1、更换输电线路耐张塔挂线板施工方法摘要 本文主要介绍利用链条葫芦及钢绞线组成受力系统，部分平衡耐张塔横担水平方向受力，不落线进行耐张塔挂线板的更换。 关键词 链条葫芦耐张塔挂线板更换 中图分类号：TM421 文献标识码：A 1 概述 220kV 溧旧线施工中，新建线路在原 220kV 溧旧 4580 线54 塔小号侧与原线路搭接，原线路54 塔为终端塔设计，大号侧为双回路2LGJ-630/45 导线，耐张串第一金具为 U-30；小号侧为单回路 1LGJ-300/25 导线，线路前进方向左侧挂线，导线已拆除，原耐张串第一金具为 U-16，线路前进方向右侧小号侧未挂线，无拉线。原线路55 为直线塔设
2、计。 新建线路耐张串第一金具为 U-30，耐张串第一金具 U-30 螺栓直径与原#54 塔小号侧挂线板挂线眼孔不匹配，需对原54 塔小号侧挂线板进行更换。原5455 档跨越公路、鱼塘及一条 10kV 运行电力线。 2 施工方案 2.1 方案的确定 原54 塔小号侧挂线板更换主要考虑以下两种方案。一是采用在原55 塔处做过轮临锚，然后将原54 塔大号侧导线落线后更换挂线板的方案；另一种方案则是采用平衡部分原54 塔大号侧导线水平张力的方法进行挂线板的更换。原线路5455 档线路的大致跨越情况如下图所示： 图 2.1 原线路#54#55 档跨越情况示意图 如果采用在原54 大号侧降导线方法施工的话
3、，需要在电力线、公路上方搭设跨越架方能落导线，将带来一定的施工安全风险（主要为跨越带电运行线路和公路的安全风险）和一定的费用支出。鉴于方案一的不利方面，考虑采用方案二进行挂线板的更换工作。 2.2 方案论述 在原54 塔小号侧布置两套由地钻群、链条葫芦、钢绞线、转向滑车、紧线器组成的受力系统，通过调节链条葫芦使两根导线分别受力，钢绞线一端与链条葫芦相连，另一端通过悬挂于大号侧横担下平面主材的转向滑车与紧线器相连，紧线器固定在耐张串前端导线上。在横担下平面靠近挂线板位置布置一只手扳葫芦，用以调节横担下平面主材的轻微弹性变形，方便螺丝眼孔找正，使螺丝能顺利穿入或拔出。 2.3 受力分析： 经过对横
4、担结构进行分析，挂线板拆除后，横担竖直面结构不发生变化，主要涉及横担端部水平结构的变化，更换挂线板重点在于平衡横担水平方向的受力。横担结构如下图： 图 2.2 横担结构图 为方便计算，忽略绝缘子串及转向滑车至紧线器间钢绞线与导线单位长度重量不同对导线张力的影响进行受力简化。 导线的设计气象控制条件为年平均气温，气象条件、导线规格、荷载等见下表： 表 2.1 导线规格 名称 单位 数值 计算截面 mm2 674 外径 mm 33.8 单位长度重量 kg/m 2.0792 弹性系数 N/mm2 63000 膨胀系数 1/ 0.0000209 拉断力 N 1504500.95 最大使用张力 N 56
5、493 平均运行张力 N 35303 最大安全系数 2.53 平均/拉断力 % 24.7 表 2.2 气象条件 代表情况 温度（） 风速 v（m/s） 冰厚 b（mm） 最低气温 -20 0 0 平均气温 15 0 0 基本（最大）风速 0 26.5（28.3） 0 覆冰 -5 10 5 最高气温 40 0 0 安装 -5（-30） 10 0 雷电无风 15 0 0 雷电有风 15 10 0 操作工况 15 15 0 表 2.3 荷载（N/m） 名称 符号（b，v） 荷载值 电气值 自荷载 P1(0,0) 20.3900 20.3900 冰荷载 P2(5,0) 5.3792 自荷载加冰荷载 P
6、3(5,0) 25.7692 无冰时的风荷载 P4(0,28.3) 15.7924 13.9345 无冰时的风荷载 P4(0,10) 2.3238 2.3238 无冰时的风荷载 P4(0,15) 5.2284 5.2284 覆冰时的风荷载 P5(5,10) 3.2850 3.2850 无冰时综合荷载 P6(0,28.3) 25.7906 24.6966 无冰时综合荷载 P6(0,10) 20.5220 20.5220 无冰时综合荷载 P6(0,15) 21.0497 21.0497 覆冰时综合荷载 P7(5,10) 25.9777 25.9777 以单根导线为研究对象进行受力分析，按施工时气温
7、为 20计算导线张力，不考虑降温。按抛物线法的架空线最终状态方程，利用牛顿迭代法求解得代表档距 ld264m 时导线水平张力 H=34022N。 水平应力： 本基塔大号侧档距： l278m， 与大号侧相邻杆塔导线挂点高差 h18m，本基塔挂点低。 高差角： 弧垂： 悬挂点的轴向张力 悬挂点倾斜角 转向滑车为定滑车，钢绞线轴向力等于导线轴向力。 T=TA=34028(N) 由矢量法求得作用于转向滑车的合力 T 合=18229N 单个转向滑车作用于横担的水平方向分力： T1=4553N 垂直方向分力： T2=17651N 以横担为研究对象进行受力分析： 横担水平方向受力： T 水平=2T1=245
8、53=9106(N) 横担垂直方向受力： T 垂直=2T 2=217651=35303(N) 通过分析，此施工方法可以平衡大部分水平张力。 根据此受力状况配置相应的工器具。 2.4 现场布置 在原54 塔小号侧布置两套地钻，每套地钻使用 3 只 50kN 地钻，地钻间用 30kN 双钩连接，用 60kN 链条葫芦将地钻群与 GJ-100 钢绞线连接，钢绞线通过悬挂于大号侧挂线板附近的 50kN 转向滑车与紧线器相连，紧线器固定在耐张串前端导线上。转向滑车用 13 钢丝绳套绕 4 道固定在横担下平面主材上。在横担靠近挂线板位置布置一只 15kN 手扳葫芦，用以调节横担下平面主材的轻微弹性变形，方
9、便螺丝眼孔找正，螺丝能顺利穿入或拔出。钢绞线的对地夹角小于 30，地钻群布置在54 塔大号侧导线的反向延长线上。将需拆除的挂线板用钢丝绳套连接挂在横担主材上，防止拆除时坠落。 图 2.3 现场布置示意图 2.5 挂线板更换 现场布置完成后，进行挂线板的更换工作。挂线板更换时必须密切注意横担的变化情况。更换步骤主要分如下几步： 收紧 15kN 手扳葫芦 适度收紧横担下平面的手扳葫芦，使葫芦部分代替杆件 217、杆件218、杆件 2192 受力为宜。 收紧 60kN 链条葫芦 在地面同时收紧两只链条葫芦，使原54 塔大号侧导线对挂线板的轴向张力逐渐减小，逐渐将导线耐张串对横担的张力转移至钢绞线，当
10、耐张串松弛后即停止收紧链条葫芦。在收紧的过程中，塔上观测人员与地面指挥人员应注意密切配合，保持通信畅通。 拆除旧挂线板、安装新挂线板 在停止收紧链条葫芦后，应再次观察横担结构的变化情况，在确保安全的前提下方可进行拆板、换板作业。经观察横担结构无明显变化，此时调节 15kN 手扳葫芦，拆下小号侧挂线板螺栓，拆下挂线板，拆除过程中仍需密切注意横担结构变化情况。拆下旧挂线板后应立即安装新挂线板，装上螺栓并全部走紧。 拆除受力系统 挂线板安装完成后，首先放松横担下平面的 15kN 手扳葫芦，恢复杆件 217、杆件 218、杆件 2192 完全受力，拆除手扳葫芦；慢慢松出60kN 链条葫芦，使钢绞线受力
11、逐渐减小，导线轴向张力全部转移至横担，待钢绞线松弛后拆除链条葫芦。拆除紧线器、钢绞线、转向滑车，准备下一相挂线板的更换。 按照步骤、逐项完成原54 小号侧全部挂线板的更换工作。 3 两种方法的比较 不落线更换挂线板与采用落线方法的比较，主要考虑两种方法在施工时间、人员及工器具配备等方面的比较。 表 3.1 不落线更换挂线板与落线更换挂线板主要施工资源配置对比表 方法 资源 不落线施工 落线施工 落线施工 过轮临锚 机动绞磨 2 台 操作工 2 人 13 钢丝绳 2 根350 米 60kN 走二走一滑车组 2 套 60kN 链条葫芦 4 把 12 把 15kN 手扳葫芦 2 把 GJ-100 钢
12、绞线 4 根80 米 12 根100 米 630 导线紧线器 4 个 4 个 12 个 50kN 地钻 12 个 2 个 36 个 铁道木 12 块 2 块 36 块 高空作业人员 3 人 3 人 4 人 现场指挥 1 人 1 人 1 人 安全监护 1 人 1 人 1 人 技工 2 人 2 人 3 人 辅助工 6 人 8 人 8 人 63kN 卸扣 12 个 12 个 36 个 50kN 卸扣 16 个 12 个 48 个 钢丝绳套 4 根 8 根 12 根 30kN 双钩 8 个 24 个 工期 1 天 1 天 2 天 4 结束语 在本次挂线板更换施工中，利用上述方法顺利更换了挂线板。不落线更换挂线板施工方法有以下优点：降低了安全风险。不需要落线，避免了因落线而对所跨越的电力线路及公路的影响。施工方法简便易行，减少了工器具的使用，降低了人工消耗。减少了施工作业量。不需要做过轮临锚，减少了一定的施工作业量及安全风险，缩短了工期。减少了费用支出。不需要搭设跨越架，节省了费用。减少了政策处理问题。减少了临时施工场地的使用和占用，不影响鱼塘周边设施，避免了政策处理的麻烦。本施工方法可以在类似的电网改造工程施工中应用。 参考文献： 1 高压架空线路施工技术手册（架线工程计算部分） （第二版） 李博之 1998 年。
