(广东电网有限责任公司湛江供电局广东湛江524002)
摘要:介绍了目前常用的带电跨越架线方法,从技术性、经济性、可靠性、可操作性、环保性五方面对输电线路带电架线影响因素进行分析,阐述了其工作原理和应用范围。并在此基础上,对各类带电跨越方法进行了比较分析,总结优缺点,指出其发展方向,为带电跨越方案的设计和施工提供了参考。
关键词:输电;跨越;架线
1.前言
输电线路在架线过程中,若要跨越已有的输电线路,为了确保施工安全和供电安全,一般都采用停电落线或停电搭设跨越架的方法进行跨越段施工。随着我国经济的高速发展,用电负荷日益加大,输电线路交叉跨越日益频繁,传统的停电施工方法已经越来越无法满足优质可靠供电的需求。因此,寻求一种低投入、安全性高的带电跨越架线方法变得十分必要。
本文在分析带电跨越架线方法影响因素的基础上,对常用带电跨越架线方法进行了分析,最后从技术性、经济性、可靠性、操作性、环保性五方面对三类带电跨越架线方法进行了优缺点比较,指出了带电跨越方案必须考虑的多种因素,指明其研究发展方向。
2.带电跨越架线的要求
带电跨越架线总体要求是:
1)安全性:对运行中线路以及施工中线路的工作人员、器材、设备的安全必须确保。
2)经济性:包括运输成本、材料成本、安装费用、协调费用等要在可接受的范围内。
3.带电跨越架线的影响因素,主要包括以下几点:
3.1跨越的技术因素
1)电压等级:选用带电跨越方法时应考虑到其适用的电压等级。
2)地形地貌条件
带电跨越段的地形地貌条件包括:跨越线路两塔的位置、被跨线路最高点的位置、跨越及被跨越导地线的型号、跨越段气象区条件及施工时的气象条件、跨越段内其他障碍物的位置及宽度、跨越交叉角、被跨越电力线的线路宽度、立跨越架处地质条件、运输环境等。
3)保护范围
保护范围涉及到保护装置的长度、宽度、高度及跨越宽度。带电跨越中的跨越宽度为两跨越架或(铁塔与铁塔、铁塔与跨越架)之间顺新建线路方向的距离。
3.2经济性因素
1)材料费用
输电线路架线过程中,施工的材料费是跨越段造价的主要影响因素。跨越的材料应考虑价格优、质量轻、能否回收使用等。
材料的安装及运输费用
有些地段由于材料安装的原因或材料运输困难,应优先选用一些带电跨越工具少,施工简便的跨越架线的方法。
3)协调费用
带电跨越是经济利益的产物。由于一些法规或人为因素等原因如(短时停电、青苗赔偿等),必须给经济利益的损害者予一定的经济赔偿。
3可靠性因素
1)被跨越物的重要程度
被跨越物主要有房屋、果园、河流、运行线路、道路公(路、铁路)、土堆等,其重要程度不一,
对于可靠性的要求也不一样。
2)跨越架体的稳定性
如果使用带电跨越架,随着高度的增加,跨越架的稳定性会降低。所以,对于特高的跨越架体,一般需要打2—3层甚至更多层拉线。对于一些新开发的跨越架体,都需要通过加载试验,检验架体的静荷载水(平荷载、垂直荷载)、冲击荷载的能力。因此,在使用跨越架前必须熟悉其相关的性能,避免事故发生。
3)带电跨越工具的选择
带电跨越工具有:跨越架、绝缘网或(绝缘绳)、滑车、拉线及地锚等。跨越架、滑车、地锚等工器具必须在使用前做计算,算出其最大作用力,然后按规范选择相应的型号。绝缘绳或绝缘网等工器具,除了满足带电作业用绝缘绳索的要求外,使用前还必须做机械性能和绝缘性能测试。
4)施工的操作性
施工的操作性涉及到施工的难易程度、施工的进度、跨越架体的组立方法、施工队伍的水平等因素。
5)环境保护
目前,环保的概念已经深入到各行各业中,
电力建设也不例外。在完成施工的前提下,应合理选择运输路径,减少植被破坏,杜绝施工现场的环境污染。
4.常用带电跨越架线方法的比较与分析
4.1常用带电跨越方法的介绍
目前国内主要运用两种比较常见带电跨越架线方法:跨越架跨越、索道跨越。
4.1.1跨越架跨越
跨越架跨越是在被跨越电力线路两侧安全距离以外搭设跨越架体进行跨越施工的一种方法。
按其架线布置方式可分为:①单侧单排;②双侧单排;③双侧双排;④双侧多排。
单侧单排:只在被跨越物的一侧搭设一片单面跨越架,常用弱电线路,电压等级为380V;双侧单排:多用于跨越一般公路、通讯线路、低压电力线路等,在跨越物的两侧搭设一片单架,并在架顶作封顶的结构;双侧双排:多用于被跨越物为铁路、主干公路、高压线路、重要通讯线路等重要目标;为了提高跨越架在搭设和使用过程中的稳定性、承载能力,而在被跨越物两侧各搭设两片单面跨越架,并联立组成的立体结构。双侧多排:在被跨越物两侧架设多排跨越架,一般根据需要设计。
4.1.2架体跨越
架体跨越是由木质、竹质或钢管脚手架发展而来,是目前用的最多,技术和方法较为成熟的一类带电跨越方法。其是采用金属结构架体承(担导、地线的放线冲击与其自身重)作为支撑体,然后用封顶绝缘网或(玻璃钢杆)作为保护装置的一种跨越方式。
目前,国内比较典型的跨越架有:①国家电力建设研究所研制的不停电跨越架,适用范围电压等级500kV及其以下的线路;②广西送变电工程公司的双柱并联式跨越架,适用范围电压等级500kV及其以下的线路;③四川送变电公司研制的四柱式带电跨越架,适用范围跨越宽度不大于25m、对地高度不超过45m的各种电压等级线路;④河南南阳供电局研制的多功能带电跨越架,适用范围最大跨越宽度不超过26m,电压等级220kV以下的线路。
4.1.3索道跨越
索道跨越的原理:利用跨越线路两侧的铁塔或(一侧用铁塔,另一侧用跨越架)作为承载架体,利用高强度绝缘绳索作为跨越索道的承力绳索。在承力绳索上,根据被跨越电力线路的宽度敷设相应的保护索道。从而形成一条足够长的安全保护通道,使被展放导地线在该安全通道内顺利通过被跨越的电力线路,直到完成平衡挂线、附件安装。目前,国内外常用的索道跨越方式分为两类:①整体吊桥式:利用跨越处的两基新建线路铁塔加(临时横担)架设可以容纳所有导地线的整体吊桥进行跨越,结构示意见图1。②单相吊桥式:在单相导线范围内,架设容纳此项导线的吊桥形式。陕西送变电工程公司也曾利用软索组成的单相吊桥成功的跨越110kV线路其(滑轮布置可见图2);内蒙古送变电公司在新建的线路中利用单相吊桥成功跨越500kV的带电线路;山西送变电公司和电力建设研究所在500kV线路施工中曾采用单相吊桥和上下滚筒的跨越法带电跨越500kV线路。
4.2带电跨越架线方法比较与分析
木(竹)质跨越架适用范围:对于单排或双片的跨越架适合于电压等级为380V及以下,跨越高度为8m以下的线路;多排的跨越架适合于电压等级为35~110kV,跨越高度为10~15m的线路,可见图3。其优点是搭设操作简单,不需要特殊工具,架体结构稳定性较好,在架体上能够处理施工过程中出现的问题。缺点是受跨越地形、跨越架高度的影响大。同时,需投入大量的搭设材料,所需人力较多,运输工作量大,费时长,在搭设或拆除时亦需要停电进行,停电时间长,整个跨越所需费用大。
架体跨越的方法一般用于电压等级为220~500kV,跨越高度为50m的线路。此方法所需工具、材料、运输等前期准备工作较搭设毛竹或钢管跨越架少,节省了人力和物力的投入,搭设速度快,跨越高度可达到50m。但由于跨越架的稳定由拉线来控制,在拉线所涉及到的范围内要有足够的操作场地。上端提升时,需要停电时进行。跨越点为湖泊、水塘、河流等地段或交叉跨越角过小的地段都不宜使用跨越架。
索道跨越方法一般用于电压等级为500kV以下的线路。此法的优点是受地形条件的限制少,对于一些不能立跨越架或交叉跨越角过小的地段特别适用。此外,减小线路绝缘网的宽度,提高了线路跨越的安全性和可靠性;施工材料便于运输,且能充分利用有限资源,便于施工人员的安装,安全可靠性能高于架体跨越。缺点是受绳索的力学性能影响,线路跨越的档距不能太大;承力素成本投资高;设计理论目前不完善,如防护装置的冲击性能、实际有效保护距离等。
表1带电跨越技术综合因素比较分析表
从技术性、经济性、可靠性、操作性、环保性五方面对三类带电跨越方式进行综合比较分析,可见表1。
5.结束语
1)带电跨越技术从毛竹、杉木跨越架发展到今天的架体跨越和索道跨越,最大的特点是新材讨与料和新工艺的应用。如绝缘性能和抗拉性能好的迪尼玛绳的出现。使得索道跨越的档距越来越大。高强度的铝合金材料,使得金属跨越架越来越轻;航空动力伞、飞艇、氢气球放线应用等;减轻了施工人员的作业强度等等,都极大的促进了带电跨越架线技术的发展与提高。目前输电线路带电跨越架线技术的发展方向有:①新型的材料在跨越中的应用;②新型工器具的使用;③新的跨越架结构开发;④带电跨越的施工工序的改置的方式和方法改进;⑤带电施工管理模式的优化。
2)传统的竹(木)质跨越架跨越已经不适应目前高电压等级的跨越,架体跨越和索道跨越将成为高压、超高压乃至特高压的首选方案。索道跨越虽然首次投资成本较高,但综合性能还是优干架体跨越。因此,索道跨越将成为带电跨越技术中最重要的发展方向。
参考文献:
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[2]苏卫东,500kV不停电跨越架的使用,西北电力技术,2003.4
[3]凌一朋、李庆林,对不停电跨越施工安全探讨与建议,电力建设,2007.8