行方向。
为了便于说明，以由北向南飞行展放左回路为例进行叙述。
1）、专用张力机位置
磁粉牵张一体机作为迪尼玛张力机使用，放置于NXS2A跨越塔左回路顶架上，装有全长2000mΦ1迪尼玛绳，将绳头从长江侧引下至地面，需控制迪尼玛绳不与横担相磨。
2）、起飞场准备
在起飞场地平整一块3m见方的起飞场地，清理干净周围的杂物。
在绳头用迪尼玛联接环串接一根1m的Φ2迪尼玛绳（空投用，上配有伺服机），切断绳另一端挂1kg重锤，然后迪尼玛联接环串接一根1m的Φ2迪尼玛绳（空投用，上配有伺服机），最后与飞机牵引绳（Φ5迪尼玛绳）相联，直升机牵引绳的前端留与直升机挂钩相联。
此时牵引系统中配有两套空投装置。
3）、展放飞行
当无人机起飞后，斜向上飞行，保持与张力机高度一致（约200m高）向南跨越塔飞行，进行展放Φ1迪尼玛初导绳，同时利用经纬仪临控对中心的最小距离（可以观测红色气球）以调整无人机的高度和张力机的张力。
遥控操作人员处于空旷处，可全程与飞行路径通视。
当无人机抵达南方跨越塔左回路顶架上方时，调整无人机的高度，以使施工人员能够接住迪尼玛绳，然后无人机稍向后退飞，使重锺处于无人机的垂直下方，以减小空投后重锺对无人机的冲击。
通过遥控，启动后端的伺服机，将Φ1迪尼玛初导绳与牵引系统分离。
无人机将重锺带到指定的安全地点，在接近地面时启动前端空投开关，将重锺抛下，即完成了跨越塔间跨越长江的初导绳展放。
跨越塔间的Φ1迪尼玛牵引Φ2迪尼玛
装有全长1800m（1760m+40m）Φ2迪尼玛绳的迪尼玛张力机放置于NXS3A跨越塔左回路顶架上，此工作应在无人机展放初导绳前就准备完毕，待无人机切绳后，施工人员将Φ1迪尼玛绳绳端与Φ2迪尼玛绳对接。
装在北跨越塔顶架上的磁粉牵张一体机作为迪尼玛牵引机使用，与南跨越塔上的张力机配合完成Φ1迪尼玛牵引Φ2迪尼玛，在Φ2迪尼玛到牵引机前后，拆开Φ1、Φ2迪尼玛间的联接环，将Φ2迪尼玛绳头与塔上已展放完成并已穿过专用滑车的Φ2迪尼玛对接升空。
故升空后Φ2迪尼玛初导绳全线贯通。
八、质量通病与强制性条文
1、JGJ80—91《施工高处作业安全技术规范》第条对进行高处作业的高耸建筑物，应事先设置避雷设施。
遇有六级以上强风、浓雾等恶劣气候，不得进行露天攀登与悬空高处作业。
暴风雪及台风暴雨后，应对高处作业安全设施逐一加以检查，发现有松动、变形、损坏或脱落等现象，应立即修理完善。
2、JGJ33-2001《建筑机械使用安全技术规程》第条在工作中操作人员和配合作业人员必须按规定穿戴劳动保护用品，长发应束紧不得外露，高处作业时必须系安全带。
3、JGJ33-2001《建筑机械使用安全技术规程》第条机械必须按照出厂使用说明书规定的技术性能、承载能力和使用条件，正确操作，合理使用，严禁超载作业或任意扩大使用范围。
4、—2004《电力建设安全工作规程》（线路部分）第条为预防雷电以及临近高压电力线作业时的感应电，必须按安全技术规定装设可靠的接地装置。
九、质量控制要点
1、展放前计算好各引绳所受力，合理安排牵引顺序。
2、通讯配合畅通。
无人机暂由我研究室人员进行操作，高空作业人员有电力部门施工人员配合，为了达到通调顺畅，我室和电力公司各派一名地面指挥，及时进行信息沟通，通过电力部门地面指挥传递到操作点。
要求空地信号传输的及时性、准确性和可靠性。
3、吊挂、起飞可靠
直升机牵引系统的联接应正确可靠，在无人机起飞开始时，迪尼玛绳不带张力，施工人员应将尾绳进行留滞一下，以防止迪尼玛绳卷入无人机的尾翼中。
直升机的吊挂能力和吊挂系统必须牢固可靠。
4、与迪尼玛专用张力机的速度配合及牵引张力控制
将迪尼玛专用张力机出口张力进行整定，直升机悬挂重锤后以不超过3米/秒的速度牵引迪尼玛绳慢速向前飞行，专用张力机带张力展放。
直升机带张力牵引能力需满足要求，并能够很好地与专用张力机的展放速度配合。
5、无人机切绳操作配合
无人机到达指定地点后，施工人员接到绳体，发出命令，无人机可以准确及时的进行切绳操作，对于采用双切刀的，操作顺序应正确。
无人机在此过程中的悬停能力应能满足要求，切绳前后荷载变化引起的冲击，无人机应能够承受。
十、安全文明施工及环保控制要点
1、严格执行《电力建设安全工作规程》（架空电力线路部分）、《电力建设安全健康与环境管理工作规定》、《电力安全工作规程（线路部分）》等国家、国家电网公司对安全生产方面的有关规定及公司《管理手册程序汇编》。
2、施工前必须对施工措施进行认真的技术交底。
严禁擅自变更作业指导书及肓目施工。
3、施工中严禁违章作业，坚决制止习惯性违章。
4、高处作业人员任何时间不得失去保护，严防高空落物。
5、特种作业人员、特殊作业人员应持证上岗，严禁无证操作。
6、施工现场设置安全标志，文明施工。
划出施工区域，严禁非工作人员进入施工区域，施工人员进入施工现场必须正确佩带安全帽。
7、施工时，全体施工人员应集中思想，服从指挥，操作准确，配合协调。
工作前严禁饮酒。
8、架线前，锚塔、跨越塔的接地体应确认联接良好。
牵张设备应可靠接地，设备进出线应安装上接地滑车。
9、连接牵引板的各种联接器、导引绳和牵引绳的插接式绳扣是张力放线受力体系中的薄弱环节，每次使用前均应严格检查，按规定方式安装和使用。
11、进入现场的所有工器具必须经试验合格并满足技术要求方可使用，严禁以小代大。
12、越线架应严格按照安全工作规程搭设牢靠，并挂醒目的警告标志。
越线架搭好后应经过认真检查验收后才能投入使用。
13、跨越架应做好防强风、台风的措施，与气象台建立联系；当将出现有强风、台风天气时，做好防范措施，对跨越架进行补强。
14、牵引过程中各岗位操作人员必须严守岗位，严格按岗位职责、操作规程、措施等要求，加强观察和控制，严禁导引绳、牵引绳或导线跳槽、走板翻身、机械故障等情况发生。
15、每天开工前对通讯设备进行调试，确保通讯畅通，操作人员要求口齿清晰，语言简明准确。
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