繆姚軍， 吳明埝， 蔡正全

(江蘇中天科技股份有限公司，江蘇南通226010)

0 引言

伴隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展迅速，現(xiàn)有的輸電線路不能滿足電力傳輸，架空輸電線路的走廊日益緊張。如何利用現(xiàn)有的走廊滿足用電負荷增長的需要，如何提高輸電線路走廊單位土地面積的輸送容量、節(jié)約走廊用地，減少輸電線路對環(huán)境的影響，成為一個越來越受關(guān)注的問題［1-2］。間隙型增容導(dǎo)線的成功應(yīng)用為解決上述矛盾提供了一個很好的方法。

1 間隙型增容導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 間隙型增容導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)

間隙型增容導(dǎo)線是將加強元件和載流元件通過特殊的“間隙結(jié)構(gòu)”同心絞合而成。加強元件采用圓形特高強度鍍鋅鋼芯;載流元件采用(超)耐熱鋁合金;與鋼芯相鄰的(超)耐熱鋁合金線采用梯形線而其它鋁線層則采用常規(guī)的圓形線或梯形線。間隙型增容導(dǎo)線主要是以鋼芯和超耐熱鋁合金層之間有一定的“間隙”為特色，間隙間填充耐高溫油脂，具體結(jié)構(gòu)圖如1所示。

圖1 兩種間隙型增容導(dǎo)線典型結(jié)構(gòu)

1.2 間隙型增容導(dǎo)線的工作原理

間隙型增容導(dǎo)線在結(jié)構(gòu)上打破了傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線的密實結(jié)構(gòu)形式，采用特殊的“間隙結(jié)構(gòu)”。通過(超)耐熱鋁合金線、“間隙結(jié)構(gòu)”以及特殊的架線方法的結(jié)合運用，實現(xiàn)了導(dǎo)線優(yōu)異的弧垂特性和載流特性，因而在現(xiàn)有的輸電線路增容改造時將充分顯示其優(yōu)點，只需將現(xiàn)有的鋼芯鋁絞線替換成間隙型增容導(dǎo)線，即可增加1.6～2.0倍的輸送容量而不增加弧垂。

間隙型增容導(dǎo)線的工作原理如圖2所示。在架設(shè)運行過程中，當導(dǎo)線溫度高于緊線溫度(拐點穩(wěn)定)時，導(dǎo)線的全部機械負荷由特強鋼芯承擔，導(dǎo)體(超)耐熱鋁合金線不承受張力，其弧垂大小完全由鋼芯線膨脹系數(shù)決定。當導(dǎo)線的溫度低于緊線溫度(拐點穩(wěn)定)時，導(dǎo)線的機械荷載由導(dǎo)線的鋼芯以及導(dǎo)體(超)耐熱鋁合金線共同承擔，導(dǎo)線弧垂等同于鋼芯鋁絞線。

圖2 間隙型增容導(dǎo)線工作原理模型圖

2 與普通鋼芯鋁絞線施工不同點

間隙型增容導(dǎo)線與普通鋼芯鋁絞線施工基本相同，但為了能把間隙型增容導(dǎo)線的特點充分地發(fā)揮，實現(xiàn)其增加輸送容量而不增加弧垂的優(yōu)異特性，因此它與普通導(dǎo)線施工的不同點如下:

(1)放線過程中，臨時錨線需要采用專用的鋁用卡線器(見圖3)，并且要求臨時錨線最大張力不得超過最終緊線張力的70%。

(2)最終緊線看弧垂時，采用鋼芯緊線器(見圖4)只緊鋼芯。

圖4 鋼芯緊線器

(3)緊線后，為了消除鋁層應(yīng)力，在不給鋁層施加張力的情況下，把導(dǎo)線靜置2 h后，壓接耐張線夾。

(4)一個放線區(qū)的最大距離一般情況下不要超過6000 m，放線盤不要超過3只。

(5)放線時，采用壓接型放線線夾，作為牽引專用，防止放線時把鋼芯拉入鋁層。

3 施工方法

間隙型增容導(dǎo)線優(yōu)異性能的發(fā)揮，關(guān)鍵是在施工過程采用特殊的施工工藝，通過人為方式使得施工溫度即為導(dǎo)線的拐點溫度。間隙型增容導(dǎo)線附件的安裝與普通導(dǎo)線附件安裝的方法相同，在此不詳述。與普通導(dǎo)線相比，其特殊的施工工藝如下。

3.1 放線

為了避免導(dǎo)線過小彎曲，放線時張力機的輪徑為1500 mm，滑輪直徑要求大于450 mm。導(dǎo)線端頭在從線盤上拉出后，應(yīng)先采用牽引網(wǎng)套將新導(dǎo)線與鋼絲繩連接，新導(dǎo)線端頭通過張力機后，卸掉牽引網(wǎng)套，改用專用牽引頭連接新導(dǎo)線，在新導(dǎo)線的牽引頭和鋼絲繩之間增加牽引退扭器，避免導(dǎo)線牽引過程中增加導(dǎo)線扭力，放線如圖5所示。在改造線路上間隙型導(dǎo)線的放線一般是采用老導(dǎo)線牽新導(dǎo)線，因此放線時應(yīng)盡量采用低張力、低速度。牽引時盡量勻速前進，嚴禁突然加速或減速，嚴禁放線中抖動。

圖5 放線示意圖

3.2 臨時錨線

圖6 臨時錨線示意圖

導(dǎo)線展放結(jié)束后，應(yīng)對新導(dǎo)線在耐張塔上進行臨時錨線(見圖6)。臨時錨線必須采用鋁專用卡線器。在臨時錨線過程中要避免緊線張力過大，導(dǎo)致導(dǎo)線受損變形。

鋁專用卡線器在使用時只緊鋁層，從而使得導(dǎo)線的鋁層和導(dǎo)線不變形。在臨時錨線時，錨線張力不大于最終緊線張力，這樣就避免了緊線張力過大導(dǎo)致緊線過程中破壞導(dǎo)線。

3.3 最終緊線

臨時錨線結(jié)束后，進行最終緊線。先將耐張鋁線夾穿到導(dǎo)線上，再將導(dǎo)線的鋁層每3～4根做一次剝離，如圖7所示。由于間隙中填充了耐高溫潤滑油脂，因此必須用汽油清洗掉鋼芯表面的油脂后，再把鋼芯緊線器固定在鋼芯上進行最終緊線，使導(dǎo)線達到規(guī)定的馳度。在緊線的狀態(tài)，確保鋁層不受力的情況下，把導(dǎo)線靜置2 h后，即可進行鋁股的復(fù)原工作，其目的就是要讓導(dǎo)線的鋁層在自由狀態(tài)下釋放掉殘余應(yīng)力，使得鋁層不受力。施工溫度即為導(dǎo)線的拐點溫度，在施工溫度以上，導(dǎo)線的張力均由鋼芯承擔，鋁層不受力［3］。間隙型導(dǎo)線的低馳度特性的實現(xiàn)，主要就在于此步驟。

圖7 最終緊線示意圖

我公司生產(chǎn)的間隙型增容導(dǎo)線在生產(chǎn)中采用了預(yù)張力處理，使得鋼芯有初伸長，因此在施工中導(dǎo)線達到規(guī)定的弧垂后無需靜置12 h使鋁線釋放應(yīng)力，我們通過大量的工程經(jīng)驗總結(jié)，鋁線靜置2 h后，導(dǎo)線的鋁層與鋼芯不再發(fā)生位移，即可進行耐張鋁管的壓接工作。

導(dǎo)線在緊線狀態(tài)下靜置2 h以上，并不影響施工進度。導(dǎo)線的鋁層剝離結(jié)束后，可再剝離后續(xù)的導(dǎo)線，不需要單根導(dǎo)線單獨等待2 h，可繼續(xù)施工第二根導(dǎo)線，減少了時間的浪費，縮短了施工工期。緊線側(cè)耐張管的壓接采用空中壓接的方式，將壓接頭放置在操作平臺上，操作平臺可吊在線上或鐵塔上，油泵可放置在塔上合適位置進行操作壓接。

與普通導(dǎo)線相比，間隙型增容導(dǎo)線的施工時間約為普通導(dǎo)線的1.1倍，鋁層的剝離與復(fù)原是間隙型導(dǎo)線施工工序中稍復(fù)雜的一部分。

4 結(jié)束語

由于間隙型增容導(dǎo)線的特殊結(jié)構(gòu)，其施工工藝比普通導(dǎo)線復(fù)雜，施工時間約為普通導(dǎo)線的1.1倍。但是對線路走廊緊張，受到路徑環(huán)境約束又無法更換桿塔的線路，經(jīng)綜合比較工程進度、走廊征地難度及工程造價等，間隙型增容導(dǎo)線則是一種很好的增容改造方案。

［1］胡鉤埕，孫志清.幾種低弧垂架空特種導(dǎo)線問題分析［J］.廣東建設(shè)，2008(6):133-134.

［2］劉真云，馬立群，丁毅.新型耐熱鋁合金架空導(dǎo)線的發(fā)展和應(yīng)用［J］.電線電纜，2008(3):25-27.

［3］尤傳永.增容導(dǎo)線在架空輸電線路上的應(yīng)用研究［J］.電力建設(shè)，2007，7(10):1-7.