吊桥式带电跨越技术研究

在高压送电线路施工中, 经常要跨越带电电力线路及其它障碍物进行架线, 对运行中的带电线路采用停电跨越架线施工会造成极大的经济损失, 并且会给人民的生活带来极大的影响。目前, 国内常用的带电跨越架有钢结构跨越架和铝合金跨越架[1]。为了解决在无法搭设结构式跨越架的地方进行不停电跨越施工的问题, 本文对吊桥式带电跨越技术进行研究。

1 吊桥式跨越方案及其组成

1.1 跨越方案

吊桥式跨越是利用新建线路跨越档两端的铁塔作为主索道的支撑, 从而来架设吊桥, 或者一端为铁塔, 一端为跨越架来架设绝缘索道, 或全部用跨越架。

吊桥式跨越方案介绍如下:在被展放的每相导、地线下方架设2条相邻间距为1m的迪尼玛绳作为跨越架的绝缘索道, 并在被跨越带电线路对应位置的上, 安装过线保护装置来保护被跨越的运行线路。保护装置通过小滑轮搭载在索道绳上, 再用绝缘绳连接在小滑轮上的连接卡环上, 使两两之间连接在一起。安装后吊桥保护装置可整体在索道绳上拖动, 以便于安装后调整其对被跨越电力线路的遮护位置。

1.2 吊桥的组成

吊桥它主要由吊桥主索、保护装置、控制绳三部分组成。下面分别介绍三部分的构成。

1.2.1 保护装置

吊桥保护装置是吊桥的主体部分, 其主要作用是:小滑车、连接绳、吊桥吊绳、绝缘滚筒四部分组成。一般情况下主绳直径为14mm, 吊绳粗8-10mm。主索之间的距离为1m, 卡具沿主绳均匀分布, 间距为3m, 用于连接吊绳组成过线保护装置。

1.2.2 承力绳

承力绳是吊桥的承力部分。按照吊桥的设计宽度, 一般为1m布置一条。选择的承载索的材料, 不仅机械强度高、伸长率低, 而且它的电气性能也必须符合《带电作业用绝缘绳》的有关规定。因迪尼玛绳比现在使用的其他纤维绳的电气绝缘性能和力学性能要高, 且经过施工受力计算, 综合考虑各种因素, 带电跨越的软索选用直径φ11-13迪尼玛绳比较合适。

1.2.3 控制绳

控制绳受力较小, 主要是滑轮在承载索上的摩擦力。可采用φ10的锦纶绳, 在吊桥保护装置安装时起牵引过渡作用。吊桥安装时, 其一端与吊桥保护装置上的首端卡具连接, 自由端牵引吊桥保护装置部分过渡到被跨线路正上方, 或者说设计所预定的位置, 固定住吊桥。

2 吊桥的施工计算

根据对吊桥分析, 可以得出其简化模型图1。

图1中标示的字母含义如下:Ew为带电导线的安全距离;l为吊桥辅索及金具的长度;bh为带电线路的地线高度;β为两塔的高差角度;x为带电线路危险点到左塔的水平距离;L为跨越档的档距;H为左塔的高度;h为两塔的高差。

吊桥的保护范围为:b为被跨线路的边导线之间的距离;γ为交叉跨越角;Zx为边导线风偏的风偏距离;Z为吊桥延伸保护距离, 根据施工经验取5m~6m。

2.1 承载索负荷最大时跨越点处的弧垂

由上面的吊桥简化模型可得出跨越点位置为x处的承载索弧垂:

其中:e表示规程规定的与带电导线的安全距离;1l为吊桥吊绳及金具的长度;bh为带电线路的地线高度;β为两塔的高差角度x为带电线路危险点到左塔的水平距离;L为跨越档的档距。

2.2 计算承力索最大负荷时的水平张力

其中iQ、Q'i为吊绳左右处的简力, 可将承载索看做简支梁求出。m为吊绳之间的间距;1l为吊绳的长度;e为带电线路与被跨线路之间的安全间距。

2.3 计算承载索空载时的水平张力

由于前面已经将导线承载最大时的承载索水平张力已经求出, 故可以根据状态方程式有:

式中0L、2L分别表示为驮载导线时和没有导线时承力绳的线长;0T、2T分别表示为驮载导线时和没有导线时承力绳的水平张力。

而非均布荷载下承载索的线长公式为:

将线长公式表示的2L、1L代入求得:

所以:

1K、K2分别表示承载导线时承载索线长系数和没有导线时的线长系数;T0表示负荷最大时承载索的水平张力, N;A表示承载索的截面积, m2;E为承载索的弹性模量。因为1K、K2可以求出。则可以用迭代法将2T求出。

2.4 计算承载索空载时跨越点处的弧垂

由于保护装置的重量较轻, 也可以采取近似计算的方法来求, 即可以得出承载索该条件下的弧垂:

该弧垂就是承载索架设弧垂, 考虑迪尼玛纤维受力后产生初伸长, 承载索空载弧垂f应比计算值小12%~15%时偏于安全。

摘要：新建线路施工过程中需要跨越许多运行线路, 对于某些重要的运行线路, 不能停电, 必须采取带电跨越技术。文章中对索道中的吊桥式带电跨越方案进行研究, 将先进的动力伞展放导引绳技术和吊桥跨越技术相结合, 从而实现不停电跨越运行线路。

关键词：输电线路,吊桥式跨越,跨越带电线路,施工工艺,施工计算

参考文献

[1] 孟遂民, 李光辉.架空输电线路设计[M].中国三峡出版社, 2000, 10.

[2] 汪胡根, 梅生杰.采用航空动力伞技术安全实施全程不停电跨越施工[J].电力建设, 2006, 6.

[3] 徐守琦.利用遥控飞艇放牵引绳进行大跨越不封航架线施工[J].电力建设, 2003, 6.

[4] 于中权, 等.索道式跨越架带电跨越施工[J].黑龙江电力, 2001, 4.