900mm²大截面导线张力架线工器具选择

[摘 要] 随着输电线路建设的快速发展及输送容量不断增大，开始逐渐推广使用大截面导线作为电流载体，输电线路上通常采用4至6分裂JL/G-900/75钢芯铝绞线，其导线铝钢比大，性能特殊，架线和压接施工工艺要求高。文章通过分析和计算，合理选择大截面导线张力架线工器具，保证大截面导线张力架线施工安全和质量，供同行借鉴、探讨。

[关键词] 大截面导线；张力架线；工器具

[作者简介] 潘承昆，广西送变电建设公司工程师，广西 南宁，530031

[中图分类号] TM752 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723（2013）06-0080-0004

溪洛渡左岸-浙江金华±800kV特高压直流输电线路工程黔3标段，全线均处于高山大岭，基础为全方位高低腿设计。起自正安县土坪镇安家村的N0851号塔，止于德江县煎茶镇梅家寨川岩村N1051号塔，线路长度为66.714km，塔位桩高程为720～1520m，相对高差为4～250m，单回路架设，其中耐张塔45基，直线塔及直线转角塔86基，共计杆塔131基。

导线30mm重冰区采用6×JLHA1/G1A-800/55钢芯铝合金绞线，20mm重冰区及15mm中冰区采用6×JL/G2A-900/75钢芯铝绞线。地线20mm及以下冰区采用LBGJ-150-20AC铝包钢绞线，30mm冰区采用LBGJ-240-20AC铝包钢绞线。

该工程地形复杂，张力架线时由于受到现有的牵张设备能力限制，不能实现一次同相牵引6根子导线的施工方式。施工单位普遍采用“3×一牵二”、“一牵二+一牵四”、“二×一牵三”等同相分次展放的方法进行张力架线。广西送变电建设公司根据现场参数实际计算结合现有牵张架线的设备、放线滑车的配置，采用“一牵二+一牵四”方式架线。

一、工程设计及施工特点

（一）导地线设计参数

该标段工程导线采用两极六分裂设计，子导线分裂间距为450mm，同步架设两根地线。导、地线设计参数如表1、2所示。

（二）控制强力和牵引力情况

各牵张段控制张力和牵引力情况如表3所示。

二、主要工具设备选择

（一）主牵引机选择

根据《±800kV架空输电线路张力架线施工工艺导则》计算，主牵引机的选择。

额定牵引力： P■？叟mK■T■≥2×0.3×235.8×0.95=134.41kN

P■？叟mK■T■≥4×0.3×235.8×0.95=268.82kN

式中：

P——主牵引机的额定牵引力，N；

m——同时牵放子导线的根数；

K■——选择主牵引机额定牵引力的系数。钢芯铝绞线时K■=0.2～0.3 。钢芯铝合金绞线时K■=0.14～0.2。根据具体的地形地貌条件选用相应的系数。

T■——被牵放导线的保证计算拉断力，N。

（二）主张力机选择

根据《导则》计算选择主张力机制动张力应满足如下要求：

T = KtTp=0.18×235.8=42.44kN。

式中：

T ——主张力机单线额定制动张力，kN；

Kt ——系数（钢芯铝绞线取值0.12～0.18；钢芯铝合金绞线取值0.09～0.125）。

（三）牵张设备选择

据上述计算及实际使用经验，施工所使用的牵张设备如表4所示。

（四）牵引绳的选择

根据《±800kV架空输电线路张力架施工工艺导则》计算，“一牵2”、“一牵4”系统牵引绳、导引绳综合破断力应满足如下要求：

牵引绳的综合破断力应满足：

一牵四：

一牵二：

（五）导引绳的选择

根据《±800kV架空输电线路张力架施工工艺导则》计算，导引绳综合破断力应满足如下要求：

Pr4 ≥ 1/4QP4=1/4×537.624=134.41kN

Pr2 ≥ 1/4QP2=1/4×268.812=67.203kN

（六）各级导引绳、牵引绳的选择

根据以上各计算分析及现有绳索情况，各级导引绳、牵引绳参数及连接器选择如表5、6所示。

（七）导线放线滑车的选择

放线滑车的滑轮槽深S及槽底半径Rg等应符合DL685《放线滑车基本要求、检测规定及测试方法》标准的要求。

JL/G1A-900/75导线放线滑车的槽底直径 D导车要求

D导车≥20D导线=20×40.6=812（mm）

式中：

D导线——导线直径，mm

根据导线放线滑车的槽底直径要求，JL/G1A-900/75导线采用φ1040的五轮放线滑车和三轮放线滑车，其额定荷载为200kN和100kN，槽底直径为900mm。

（八）地线放线滑车的选择

根据《导则》要求，地线滑车允许承载能力不应小于1000m垂直档距的垂直荷载。

LBGJ-240-20AC地线单位重量为：1.596kg/m，垂直档距1000m时，地线放线滑车的垂直荷载Tv=1000×0.01596=15.96kN，拟采用Ф660尼龙单轮滑车，其额定荷载50kN，滑轮槽底直径D=660mm，满足DL/T685-1999《放线滑轮基本要求、检验规定及测试方法》的要求。

Ф660尼龙单轮滑车轮槽底径D=660，适用于导线截面为665mm2。该工程LBGJ-240-20AC地线截面积为238.76mm2<665mm2，满足规程要求。

三、紧线及附件安装工器具选择

（一）平衡挂线受力分析及工器具选择

该工程导线最大紧线应力按64.07N/mm2进行计算分析。LBGJ-150-20AC地线最大紧线应力按198.2N/mm2计算，受力计算分析如下：

F导紧=64.07×975/1000=63.02 （kN）

F导地=198.2×148.07/1000=29.3 （kN）

根据计算，耐张塔平衡挂线时，JL/G1A-900/75导线单根锚固采用的90kN手板葫芦；卡线器选用KLQ-85，额定负荷为75kN。

单根地线锚固用的30kN手板葫芦，地线卡线器的选择铝包钢绞线线夹，额定负荷为30kN。

（二）直线塔附件受力分析及工器具选择

1. 当垂直档距为600m时，导线下压力受力计算：

单根导线垂直荷载 G导=LVQ导=600×9.81×3.1047/1000=18.27 （kN）

提吊单根导线钢丝绳的破断力≥K安K动G导/K0=4.5×1.1×18.27/0.85=106.4 （kN）

2. 该工程最大垂直档距为1175m，导线下压力受力计算：

单根导线最大垂直荷载 G导=LVQ导=1175×9.81×3.1047/1000=35.78 （kN）

提吊单根导线钢丝绳的破断力≥K安K动G导/K0=4.5×1.1×35.87/0.85=208.9 （kN）

考虑放线滑车重量（400kg/个）及2个操作人员的重量（2×100kg），提线器采用一套设备提吊两条导线，则提吊单根导线钢丝绳的破断力要求为：

破断力≥K安K动G导/K0=4.5×1.1×（18.27+300×9.81/1000）/0.85=123.53 （kN）

破断力≥K安K动G导/K0=4.5×1.1×（35.78+300×9.81/1000）/0.85=225.50 （kN）

式中： Q导——导线单位质量，kN/m。

Q地——地线单位质量，kN/m。

LV——垂直档距，m。

（1）垂直档距小于600m时，直线附件安装导线（两线）工具选用：60kN链条葫芦、60kN卸扣、φ15.5钢丝绳（破断力165.5kN）。

（2）垂直档距大于600m时，直线附件安装导线（两线）工具选用：100kN链条葫芦、80kN卸扣、φ19.5钢丝绳（破断力239.5kN），或者采用3.3.3的配置提单根导线。

（三）“一牵四”耐张塔挂具的选择

1. 挂具卸扣的选择

（1）悬挂单滑车时

“一牵四”滑车最大承受荷载为：Tv=4×1157×3.1047×10=143.6kN

（2）悬挂双滑车时

根据上条公式得出，单滑车受力最大为143.6/2=71.8kN。因此，选用15T卸扣悬挂满足要求。

2. 滑车悬挂拉棒的选择

耐张塔横担前后侧挂双滑车为两套挂具时，每套挂具用两根等长拉棒连接，按安全系数4.0计算，耐张塔导线放线时，滑车最大荷载为105.8kN，则一套挂具承受的最大荷载为105.8kN/2=52.9kN，

3. 导线临锚工具选择

计算原则：锚线张力经验值为平均运行张力的1.1倍。

按JL/G2A-900/75导线，临锚单线张力HD=55.18×973.16×1.1=59.07kN。

导线地面临锚系统选择：80kN地锚、9T手搬葫芦、10T卸扣、导线卡线器、Φ19.5钢绳。

4. 紧线工具选择

导线最大紧线张力为63.02KN，选择Φ15钢丝绳及走1走2滑车组牵引导线，牵引力为0.36F， Φ15破断力为152KN，安全系数大于6；紧线锚线钢绳选用Φ19.5钢绳、8t卸扣及9t手搬葫芦。Φ19.5钢绳综合破断力为218kN，安全系数大于3，均符合《导则》要求。

四、结 语

在900mm2大截面导线在张力架线时，施工单位可根据施工现场的实际划定牵张段长度，通过受力分析计算，经济合理地选择牵张设备及施工工器具，安全高效地完成张力架线施工任务。

经过施工试点应用，用2台牵引机配合3台两线张力机，利用1套“一牵4”走板和5轮放线滑车及1套“一牵2”走板和三轮放线滑车同步展放同极6根子导线，满足国家有关规程规范要求，得到监理及建设单位的一致认可。