李 剛,李 明,武曉茹
(山西省電力公司送變電工程公司,山西 太原 030006)
隨著跨越架線施工環(huán)境的日益復(fù)雜,勞動力成本的不斷提高,人們環(huán)境保護意識日益增強,以及國家電網(wǎng)公司“兩型三新”電網(wǎng)建設(shè)管理要求的深入,導(dǎo)引繩“不落地”展放的施工工藝得到了越來越廣泛的應(yīng)用[1]。
目前,傳統(tǒng)的導(dǎo)引繩施工展放過程中,往往面臨以下的問題。
a)地形條件差、交叉跨越等復(fù)雜的輸電線路作業(yè)環(huán)境,施工困難。
b)放線機械與機械操作人員投入大,施工成本高。
c)放線施工場地占用面積大,因環(huán)境因素,往往占用良田,損壞青苗。
因此,為了解決傳統(tǒng)施工放線面臨的各項難題,由山西省送變電公司和安徽華云氣模有限公司共同合作研究開發(fā)了“遙控飛艇展放初級導(dǎo)引繩施工方法”。 山西省送變電公司在遙控飛艇現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上對飛艇設(shè)備等進行了針對性的重新改造和開發(fā)。該方法通過便攜式飛行遙控器進行飛行姿態(tài)、飛行速度的調(diào)整,能夠輕松完成懸停、升降和左右側(cè)飛,較好地配合塔上人員處理初級導(dǎo)引繩的操作;適用于起飛場地小、地形條件差、交叉跨越等復(fù)雜輸電線路作業(yè)環(huán)境;在4級風以下能滿足普通線路工程展放初級導(dǎo)引繩的要求,在3級風以下能適用于大跨越工程展放初級導(dǎo)引繩的要求。既節(jié)約了場地占地面積,還可減少場地布置和青苗賠償?shù)馁M用;簡化了施工工藝,減少了人員和機具投入的施工成本。
遙控飛艇展放初級導(dǎo)引繩(φ2迪尼瑪繩),適用于海拔高度2 000 m以下平原丘陵地區(qū)的各電壓等級輸電線路的初級導(dǎo)引繩展放施工(由于海拔高度的變化,空氣的密度跟隨變化,在海拔高度2 000 m以上時,飛艇的有效負載減小,增加了放線難度及危險性);尤其適用于交叉跨越復(fù)雜的架線段和跨越擋距在2 000 m左右的大跨越工程的初級導(dǎo)引繩展放施工。
遙控飛艇展放初級引繩(φ2迪尼瑪繩) 是利用遙控飛艇作為牽引設(shè)備牽引初級導(dǎo)引繩通過放線段塔頂,塔上作業(yè)人員通過專用工具將初級導(dǎo)引繩置入塔頂?shù)某旎囕啿壑?,逐次完成每級塔的操作。展放結(jié)束后,遙控飛艇拋掉初級導(dǎo)引繩并返回起飛場地降落。
遙控飛艇一次飛行可展放1~5 km的初級導(dǎo)引繩(φ2迪尼瑪繩)。在展放過程中,飛艇操作人員可控制遙控飛艇懸停在鐵塔上方所需要的地方,并做出側(cè)飛或升降等姿態(tài)調(diào)整。
圖1 遙控飛艇展放初級引繩流程
首先進行前期準備工作,包括:要對選定的施工場地進行現(xiàn)場踏勘,進行數(shù)據(jù)整理并制定飛行方案;檢查整個系統(tǒng)所使用的器材、機械和工器具;完成被跨越物的跨越架搭設(shè);利用測風儀對現(xiàn)場進行風力、風向測定;在確定了主起降場地后,沿線路方向還應(yīng)選擇2~3處空曠場地作為應(yīng)急降落場地,一旦作業(yè)過程中發(fā)生意外,能夠緊急降落。
經(jīng)過前期的準備工作后,需要對遙控飛艇展放初級導(dǎo)引繩(φ2迪尼瑪繩)的總體方案進行確定,需要確定的內(nèi)容主要有:飛行的方向、遙控飛艇的受力計算、初級導(dǎo)引繩的選擇、起飛場地的位置設(shè)置、拋繩點的選擇、飛行的速度及路徑等[2]。
遙控飛艇的起飛場地是整個飛行作業(yè)的控制中心,布置時需要考慮遙控飛艇的飛行方向有無障礙,遠離高壓線路、無線發(fā)射塔、高壓變電所及高大樹木,同時需要考慮車輛及初級導(dǎo)引繩的擺放位置。遙控飛艇對起飛場地的要求較低,一般有10 m×10 m或12 m×3 m的平地或不大于25°的斜坡就能滿足其要求,但是起飛場地不能有沙塵等容易被螺旋槳刮起的細小顆粒、草及樹枝樹葉,否則需要用篷布等材料進行覆蓋并壓實。
飛艇操控人員將飛艇組裝完畢,在飛行前,對遙控飛艇的電池、汽油、機油、引繩脫鉤器、螺旋槳、遙控器、飛艇氣壓、動力油門相應(yīng)零部件、吊艙連接螺栓、連接線、自動補壓器、開關(guān)與控制裝置方向舵升降舵等進行全面檢查、校驗,并填好遙控飛艇檢查表。
在各項性能檢測完畢后啟動發(fā)動機進行預(yù)熱,并升空進行試飛,通過遙控飛艇起飛后測試其通信聯(lián)絡(luò),信號控制,動作狀態(tài),保護功能及其他性能,以確認遙控飛艇性能是否滿足要求。
通信聯(lián)絡(luò)分為遙控飛艇系統(tǒng)通信與施工作業(yè)系統(tǒng)通信兩部分。遙控飛艇系統(tǒng)通信由便攜式飛行遙控器與遙控飛艇通過專用的頻段進行,施工作業(yè)系統(tǒng)由現(xiàn)場總指揮,飛艇操作員,塔上作業(yè)人員,監(jiān)護人員等通過基地電臺和報話機進行語音聯(lián)系。所有通信聯(lián)絡(luò)均有備份,以防在緊急狀態(tài)下失去聯(lián)絡(luò)。
全部準備完畢后,將初級導(dǎo)引繩與遙控飛艇的連接,由遙控器控制,遙控飛艇起飛后即沿著預(yù)先設(shè)定的航線和速度飛行。
由于遙控器的最大遙控距離為1 500 m,為了飛行安全,實際控制距離應(yīng)控制在800 m左右。為了達到施工目的,延長飛艇的飛行距離,本施工方法采用了多人接力遙控方式。
a)一號遙控操作員在起降場地起飛飛艇進行試飛,調(diào)整各項飛行姿態(tài)確認性能滿足飛行要求后將飛行參數(shù)通告其他操作員,所有操作員按照一號操作員給出的數(shù)據(jù)進行預(yù)調(diào),調(diào)整完畢后關(guān)閉遙控器向飛行指揮報告。
b)飛行指揮確認后下達起飛命令,一號遙控操作員在起降場地起飛飛艇,調(diào)整飛行姿態(tài)、高度后沿預(yù)定線路飛行方向,同時通知二號操作員準備。在到達遙控距離或視線受阻時通知二號操作員接收,在確認后關(guān)閉遙控器,以防信號干擾。
c)二號操作員在接到命令后開啟遙控器,控制飛艇繼續(xù)飛行并通知三號操作員準備。在通過自己位置并送出到達遙控距離時通知三號操作員接收,在確認后關(guān)閉遙控器。三號操作員在接到命令后開啟遙控器,控制飛艇繼續(xù)飛行并通知四號操作員準備。依次類推。
d)四號操作員在完成本區(qū)段初級導(dǎo)引繩的展放后在指定位置下降飛艇高度拋掉初級導(dǎo)引繩,根據(jù)施工要求降落飛艇或返回起飛場地降落。
在展放初級導(dǎo)引繩(φ2迪尼瑪繩)的過程中,遙控飛艇飛越鐵塔時應(yīng)高出塔頂10 m的高度。塔上作業(yè)人員在遙控飛艇快接近鐵塔時應(yīng)做好接繩準備。
一般遙控飛艇展放初級導(dǎo)引繩過程中無需進行懸停和姿態(tài)調(diào)整等操作,抓繩時遙控飛艇可以降低飛行速度和高度,抓繩結(jié)束后恢復(fù)正常飛行速度及高度。若初級導(dǎo)引繩由于受外部影響后位置稍有偏離,則塔上作業(yè)人員可根據(jù)初級導(dǎo)引繩的位置通知飛艇操作員調(diào)整遙控飛艇的飛行姿態(tài)或進行懸停。抓繩時采用專用工具將初級導(dǎo)引繩置入鐵塔頂部的朝天滑車。
當初級導(dǎo)引繩(φ2迪尼瑪繩) 全部展放完畢后,遙控飛艇下降一定高度拋掉初級導(dǎo)引繩并返回起飛場地降落。
返航的路線和展放初級導(dǎo)引繩路線不能重合,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的風向,使遙控飛艇在線路的上風側(cè),以避免遙控飛艇可能會與展放的初級導(dǎo)引繩相碰觸,從而導(dǎo)致危險。地面人員在遙控飛艇拋掉初級導(dǎo)引繩后,將初級導(dǎo)引繩在地面進行臨時錨固。飛艇操作人員的組織見表1。
表1 飛艇操作人員組織
圖2 遙控飛艇外觀圖
遙控飛艇技術(shù)參數(shù)(HYG82-3)見表2。
表2 遙控飛艇技術(shù)參數(shù)(HYG82-3)
表3 遙控飛艇主要工器具表
遙控飛艇展放初級導(dǎo)引繩施工方法,已成功在山西“寧東—山東”±660 kV直流輸電示范工程晉4標段、“汾—吳”220 kV及“桃—芮”220 kV線路施工過程中成功應(yīng)用,施工放線20 km多,得到了施工放線單位的好評。
此方法起飛場地要求低,可節(jié)約占地補償?shù)荣M用。由于遙控飛艇自身體積和重量均較小,運輸和調(diào)遣較為方便,一般采用小型貨車即能完成,節(jié)約了轉(zhuǎn)運成本;可大大減小地面青苗損失和跨越架的搭設(shè)工作量,滿足國家電網(wǎng)公司“兩型三新”的管理要求。遙控飛艇為低能耗作業(yè)的飛行器,符合節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展趨勢,應(yīng)用前景廣闊;且具有高效的工作效率,可提高在跨越施工中的導(dǎo)引繩展放水平。采用牽引展放的方式,確保了初級導(dǎo)引繩在展放過程中的騰空高度,在一般線路中減少了跨越架的搭設(shè)數(shù)量,在大跨越工程中可以做到不封航、封路展放初級導(dǎo)引繩,降低了對社會正常生產(chǎn)的影響,同時也降低了施工成本。
遙控飛艇展放初級導(dǎo)引繩為創(chuàng)新型施工方法,經(jīng)過理論與實踐結(jié)合的研究方法,通過不斷的技術(shù)分析和摸索,結(jié)合科學(xué)合理的飛艇初級引繩展放訓(xùn)練,在導(dǎo)引繩展放的實踐中,提高遙控飛艇的放線技術(shù)。目前,該項目剛剛步入實踐階段,在飛艇設(shè)備、遙控技術(shù)、施工方案等方面優(yōu)點與缺點并存,還有待于繼續(xù)探索研究下去。
[1] 中國航空學(xué)會.飛艇的誕生[J].航空知識,1999(12):10-13.
[2] 中國氣象局.施放氣球管理辦法[S].北京:法律出版社,2005.