江苏省送变电有限公司
[摘要] 本文以扬州碳纤维导线更换工程重要“三跨”处将碳纤维导线更换为殷钢导线的施工方法为例，列举出了两种越线防护的方法以及两种换线的施工方法，为今后碳纤维导线更换方案提供了参考。
[关键词] 三跨 毛竹跨越架 抱杆 封网 牵张机换线 开线
一、 前言
目前江苏省增容线路，大部分使用的是碳纤维导线，从运行情况看，碳纤维断线概率绞高，经分析，碳纤维导线在发生断线前，内部芯棒已经折断，导线运行张力全部由铝线承担，长期受到环境、应力等综合因素作用，铝线强度逐步下降并最终导致断线，是主要诱因。所以对于碳纤维导线更换为其他导线的项目越来越多，安全有效的施工方法越来越重要。
二、 概述
扬州500kV江晋5291、江陵5292线“三跨”段碳纤维导线更换改造工程为单回路建设，导线采用4×JLRX1/F2A-460/40碳纤维复合芯导线，本次改造仅替换三跨段碳纤维导线，导线采用4×JNRLH3/LBY-340/65铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线。500kV江晋5291线共跨越2处高速，1处高铁，500kV江陵5292线共跨越4处高速，1处高铁。
三、越线防护的方式
本此仅探讨高铁越线架的两种方法。高速因基面较低，且高空无类似高铁的接触网的障碍物，故仅考虑用毛竹跨越架形式，不进行讨论。
1、毛竹跨越架的方法
毛竹跨越架所使用的毛竹，应采用生长期在四至六年的粗壮毛竹，毛竹跨越架的立杆、大横杆、剪刀撑和支杆有效部分的小头直径不得小于75mm。小横杆有效部分的小头直径不得小于90mm；60～90mm的可双杆合并或单杆加密使用；毛竹跨越架的大横杆间距为1.2m，小横杆间距为0.75m，立杆间距为1.2m，并架设扫地横杆，立杆与横杆成直角搭设，立杆入土深度不得少于0.5m，且大头朝下，回填土后夯实。跨越架两端及每隔6～7根立杆应设剪刀撑、支杆。毛竹跨越架的立杆、大横杆应错开搭接，搭接长度不得小于1.5米；绑扎时小头应压在大头上，绑扣不得少于3道。
（1）毛竹跨越架的搭设要求
根据计算，风偏距离以及跨越架长度如下表所示：
跨越架搭设高度：根据现场测量，江晋5291线#8-#9档地面到接触网最高距离15.8m、江陵5292线#10-#11档地面到接触网最高距离12.2m，根据安规要求，跨越架封顶网距离铁轨顶不小于12米，封网对接触网垂直距离不小于4米，即在考虑封网弧垂1米的情况下，江晋5291线#8-#9搭设高度达到20.8米，江陵5292线#10-#11搭设高度达到17.2米可满足安全距离要求。跨越架按整体搭设，单片片数三片及以上。
（2）毛竹跨越架封顶要求
1）封顶网需在封顶前预先编制完成，编网时需选择宽阔的场地进行，封顶网要求与跨越架连接的主绳采用Ф8.7的钢丝绳，主绳长度要求60m，其他采用Ф10的尼龙绳，绳子与绳子的交叉点用绳子打结，承力钢丝绳尽可能通过转向落地锚固。
2）封顶前应布置好封顶主绳的锚固点，锚固点处架体要加固，跨越架二侧均采用2t级地钻打设。
3）当封顶网最低点达到距离铁路路面12.0m以上要求时，钢丝绳封于事先打设好的桩上，用U-10和φ11×1m将封顶网在跨越架上进行绑扎保险。
2、抱杆封网的方法
封网时考虑采取在铁路两侧铁路的横担下平面往下8m的塔身上绑扎□275抱杆，抱杆露出两端下横担头2.5-3.0m，然后在抱杆上悬挂Φ280滑车、承力索（Φ20迪尼玛）通过Φ280滑车铁塔大小号侧的地面上。封网完成后，根据安规要求，临近或交叉绝缘网（35kV线路）对下方铁路接触网的净空距离必须保证大约2.5m。
（1）人工引渡φ10迪尼玛绳
在远离跨越物侧铁塔下放置φ10迪尼玛绳，将绳一头吊至抱杆处，穿过抱杆上的280滑车后将该绳头牵至靠近跨越物的地面，等待人工引渡并对接。
在靠近跨越物侧铁塔下放置φ10迪尼玛绳，高空人员将绳穿过抱杆上280滑车后沿旧导线把绳一端绳头引渡过跨越物线路并将绳头放置地面，地面人员接过绳头将其与等待对接的绳头连接。
在远离跨越物侧铁塔下收紧φ10迪尼玛绳，使其升高，至此1根φ10迪尼玛绳已人工引渡完成。
（2）承力索安装
在人工引渡升高的φ10迪尼玛绳的一端连接1根φ20迪尼玛绳和1根φ10迪尼玛绳，将另一端引至机动绞磨，将φ20、φ10迪尼玛绳带张力牵引至另一侧铁塔上抱杆，然后将φ20迪尼玛锚固在地面地钻群上，将φ10迪尼玛绳分绳至临近的相对应的滑车内，作为下次牵引φ20迪尼玛绳的牵引绳。重复“φ10迪尼玛←φ20迪尼玛+φ10迪尼玛”的牵引过程，直至六根φ20迪尼玛绳全部锚固在地面上。
（3）绝缘封网敷设
首先将绝缘网在地面铺设好，调至抱杆处用自锁的挂钩挂在承力索上。绝缘网挂好后，将绝缘网的两端都用两根绝缘固定绳连成V字形连接在引渡好的绝缘锦纶绳上，通过绝缘绳缓慢地将绝缘网从地面向另铁塔引渡，直至绝缘网的固定在宁启铁路上方为止。最后将绝缘网固定绳固定在承力索悬挂位置。
四、换线的施工方法
1、利用牵张机进行换线作业
拟采用1台SA-ZQY-2*60牵张一体机（主牵引机、2线）+1台ZQT2*35kN（主中张力机、2线），在降低牵引力保证旧导线受力的情况下，利用旧导线牵新导线的方式进行放线施工；原导线直径26mm，规范要求放线滑车槽底直径不小于碳纤维导线直径30倍，选择Φ916三轮放线滑车，槽底直径800mm，满足规范要求。
（1）牵引场旧导线与钢丝绳连接
先拆除耐张塔跳线，并将导线的牵引场导线连接方式：牵张一体机+□16钢丝绳（编织）+80kN抗弯旋转连接器+旧导线耐张钢锚。
导线连接施工方法：将2根一定长度的□16钢丝绳（编织）一侧穿过2×60kN牵张一体机磨筒固定在临时回收盘上，另一侧人力将长度约60米□16钢丝绳（编织）展放过牵张一体机前第一个塔上的放线滑车，并用80kN抗弯旋转连接器与塔上耐张旧导线耐张钢锚连接。
（2）张力场新旧导线连接
张力场导线连接方式：旧导线耐张钢锚+80kN旋转连接器+□16钢丝绳（100m、编织）+80kN旋转连接器+新导线单头网套+2*35kN张力机磨筒+新导线盘。
张力场导线连接施工方法：将2根60m的□16钢丝绳（编织）穿过2*35kN张力机磨筒，一头穿过张力机前第一基塔上的放线滑车并用80kN旋转连接器与旧导线耐张钢锚连接，另一头用80kN旋转连接器与穿过张力机滚筒后的新导线上的单头网套连接。
2、塔上开线后重放新线的施工方法
针对孤立档的换线作业，可运用塔上开线后重新放线的施工方法。
（1）老导线的降线及开断
选择距离跨越物远的一侧对老导线进行松线，用紧线器推住老导线，形成老导线+紧线器+走一走一滑车组+绞磨进行松线作业，将一头导线耐张线夹与耐张串断开连接后，缓缓送至地面。
旧导线一侧落地后，在跨越架上，用液压剪刀将旧导线剪断，为防止剪断时导线（挂塔侧）往回摆动，可用铁丝绑扎固定；另外一侧导线在开断工序结束后，同样用此方式进行落线作业，直至旧导线全部落到地面并回收。
（2）新导线的展放
将布置好的牵引钢丝绳人工引渡到新导线处，与新导线（已经压好耐张线夹）进行连接，具体方式为：φ13编制钢丝绳+5kN旋转连接器+新导线，最后在距离跨越物近的一侧铁塔挂后尽头，远离跨越物的铁塔进行紧线作业。
五、 结语
跨越架加封网适合防护高度不高的障碍物，但成本较大，施工方便可以提前进场搭设；抱杆封网适合有高架桥等较高的障碍物，但施工工序较为复杂，施工用具繁多，且受限制于绑扎抱杆的铁塔停电时间。
牵张机进行换线作业适合高铁、高速等含重要“三跨”的放线，无论孤立档还是连续档换线均有可靠的安全性，但成本较大，受限于进场道路；塔上开线后重放新线的施工方法，施工工序少，施工效率高，运用工器具少，施工成本小，但使用范围较窄，仅适用于孤立档跨越并配合跨越架的施工方法。
本文在跨越防护上，举例了跨越架加封网以及抱杆封网两种方法；在换线施工上，举例了利用牵张机进行换线作业和塔上开线后重放新线两种施工方法，为今后碳纤维导线更换方案提供了参考。
参考文献
《输电线路施工机具设计、试验基本要求》(DL/T 875-2016)；
《跨越电力线路架线施工规程》（DL/T 5106-1999）；
《电力建设安全工作规程 第2 部分：电力线路》（DL 5009.2-2013）；
《国家电网公司电力安全工作规程（电网建设部分）》（试行）（国家电网安质〔2016〕212号）。
《碳纤维复合芯铝绞线施工工艺及验收导则》（DL/T 5284-2012）；
《碳纤维复合材料芯导线工程应用技术规范》（国网基建技术[2016]124号）
论文作者:夏顺俊
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第07期
论文发表时间:2019/9/3
标签：导线论文; 碳纤维论文; 毛竹论文; 钢丝绳论文; 滑车论文; 方法论文; 迪尼论文; 《科学与技术》2019年第07期论文;