1 前言
特高压输电线路输电距离长,途经区域复杂多样,随着经济社会的快速发展,电网越来越密集,电压等级越来越高,这给新建工程导线放线施工带来了极大困难,特别是山区、丘陵区域超高压线路跨越施工更是难上加难。本文依托美丽山二期±800kV特高压直流输电线路现场施工情况,对山区丘陵地带带电跨越施工技术进行研究,分析了不同的带电跨越技术实际应用中的优劣和注意问题,重点对无人家跨越技术进行了详细分析。
2 钢脚手架封网跨越技术
2.1跨越架搭设
两侧脚手架按照设计要求搭设,跨越架的组立必须牢固可靠、所处位置准确,用来搭设跨越架的脚手杆采用钢架管搭设,不得使用弯曲严重及锈蚀严重的钢架管,跨越架底部设剪刀撑,拉线与剪刀撑绑的扎点,设置在立杆和与横杆交汇处,与地面保持夹角,拉线固定在预先埋入的地锚上。钢脚手架搭设完毕并进行安全检查后开始张力放线。
图1:钢脚手架跨越示意图
2.2钢脚手架跨越适用范围及优缺点
钢脚手架跨越适用于公路、铁路、高度低于30m的带电线路跨越,地形要求相对平坦。
优点:成本低、效率高、安全可靠性高。
缺点:超高压线路及地形复杂区域无法使用钢脚手架跨越进行放线施工。
3 汽车吊跨越技术
3.1汽车吊跨越架搭设
根据跨越设计选择合适的汽车吊,选择汽车吊工况,将汽车停放至被跨越线路两侧,如图所示(根据被跨越线路电压等级选择起重机与带电体的最小安全距离),吊车支腿处增加垫木,确保地基稳定,进行安全检查后升起起重臂。
使用10mm的钢丝绳,外套PVC管作跨越架,在起重臂相反方向将柔性钢索与地锚连接;对钢丝绳进行必要的受力计算,确保出现导线坠落至跨越钢丝绳时,钢丝绳及吊车工况满足安全要求。
图2:吊车跨越示意图
3.2汽车吊跨越适用范围及优缺点
汽车吊跨越适用于高度高于30m的带电线路跨越,地形要求相对平坦。
优点:效率高。
缺点:成本高、风险大、适用范围小,地形复杂区域汽车吊无法进场作业。
4 无人机跨越技术
4.1无人机跨越技术的特点
特高压架线施工过程中正常小路及低压配电线路一般选用木质跨越架;对于较高电压等级的线路、铁路一般选用钢结构跨越架或铝合金跨越架;对于超过30m的线路跨越一般采用大型汽车吊抬吊跨越架。相对于特殊地形下跨越超过30m的障碍物跨越架搭设难度大,特别是跨越超高压线路安全等级要求高,普通跨越架无法满足施工要求。无人机放线索道跨越架具有轻便简单、安全风险小、稳定性好、适用范围广等特点。
4.2无人机跨越技术的技术原理
4.2.1无人机展放初级牵引绳
到达施工现场后对工地进行实地考察,以确保无人机的飞行安全。首先是确定飞行方向,一般从低处往高处飞。
跨越两基塔位避雷线挂线点安装滑车,3.5mm初级牵引绳从滑车穿过后放到地面。
校准无人机磁场,将初级牵引绳安装至无人机起落架,操作无人机起飞,到达一定高度后控制机头方向朝另一塔位飞行,超过铁塔一段距离后无人机将初级牵引绳抛下,抛线塔上有人指挥无人机操作人员,确定牵引绳掉落至铁塔。
4.2.2二级牵引绳及索道展放
(1)通过初级牵引绳牵引2根14mm迪尼玛绳做为二级牵引绳,其中一根二级牵引绳做为承重索展放索道(黄色),另一根二级牵引绳做为索道牵引绳(红色)。
(2)将一根14mm迪尼玛绳固定在铁塔上,橘色绳索固定在跨越档距两基铁塔上,在两基铁塔之间构建承重索以展放索道。
(3)使用另一根14mm迪尼玛绳,即上图红色绳索牵引索道,同时再牵引一根14mm迪尼玛绳作为导地线初级牵引绳。
(4)图5中黄色绳索与双滑轮一起组成索道,通过牵引黄色绳索实现索道展放与回收,绿色绳索为导地线初级牵引绳。
4.2.3 避雷线、光缆展放
(1)使用拖拉机或牵引机通过展放的初级牵引绳牵引一根16mm的防扭钢丝绳作为牵引绳。
(2)使用牵张机完成避雷线展放,避雷线展放完成后将一侧与已经展放完成的避雷线对接升空,另一侧进行弧垂调整,调整完成后锚固到已经准备好的地锚上,待另一侧放线完成后对接升空。
(3)完成避雷线调整后,将索道收回,收回过程中同时牵回一根14mm迪尼玛绳,做为再次展放索道使用。
4.2.4 重复以上步骤完成导线展放。
3.2.5导线整体展放完成后再对弧垂进行微调后开始附件安装及间隔棒安装。
4.3无人机跨越技术的关键技术和创新点
该技术实施的关键在于通过无人机快速展放牵引绳,通过迪尼玛绳和若干双滑轮组成的索道完成导线展放,初级牵引绳、索道等均为绝缘绳,即使坠落也能确保被跨越线路的安全运行,导线展放过程中导线位于由双滑轮组成的索道中,即使放线过程中出现坠落也将落入滑到内,确保被跨越线路的安全运行。
4.4无人机跨越技术的适用范围及优缺点
无人机索道带电跨越技术适用于丘陵、山区等特殊地形下的超高压及特高线线路带电跨越施工。
优点:适用范围广、安全性能高。
缺点:效率低、成本高。
5 结束语
输电线路施工带电跨越技术应运而生,符合行业发展要求。带电跨越技术具有较高的危险性,施工人员应认真分析施工情况,合理选择施工方案,不断提升带电跨越施工技术。
输电线路无人机索道带电跨越施工技术在应用过程中,注重对相关技术原理及关键点进行把握,在实际建设过程中,对技术进行不断改进和完善,从而保证带电跨越施工能够取得较好的效果。根据巴西输电线路建设发展情况来看,无人机索道带电跨越施工技术应用时间较短,仍处于发展阶段,无人机索道带电跨越施工技术应用,重点在于把握施工的安全性和可靠性,做好防护措施及安全检查,确保放线施工顺利完成。
参考文献
[1] 赵超,周红亮,《电工技术:理论与实践-输电线路新型带电跨越施工技术的探讨与应用》。
[2]于中权,吴畏,张醒,《黑龙江电力-索道式跨越架带电跨越施工》,黑龙江市;
[3]吴斌,《科技经济导刊-输电线路不停电跨越架线施工技术研究》,济南市:山东省科学技术协会。