CN107994506B - 一种输配电线路装配式架线施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输配电线路装配式架线施工方法，首先精确模拟计算放线长度，综合耐张段内各挂点的三维坐标、档距减小值和耐张串模型测量值，通过线长计算公式计算含耐张串的线长档及不含耐张串的直线档的线长的总和，求出需要的弧垂线长。之后，再精确计算实际放线长度，然后将实际放线线长与计算的预测放线长度相比较；在不改变现有耐张线夹的前提下，可以实现耐张线夹通过放线滑车，保证耐张线夹完好无损地通过放线滑车，省掉高空压接操作，提高施工效率。用于重要跨越时，有效缩短跨越施工时间，减少对被跨越的高速铁路、电力线路等重要跨越的影响，具有很好的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及输配电线路张力架线施工技术领域，尤其涉及一种输配电线路装配式架线施工方法。
背景技术
输电线路装配式架线概念提出已经有几十年的历史，但至今仍未较好地推广使用。装配式架线主要是实现导线定长加工，按标识量取导线长度，压接耐张线夹，直接高空挂线。具有以下优点。（1）施工效率高：与传统的张力架线施工技术相比减少了紧线、弧垂观测等工序，缩短了架线时间和施工工期，提高了施工效率。（2）安全性好：装配式架线技术可大大减少塔上压接耐张线夹等高空作业的工作量，同时，由于简化了施工工序，安全施工危险源减少，施工安全性大大提高。同时最大限度地减少接续管的使用，提高线路安全运行水平。（3）受环境影响小：因减少了弧垂观测工序，使架线作业受风、雾天气影响大幅减小，比较适合风、雾区段的架线施工。（4）提高施工质量：由于减少了紧线等施工工序，提高了施工效率，可减少施工过程中因摩擦、鞭击、锚固等造成的导线损伤，从而提高架线施工质量，降低运行后的电晕损失和噪声。（5）降低工程成本：因取消了紧线施工布置、减少了工具运输费和紧线人员配置；导线的损耗率低，可节省各施工区段的剩余导线及运输费用，节约架线成本。
常规的方法是在厂家定长加工导线，加工精度控制在万分之五，然后现场精确测控档距，计算出需要的线长，现场根据需要地面压接耐张线夹，然后高空挂线。主要步骤及技术如下
（1）耐张段铁塔组立完成后，利用高挂棱镜方法测量铁塔上导线挂点位置的空间坐标，通过计算求得各档导线挂线点间的水平距离和高差，进而求得导线线长；
（2）根据导线线长精确加工制造该放线段定长导线，制造误差应满足导线架设标准的需要；另外，线体上应设有可靠、准确的线别、线长标识，便于施工操作；
（3）结合耐张管过滑车的要求，设计满足需求的护管；
（4）连接金具设计时，导线各相间与子导线线间均考虑一定的可调节范围（主要抵消导线不均衡初伸长、加工计量误差、铁塔挠度倾斜、压接及测量误差等）；
（5）按照常规方式进行导线展放。
但是，装配式架线施工技术对线长测量要求高，满足验收规范的子导线弧垂50mm误差要求时，一般需要线长测量精度达到十万之二左右，满足相导线弧垂2.5%误差及相间弧垂300mm的误差需要线长测量精度达到万分之一左右。现有的技术方案多是采用定长加工导线，导线上标注尺寸标记，标记精度为万分之五，考虑一定的伸长量后采用该标记裁线。首先，加工导线时的线长测量精度不能满足子导线和相导线对弧垂精度的要求；其次加工导线时的张力较低，架线施工时的张力较高，导线的结构性伸长不是一个已知的确定值，该偏差为不可控因素；在导线架设完毕后，导线弧垂不满足要求，仍需要大量的金具调整作业，在调整时仍需要观测弧垂。与实际的应用还相差较远的距离。
发明内容
本发明的目的是提供一种输配电线路装配式架线施工方法，能够解决跨越重要设施时高质量、快速完成独立耐张段架线施工的问题，有效缩短重要跨越放线时间，减少被跨越电力线路、高速铁路等重要跨越的影响，提高经济社会效益。
本发明采用的技术方案为：
一种输配电线路装配式架线施工方法，包括以下步骤：
A：精确模拟计算放线长度
A1：采用GPS和全站仪精确测量独立耐张段内各挂点的三维坐标，误差精度在0-±5mm；
A2：预算放线长度时，档距受到耐张塔预倾斜、挠度及转角度数的影响，架线前耐张塔挂点测量值是耐张塔预倾斜时的数值，计算公式为：Δl= Ssinθ/2
其中，Δl为档距减小值；S为铁塔受力向内角位移值；θ为转角度数；
A3：精确计算耐张串的长度
按照分段弦方式模型串联耐张串，实测耐张串的长度，剔除了耐张串绝缘子及金具的加工误差；
A4：综合步骤A、步骤B和步骤C中的耐张段内各挂点的三维坐标、档距减小值和耐张串模型测量值，通过线长计算公式计算含耐张串的线长档及不含耐张串的直线档的线长的总和，求出需要的弧垂线长，然后，将导线线长换算为温度20℃、张力为零时的无荷线长；
B：精确计算实际放线长度；
B1：准备工作完毕后，待牵引绳牵引到位，先将导线与耐张线夹在张力机前压接完毕；
B2：在耐张线夹压接完成后，将牵引板与各耐张线夹相连；要求牵引板后各子导线的间距需要满足大于引流板的宽度；
B3：耐张线夹过滑车；
方式1：每基每相悬挂高低可调整的双滑车装置，双滑车的放线滑车轮槽间距满足引流板不相碰，各轮槽间距与牵引板的导线挂设位置间距相同；双滑车前后的间距大于耐张线夹的宽度；
在耐张线夹通过前，靠近张力场侧的放线滑车低于正常受力位置，由靠近牵引场侧的放线滑车受力，当耐张线夹通过靠近张力场侧的放线滑车后，到达两个放线滑车中间时，提高张力场侧放线滑车，放低牵引场侧放线滑车至不受力状态，然后继续牵引，至耐张线夹不接触两个放线滑车顺利通过；
方式2：在耐张线夹上安装保护装置，保护整个耐张线夹及引流板，并在前端设置专用的偏心自动翻转装置，在前端的偏心自动翻转装置达到滑车时，通过自身重量实现自动翻转，保证耐张线夹引流板自动向上，顺利通过放线滑车，同时保证耐张线夹不受损伤；同时要求放线滑车的宽度与牵引板的子导线宽度一致；
B4：当带耐张线夹的导线牵引至预设位置时，张力需要加至预设值，然后停止，在张力场操作调平子导线的弧垂，最后测量耐张线夹距离预设位置的精确数值，测量各档弧垂值；
B5：根据步骤B中的测量数据，通过线长计算公式、测量数据和模拟放线长度数据计算出展放出的放线线长，然后将实际放线线长与步骤A中计算的预测放线长度相比较，若实际放线线长与预测放线长度不一致，则对实际放线线长进行微调，直至实际放线线长与预测放线长度一致；若实际放线线长与预测放线长度一致，则在张力场对应的导线待截点处做标记，根据标记值画印后压接的张力场端的耐张线夹；
C：张力场侧的耐张线夹压接完毕后，继续牵引导线至挂线位置，然后依次挂设牵引场侧耐张线夹，牵引场侧耐张线夹安装完毕后，安装张力场侧的耐张线夹；
D：导线安装完毕后，复测导线弧垂是否满足放线要求，不满足时进行微调，直至满足放线要求。
本发明首先精确模拟计算放线长度，利用GPS和全站仪精确测量独立耐张段内各挂点的三维坐标，再考虑档距受到耐张塔预倾斜、挠度及转角度数的影响，计算档距减小值；按照分段弦方式模型串联耐张串，实测耐张串的长度，剔除了耐张串绝缘子及金具的加工误差；综合耐张段内各挂点的三维坐标、档距减小值和耐张串模型测量值，通过线长计算公式计算含耐张串的线长档及不含耐张串的直线档的线长的总和，求出需要的弧垂线长。
之后，再精确计算实际放线长度，先将导线与耐张线夹在张力机前压接完毕；在耐张线夹压接完成后，将牵引板与各耐张线夹相连；之后，耐张线夹过滑车；当带耐张线夹的导线牵引至预设位置时，张力需要加至预设值，然后停止，在张力场操作调平子导线的弧垂，最后测量耐张线夹距离预设位置的精确数值，测量各档弧垂值；
根据线长计算公式、测量数据和模拟放线长度数据计算出展放出的放线线长，然后将实际放线线长与计算的预测放线长度相比较，若实际放线线长与预测放线长度不一致，则对实际放线线长进行微调，直至实际放线线长与预测放线长度一致；若实际放线线长与预测放线长度一致，则在张力场对应的导线待截点处做标记，根据标记值画印后压接的张力场端的耐张线夹；张力场侧的耐张线夹压接完毕后，继续牵引导线至挂线位置，然后依次挂设牵引场侧耐张线夹，牵引场侧耐张线夹安装完毕后，安装张力场侧的耐张线夹；导线安装完毕后，复测导线弧垂是否满足放线要求，不满足时进行微调，直至满足放线要求。
本发明技术方案带来的有益效果
（1）在不改变现有耐张线夹的前提下，可以实现耐张线夹通过放线滑车，保证耐张线夹完好无损地通过放线滑车，省掉高空压接操作，提高施工效率。用于重要跨越时，有效缩短跨越施工时间，减少对被跨越的高速铁路、电力线路等重要跨越的影响，具有很好的经济和社会效益。
（2）通过弧垂测量精确控制导线线长和子导线弧垂，避免了导线的定长加工时的误差及结构性伸长的不确定的影响，保证子导线的弧垂满足要求。
附图说明
图1为本发明的牵引板及耐张线夹安装结构示意图；
图2为本发明的高低可调整的双滑车装置的耐张线夹通过前期结构示意图；
图3为本发明的高低可调整的双滑车装置的耐张线夹通过后期结构示意图；
图4为本发明的耐张线夹利用保护装置通过放线滑车的结构示意图。
具体实施方式
本发明输配电线路装配式架线施工方法，包括以下步骤：
A：精确模拟计算放线长度
A1：采用GPS和全站仪精确测量独立耐张段内各挂点的三维坐标，误差精度在0-±5mm；
A2：预算放线长度时，档距受到耐张塔预倾斜、挠度及转角度数的影响，架线前耐张塔挂点测量值是耐张塔预倾斜时的数值，计算公式为：Δl= Ssinθ/2
其中，Δl为档距减小值；S为铁塔受力向内角位移值；θ为转角度数；
A3：精确计算耐张串的长度
按照分段弦方式模型串联耐张串，实测耐张串的长度，剔除了耐张串绝缘子及金具的加工误差；
A4：综合步骤A、步骤B和步骤C中的耐张段内各挂点的三维坐标、档距减小值和耐张串模型测量值，通过线长计算公式计算含耐张串的线长档及不含耐张串的直线档的线长的总和，求出需要的弧垂线长，然后，将导线线长换算为温度20℃、张力为零时的无荷线长；
B：精确计算实际放线长度；
B1：准备工作完毕后，待牵引绳牵引到位，先将导线与耐张线夹在张力机前压接完毕；
B2：在耐张线夹压接完成后，将牵引板与各耐张线夹相连；要求牵引板后各子导线的间距需要满足大于引流板的宽度；
B3：耐张线夹过滑车；
方式（1）：每基每相悬挂高低可调整的双滑车装置，双滑车的放线滑车轮槽间距满足引流板不相碰，各轮槽间距与牵引板的导线挂设位置间距相同；双滑车前后的间距大于耐张线夹的宽度；
在耐张线夹通过前，靠近张力场侧的放线滑车低于正常受力位置，由靠近牵引场侧的放线滑车受力，当耐张线夹通过靠近张力场侧的滑车后，到达两个滑车中间时，提高张力场侧放线滑车，放低牵引场侧放线滑车至不受力状态，然后继续牵引，至耐张线夹不接触放线滑车顺利通过；
方式（2）：在耐张线夹上安装保护装置，保护整个耐张线夹及引流板，并在前端设置专用的偏心自动翻转装置，在前端的偏心自动翻转装置达到滑车时，通过自身重量实现自动翻转，保证耐张线夹引流板自动向上，顺利通过放线滑车，同时保证耐张线夹不受损伤；同时要求放线滑车的宽度与牵引板的子导线宽度一致；
B4：当带耐张线夹的导线牵引至预设位置时，张力需要加至预设值，然后停止，在张力场操作调平子导线的弧垂，最后测量耐张线夹距离预设位置的精确数值，测量各档弧垂值；
B5：根据步骤B中的测量数据，线长计算公式、测量数据和模拟放线长度数据计算出展放出的放线线长，然后将实际放线线长与步骤A中计算的预测放线长度相比较，若实际放线线长与预测放线长度不一致，则对实际放线线长进行微调，直至实际放线线长与预测放线长度一致；若实际放线线长与预测放线长度一致，则在张力场对应的导线待截点处做标记，根据标记值画印后压接的张力场端的耐张线夹；
C：张力场侧的耐张线夹压接完毕后，继续牵引导线至挂线位置，然后依次挂设牵引场侧耐张线夹，牵引场侧耐张线夹安装完毕后，安装张力场侧的耐张线夹；
D：导线安装完毕后，复测导线弧垂是否满足放线要求，不满足时进行微调，直至满足放线要求。
下面结合附图说明本发明的工作原理：
首先，精确模拟计算放线长度，即预算精准的放线长度
采用GPS和全站仪精确测量独立耐张段内各挂点的三维坐标，误差精度在0-±5mm；预算放线长度时，架线前耐张塔挂点测量值时耐张塔预倾斜时的数值，在挂线完毕后铁路向内角侧产生位移，造成档距变小，所以档距受到耐张塔预倾斜、挠度及转角度数的影响，架线前耐张塔挂点测量值是耐张塔预倾斜时的数值，计算公式为：Δl= Ssinθ/2
其中，Δl为档距减小值；S为铁塔受力向内角位移值；θ为转角度数；计算时，一般假设S值为预倾斜值为零时的数值，但实际有可能是预倾斜值没有完全回归为零，这时会产生一定的误差值ΔS，可以在实测后予以调整。
之后，再精确计算耐张串的长度
按照分段弦方式模型串联耐张串，实测耐张串的长度，剔除了耐张串绝缘子及金具的加工误差；耐张串长度需要吊挂后实测，实测长度为耐张串的长度，剔除了耐张串绝缘子及金具的加工误差。但在耐张串串联好后为分段弦，而不是悬链线及抛物线，为此耐张串的线长应按照分段弦长模型来计算。
综合上述步骤中的耐张段内各挂点的三维坐标、档距减小值和耐张串模型测量值，综合考虑了以上因素后，通过线长计算公式计算含耐张串的线长档及不含耐张串的直线档的线长的总和，求出需要的弧垂线长，然后，将导线线长换算为温度20℃、张力为零时的无荷线长。线长计算公式对于本领域技术人员来说，属于现有的成熟技术，在此不再赘述。
此时，放线长度的预算值已经完成计算。
之后，精确计算实际放线长度；
前期各项准备工作同正常放线施工，再此不在赘述，准备工作完毕后，待牵引绳牵引到位，先将导线与耐张线夹在张力机前压接完毕；即将耐张线夹代替网套连接器或压接式牵引头等。如图1所示，在耐张线夹3压接完成后，将牵引板1与各耐张线夹3相连；要求牵引板1后各子导线2的间距需要满足大于引流板4的宽度。
耐张线夹过滑车；
方式（1）：如图2所示，每基每相悬挂高低可调整的双滑车装置，双滑车的放线滑车轮槽间距满足引流板不相碰，各轮槽间距与牵引板的导线挂设位置间距相同；双滑车前后的间距大于耐张线夹的宽度；
如图2所示，在耐张线夹3通过前，靠近张力场侧的放线滑车M低于正常受力位置，由靠近牵引场侧的放线滑车N受力，当耐张线夹3通过靠近张力场侧的放线滑车M后，到达两个放线滑车中间时，如图3所示，提高张力场侧放线滑车M，放低牵引场侧放线滑车N至不受力状态，然后继续牵引，至耐张线夹3不接触两个放线滑车顺利通过；
方式（2）：如图4所示，在耐张线夹3上安装保护装置5，保护整个耐张线夹及引流板，并在前端设置专用的偏心自动翻转装置6，在前端的偏心自动翻转装置6达到滑车时，通过自身重量实现自动翻转，保证耐张线夹引流板4自动向上，顺利通过放线滑车，同时保证耐张线夹不受损伤；同时要求放线滑车的宽度与牵引板1的子导线2宽度一致。
当带耐张线夹的导线牵引至预设位置时，张力需要加至预设值，然后停止，在张力场操作调平子导线的弧垂，最后测量耐张线夹距离预设位置的精确数值，测量各档弧垂值；该种方式调平子导线弧垂和测量弧垂均可以很快地完成，不耽误时间。
根据步骤B中的测量数据，线长计算公式、测量数据和模拟放线长度数据计算出展放出的放线线长，然后将实际放线线长与步骤A中计算的预测放线长度相比较，若实际放线线长与预测放线长度不一致，则对实际放线线长进行微调，直至实际放线线长与预测放线长度一致；若实际放线线长与预测放线长度一致，则在张力场对应的导线待截点处做标记，根据标记值画印后压接的张力场端的耐张线夹。
张力场侧的耐张线夹压接完毕后，继续牵引导线至挂线位置，然后依次挂设牵引场侧耐张线夹，牵引场侧耐张线夹安装完毕后，安装张力场侧的耐张线夹；导线安装完毕后，复测导线弧垂是否满足放线要求，不满足时进行微调，直至满足放线要求。
本发明技术方案带来的有益效果
（1）在不改变现有耐张线夹的前提下，可以实现耐张线夹通过放线滑车，保证耐张线夹完好无损地通过放线滑车，省掉高空压接操作，提高施工效率。用于重要跨越时，有效缩短跨越施工时间，减少对被跨越的高速铁路、电力线路等重要跨越的影响，具有很好的经济和社会效益。
（2）通过弧垂测量精确控制导线线长和子导线弧垂，避免了导线的定长加工时的误差及结构性伸长的不确定的影响，保证子导线的弧垂满足要求。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (1)
1.一种输配电线路装配式架线施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
A：精确计算预测放线长度；
A1：采用GPS和全站仪精确测量独立耐张段内各挂点的三维坐标，误差精度在0-±5mm；
A2：预算放线长度时，档距受到耐张塔预倾斜、挠度及转角度数的影响，架线前耐张塔挂点测量值是耐张塔预倾斜时的数值，计算公式为：Δl= Ssinθ/2
其中，Δl为档距减小值；S为铁塔受力向内角位移值；θ为转角度数；
A3：精确计算耐张串的长度
按照分段弦方式模型串联耐张串，实测耐张串的长度，剔除了耐张串绝缘子及金具的加工误差；
A4：综合步骤A1、步骤A2和步骤A3中的耐张段内各挂点的三维坐标、档距减小值和耐张串模型测量值，通过线长计算公式计算含耐张串的线长档及不含耐张串的直线档的线长的总和，求出需要的弧垂线长，然后，将导线线长换算为温度20℃、张力为零时的无荷线长；
B：精确计算实际放线长度；
B1：准备工作完毕后，待牵引绳牵引到位，先将导线与耐张线夹在张力机前压接完毕；
B2：在耐张线夹压接完成后，将牵引板与各耐张线夹相连；要求牵引板后各子导线的间距需要满足大于引流板的宽度；
B3：耐张线夹过滑车；
方式1：每基每相悬挂高低可调整的双滑车装置，双滑车的放线滑车轮槽间距满足引流板不相碰，各轮槽间距与牵引板的导线挂设位置间距相同；双滑车前后的间距大于耐张线夹的宽度；
在耐张线夹通过前，靠近张力场侧的放线滑车低于正常受力位置，由靠近牵引场侧的放线滑车受力，当耐张线夹通过靠近张力场侧的放线滑车后，到达两个放线滑车中间时，提高张力场侧放线滑车，放低牵引场侧放线滑车至不受力状态，然后继续牵引，至耐张线夹不接触两个放线滑车顺利通过；
方式2：在耐张线夹上安装保护装置，保护整个耐张线夹及引流板，并在前端设置专用的偏心自动翻转装置，在前端的偏心自动翻转装置达到滑车时，通过自身重量实现自动翻转，保证耐张线夹引流板自动向上，顺利通过放线滑车，同时保证耐张线夹不受损伤；同时要求放线滑车的宽度与牵引板的子导线宽度一致；
B4：当带耐张线夹的导线牵引至预设位置时，张力需要加至预设值，然后停止，在张力场操作调平子导线的弧垂，最后测量耐张线夹距离预设位置的精确数值，测量各档弧垂值；
B5：根据步骤B4中的测量数据，通过线长计算公式、测量数据和预测放线长度数据计算出展放出的实际放线线长，然后将实际放线线长与步骤A中计算的预测放线长度相比较，若实际放线线长与预测放线长度不一致，则对实际放线线长进行微调，直至实际放线线长与预测放线长度一致；若实际放线线长与预测放线长度一致，则在张力场对应的导线待截点处做标记，根据标记值画印后压接张力场端的耐张线夹；
C：张力场侧的耐张线夹压接完毕后，继续牵引导线至挂线位置，然后依次挂设牵引场侧耐张线夹，牵引场侧耐张线夹安装完毕后，安装张力场侧的耐张线夹；
D：导线安装完毕后，复测导线弧垂是否满足放线要求，不满足时进行微调，直至满足放线要求。
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