(珠海电力建设工程有限公司)
前言
随着国民经济的飞速发展,我国电力工业有了突飞猛进的进步。根据“西电东送,南北互供,全国联网”的战略部署,远距离、大容量输电线路的建设势在必行,同时也向架空输电导线提出更高要求。作为提高输电容量的决策,主要是从两个途径解决:一是提高输电电压,二是提高输电电流。在电压一定的前提下,提高输电电流密度,即提高导线单位面积的输电容量就显得十分重要。目前我国架空输电线路所使用的导线仍旧是传统的钢芯铝绞线,毋庸置疑新型耐热导线的推广应用将具有十分重要的经济意义。在广东省及国内较少采用,据悉福建厦门、辽宁省、深圳等在110kV送电线路上有采用;因此,较为缺乏该种导线的施工及运行管理、检修经验,笔者希望通本文介绍该种导线一些特点和施工经验。
一、功法特点
间隙型耐热导线结构不同于普通钢芯铝绞线,其钢芯为特强钢芯,导线为超耐热铝合金。铝合金内层为梯形以保持钢芯与铝合金内层之间的间隙。为了避免钢芯与铝合金内层的摩擦,在间隙中间填充耐热润滑油。本工法采用一系列配套的专用机械及工器具,有效满足耐热导线在施工过程中对变曲半径、放线张力等方面的要求,使耐热导线本体结构不受损,从而保证施工质量。
二、适用范围
适用于新建110~1000kV输电线路间隙型钢芯耐热铝合金导线架设施工。该等级已运行输电线路架空线路采用间隙型钢芯耐热铝合金导线增容改造施工。
三、GTACSR-240型间隙型耐热钢芯铝合金导线介绍
本工程的GTACSR-240间隙型耐热钢芯铝合金导线由日本J-POWERSYSTEMS公司制造,全部由日本进口,下文简称耐热导线。耐热导线截面为圆形,外圆层为由梯形截面的铝合金线绞合制成,中心为钢芯;铝合金线与钢芯之间有一层由特殊材料制成的油脂,因此钢芯可以很容易从耐热导线抽出来。耐热导线
GTACSR-240间隙型耐热钢芯铝合金导线与我国标准型导线的架线施工一些步骤基本相同,下面主要介绍了放紧线施工方法。
耐热导线放线施工
(1)厂家根据耐张段长度以及相应损耗,制造相应盘长的每盘导线。
(2)一个放线段不应超过5公里,展放耐热导线不超过3盘。
(3)张力放线过程,应使用尽可能小的张力,但必须避免耐热导线与地面或跨越物磨擦。
(4)耐热导线展放至牵引场端的耐张塔后,离放线线夹一定距离(5-10米)的导线处采用铝专用紧线器作临时锚固,松开放线线夹段耐热导线并切除放线线夹。
(5)对独立档如条件允许,可采用人力展放耐热导线。
3.1耐热导线紧线施工
3.1.1少于5档的耐张段紧线施工
(1)对于小于5档的耐张段,先在其一端耐张塔处使用铝专用紧线器作临时锚固后,压接耐张线夹并挂好(即俗称蜗尾);必须注意压接的耐张线夹与铝专用紧线器紧邻一起。
(2)另外一端耐张塔处用铝专用紧线器临时锚固并留足够长度的耐热导线,再使用铝专用紧线器进行第一次紧线,第一次紧线紧至最终紧线张力的70%,这时钢芯因不受或受较少拉力耐出现回缩现象。
(3)将耐张线夹的铝管放入耐热导线中并且散开铝合金线,找出钢芯并在钢芯合适位置擦干净油脂后使用钢芯专用紧线器或紧线夹进行固定,固定后将铝专用紧线器松开。(如下图)
(4)放置12小时后,散开的铝合金线应回缩1-3米,这时可以进行第二次紧线工作。
(5)第二次紧线,通过使用钢芯专用紧线器紧至最终紧线张力(即设计弧垂),高空划印并将多余的铝合金线切除,压接耐张线夹钢锚、挂好,将散开的铝合金线绞合好后压接耐张线夹铝管。
3.1.2大于5档的耐张段紧线施工
当一个耐张段超过5个直线档,需在耐张段两端耐张塔处同时进行第一次紧线施工。
(1)第一次紧线施工前,两端耐张塔处的耐热导线10-15米合适位置设铝专用紧线器作临时锚固,切除放线线夹并将耐张线夹的铝管放入耐热导线中后散开铝合金线,在离铝专用紧线器1-2米处使用钢芯专用紧线器并与铝专用紧线器一起作临时锚固,散开的铝合金线必须留6米以上长度。
(2)耐张段两端的耐张塔同时进行第一紧线,钢芯专用紧线器与铝专用紧线器同时受力,第一次紧线紧至最终紧线张力的70%时;两端的钢芯专用紧线器作临时锚固,松开铝专用紧线器。
(3)放置12小时后,散开的铝合金线应回缩5米以上,这时可以进行第二次紧线工作。
(4)放线耐张段一端作临时锚固,压接耐张线夹并挂好后,另一段进第二次紧线,通过使用钢芯专用紧线器紧至最终紧线张力(即设计弧垂),高空划印并将多余的铝合金线切除,压接耐张线夹钢锚、挂好,将散开的铝合金线绞合好后压接耐张线夹铝管。
3.1.3施工注意事项
(1)由于耐张导线的铝合金线在放紧线过程受到拉力而拉伸长,因此在第一次紧线后必须放置12小时,让铝合金线充分回缩,这时的弧垂会有一定变化。
(2)对于一个耐张段超过5个直线档的紧线施工中,必须注意耐张段两端耐张塔的高差,合理设置施工点,让铝合金线充分回缩。
(3)在第一次紧线后的耐热导线作临时锚固,为防止掉线、保证安全,应多设置一项临时锚固措施。
3.2耐热导线压接施工注意事项
(1)压接全过程均在高空完成,必须设置安全可靠的压接施工平台,压接工艺和方法基本一致。
(2)钢锚的压模尺寸为15.5A/F,铝管压模尺寸为39.8A/F。
(3)先在离钢锚台阶10mm处压一模,然后向外(端部)进行压模,每模应重叠5-8mm。
(4)从铝管压模起始标志开始压模,向钢锚挂环方向连续压模至结束标志;然后压接铝管与导线接续部分,从起始标志开始压模至铝管末端结束位置,每模应重叠5-8mm。
四、220kV珠凤甲乙线增容改造施工介绍
4.1工程概况
220kV珠凤甲乙线从珠海站220kV出线构架起,止于220kV凤凰站220kV进线构架;220kV珠凤甲乙线同塔双回段长6.7千米,单回段甲线长5.1千米、乙线长5.5千米,原采用2×240/40mm2普通钢芯铝绞线,地线采用GJ50钢绞线。跨越105国道、坦神路、旅游路等级公路4处、10kV电力线路6处、220V/380电力线、通信线、乡村道路等十多处。
本次施工将220kV珠凤甲乙线原2×240mm2普通钢芯铝绞线更换为2×GTACSR-240间隙型耐热钢芯合金导线,原构架进出孤立档导线更换为2×400/50mm2普通钢芯铝绞线,以及220kV珠凤乙线原单回路段GJ50钢绞线更换为JLB2-40型地线。
4.2施工准备工作
(1)组织技术人员现场勘察,编制架线、停电等专项施工方案。
(2)办理国道、等级公路跨越施工手续和搭设越线架,办理220kV、10kV线路停电相关手续。
(3)开展沿线青赔工作,确定牵、张引场场地。
(4)材料检查、试验、运至现场。
(5)施工工器具、人员、车辆准备,施工人员培训及安全、技术交底。
(6)牵、张场场地布置:
五、工艺原理
5.1耐热导线的安装使用张力架线工艺
先展放牵引绳,然后把牵引绳与耐热导线连接,通过牵引设备和张力设备配合,使耐张导线通过放线段各个塔上的放线滑车腾空展放至整个区段,进而完成耐热导线在耐张塔和直线塔的安装。
5.2张力架线的施工机具和工艺措施满足由于耐热导线机械物理特性而产生的特殊要求
为保护间隙型钢芯耐热铝合金导线物理特性,设计单位和供货厂家对其在架设施工过程中的变曲半径、紧线张力、紧线工具等都提出了严格的要求,必须予以满足。
本工法是通过以下措施满足这一要求的:
1)张力机的张力轮径和放线滑车的轮径满足要求,以保证耐热导线在架设过程中的弯曲半径;
2)牵引绳和耐热导线的连接使用专用的防扭器,控制耐热导线在展放过程中的扭转;
3)操作过程中用于锚线、紧线的线夹(包括机械夹紧式、预绞式)都使用专用夹具。
六、质量控制
6.1质量控制措施
6.1.1线路通道内的障碍物应清除,遇有交叉跨越处应采取防止磨损导线的措施。
6.1.2展放导线前应检查线轴轮缘和侧板有无损坏。凡有损坏者应修补完好并将轮缘铁钉拨除干净。
6.1.3导线线盘盘架应按扇形布置,使导线引出方向与线轴轴心线方向垂直,并与张力机的进线架保持一定距离。
6.1.4放线过程中,牵张机操作应平稳,保持子导线张力平衡,预防导线跳槽或牵引板翻转。
6.1.5耐张转角塔的放线滑车应安装预偏装置,上扬塔位应设置压线滑车,避免导线跳槽。
6.1.6必须保证指挥通讯系统正常工作,加强施工监护。
6.1.7卡线器安装前应核对型号,检查槽口、槽体是否圆滑,必要时进行磨光处理。卡线器在导线上安装、拆卸时,禁止在导线上滑动或转动,并在其后方的导线上套上开口胶管加以保护。
6.1.8过轮临锚应采用每根子导线单独分离安装,避免临锚钢丝绳与导线同槽压伤导线。
6.1.9临锚时间不宜过长,应尽量缩短各子工序之间的间隔时间,避免导线在滑车处磨损和导线在档距中间互相鞭击磨损。如需长时间临锚,必须采取措施保护导线。
6.1.10张力机的导线出口处与邻塔悬挂点的高差仰角不宜超过15°,如超过15°时必须经过验算,符合要求后方能施工。
6.1.11在压接操作场,地形应平整,地面应铺垫帆布,使导线与地面隔离。
6.1.12断线前应用细铁丝绑紧断线点两侧的导线,防止断线后导线松股。断线后不用的导线应顺线弯盘好,放在木板上,或盘绕在线盘上。断线后待压的导线应理顺,防止扭曲松股。
6.1.13外层导线线股有轻微擦伤,其擦伤深度不超过单股直径的1/4,且截面积损伤不超过导电部分截面积的2%时,可不补修,用0#细砂纸磨光表面棱刺。
6.1.14当导线损伤已超过轻微损伤,但在同一处损伤的强度损失不超过总拉断力的8.5%,且损伤截面积不超过导电部分截面积的12.5%时为中度损伤。中度损伤应采用修补管补修。
6.1.15当导线强度损伤超过保证计算拉断力的8.5%,且截面损伤超过导电部分截面积的12.5%,损伤范围超过一个补修管允许补修的范围时,或钢芯有断股时,或金钩、破股已使钢芯或内层线股形成无法修复的永久变形时,应将损伤部分全部锯掉,用直线压接管将导线重新连接。
6.1.16不同金属、不同规格、不同绞制方向的导线或避雷线严禁在一个耐张段内连接。
6.1.17导线或避雷线采用液压连接时,必须由经过培训并考试合格的技术工人担任。操作完成并自检合格后应在连接管上打上操作人员的钢印。
6.1.18导线或避雷线必须使用符合设计要求的电力金具配套接续管及耐张线夹进行连接。连接后的握着强度在架线施工前应制作试件试验。试件不得少于3组,其试验握着强度对液压都不得小于导线或避雷线保证计算拉断力的95%.
6.1.19切割导线铝股时严禁伤及钢芯。导线及避雷线的连接部分不得有线股绞制不良、断股、缺股等缺陷。连接后管口附近不得有明显的松股现象。
6.1.20液压连接导线时,导线连接部分外层铝股在清洗后应薄薄地涂上一层导电脂,并应用细铜丝刷清刷表面氧化膜,保留导电脂进行连接。
七、效益分析
珠海电力建设工程有限公司采用该耐热导线安装工法,保质保量完成了多项增容改造工程施工,施工不仅工期短,而且成本低效能高,同时将施工对供电所造成的影响降到最低,还降低了施工成本。
参考文献
[1]刁宏涛, 杨朝锋.GZTACSR240间隙型耐热增容导线施工工艺研究.
[2]谢光彬,李林,刘芳芳.间隙型耐热导线在线路增容改造中的应用.