特高压高张力架线配套工器具的研究

特高压高张力架线配套工器具的研究

刘建锋何延辉赵大路

（河南送变电工程公司河南郑州450000）

摘要：为适应特高压输电线路展放导线的需要，开展了特高压高张力架线配套工器具的研制项目，主要围绕重型自升降放线架、电动提线器、高张力轻型卡线器三种工器具开展研究，保证了特高压输电线路高张力架线的施工进度，提高工作效率，保证工程质量，确保施工安全。

关键词：特高压工器具放线架提线器卡线器

一、研制背景和意义

随着我国经济的不断发展，电网建设也在逐步加大：±800kV直流、1000kV交流特高压线路的建设在我国已进入快速发展的阶段。导线的直径及重量也随着电压等级的提高而增大。导线规格的变化提高了对输变电线路施工机具的要求，对施工过程中工艺技术方面的要求也将更加严格。尤其是特高压施工遇到大跨越等特殊地形的工程，传统的施工工器具已经不能满足特高压施工架线的要求，国内外已有部分公司开展了对放线架、提线器或卡线器的研究，以达到节省人力、物力、缩短工期的目的。但这些设备均功能单一，使用范围有限，不能应用于特高压张力架线使用。所以，必须要设计研发适应特高压施工架线专用工器具。为此，我们开展特高压高张力架线配套工器具的研制项目。该项目包括：重型自升降放线架、电动提线器、高张力轻型卡线器三种工器具。此项目的顺利开展，必将会加快特高压放线同时会给公司带来一定的经济效益，为电网建设的进一步发展提供有力的保障。

二、主要研究内容

1、重型自升降放线架

施工架线中使用的配套工器具的不断完善，使国内电网施工建设得到持续的进步和发展。放线架作为张力放线过程中经常使用的工器具，在施工中为张力机提供足够的尾绳拉力，以防止导线在张力轮上发生滑动，来完成导线展放工作。电网等级的升高引起导线截面增大，使得导线重量增加，目前国内外对放线架的研究中，其承载能力大多在10吨左右。随着近年特高压的不断发展，导线直径不断加大，并且在大跨越工程中，导线长度的增加使被放导线重量更大。就哈密到郑州的±800kV线路来说，黄河大跨的整盘导线重量达22吨，承载能力在10吨左右的放线架已完全不能满足需要。因此，研究具有足够承载力的重型放线架是特高压施工的前提，重型放线架以其足够的承载力必将成为特高压施工不可缺少的工器具。设计具有自升降功能的放线架也可在施工过程中减少吊装设备的使用，提高设备机械化水平，节约施工成本，提高工作效率。

重型自升降放线架采用液压与机械制动相结合的制动方式，具有自装卸功能。重型自升降放线架在施工中被放置在张力机后方，为张力机提供合适的尾绳拉力，保证张力机在展放时导线与张力轮不发生相对滑动（打滑），使张力机能够产生正常的张力，保证安全施工。该放线架通过张力机的转动带动绳盘转动，并带动液压减速器、马达和两个刹车盘转动，通过对马达加压产生制动力矩，而刹车盘上安装有耐磨的刹车片，刹车片通过刹车分泵夹紧刹车盘，产生摩擦力，从而产生制动力矩。其中刹车分泵由液压系统提供油源，当需要的制动力矩大于液压制动力矩时，液压系统给刹车分泵提供控制油，刹车盘开始制动，起步时，由于导线盘重，起步阻力太大，此时，通过切换液压系统推动导线盘转动，减小起步张力。

绳盘的自升降通过油缸的伸缩来实现的，由张力机的尾车提供动力，通过控制阀实现油缸伸缩，从而实现绳盘的自升降。其主要技术参数为：

最大承重:22000kg；允许最大导线盘直径：3200mm；制动器最大制动力矩：41250N•m；

线盘轴直径146mm。

整套装置的结构组成，经过详细的计算，底架采用120mm的方管，支撑架采用150mm的方管。担心左右两部分支架由于受力不同、地形偏差导致两边不平，左右两部分支架之间采用可拆卸方管或双钩连接，使整个放线架成为一个框架，保证施工安全；

放线架液压驱动和液压、机械双制动的设计。根据技术参数，进行详细计算，选用额定扭矩5800N.m，增速比20的增速器，选用排量为130ml/r，压力为250bar的液压马达。采用直径500mm刹车盘。起步时，由于导线盘重，起步阻力太大，液压马达辅助起步，停机时，刹车盘辅助制动。

2、电动提线器

导线提线器属电力线路施工用工器具。提线器一般是通过支架连接导线钩进行导线的承托，支架通过钢丝绳和手扳葫芦铰接，并连接在铁塔横担上，利用手扳葫芦提供起吊力克服导线重力。

利用提线器来进行架线施工过程导线的分线，改善了以往利用手扳葫芦分线过程中操作繁琐、安全隐患大、技术难度高、消耗人力多的工作状况。但是，纯机械式提线器由于其设备笨重，需消耗大量的人力物力来进行操作，机械化水平不高。利用供电电源为提线器提供动力，可实现设备操作简单节省人力的目的，提高施工的机械化水平。

电动提线器是在原有导线提线器的基础上增加电控功能，将原始提供动力的手扳葫芦设计为电动葫芦。在降低成本、简化操作的情况下具有更大的起吊力，节省人力，结合特高压大吨位导线提线器使用，使提线器进行架线施工过程中的分线过程具有更大的使用范围，具有广阔的应用前景。另外，电动葫芦具有安全系数高，提升速度快，提升过程平稳等优点。提高了电力线路施工的科技水平，节省人力物力，提高工作效率，减少高空作业难度，目前在同行业领域内处于国内领先水平。

在电动葫芦内部安装安全保护装置，在超过额定行程的时候能够使电机自动断电，避免钢丝绳出现逆转现象，可延长电动葫芦的使用寿命。电动提线器控制具有有线遥控功能，可以点动提升，反应速度快，动作安全可靠，运行安全平稳。电动葫芦为电动提线器的电动部分，其主要是以电为动力，通过传动机构输出合适的转矩、转速，带动卷筒旋转，再使钢丝绳（或链条）缠绕或脱开卷筒而使吊钩和吊载起升或下降，来实现起升的功能，同时应保证设备运行平稳、安全可靠。其主要技术参数为：

行程：500mm；拉力：60kN；速度：100mm/min；重量：45kg。

3、高张力轻型卡线器

目前国内的卡线器大都是自锁型的，重量大，且在高张力条件下容易滑移，损伤导线，不利于施工操作和保证质量。高张力轻型卡线器可以满足190kN的高张力要求，重量较自锁型卡线器轻，不易发生滑移。

随着导线直径的增大，导线张力越来越大，尤其是大跨越导线的张力更大。在紧线时的卡线器就要求张力高，但现有卡线器不满足特高压大跨越导线高张力的要求，而且按照原有方式计算的卡线器的重量较大。有必要研制适用于特高压高张力轻型卡线器，以满足紧线要求，在同行业领域处于领先水平。

我们对卡线器的夹持机构和方式进行研究，设计出相应的卡线器。采用预紧和自锁相结合的方式，实现对导线的夹持锚固。预紧力由螺栓压紧实现，进而实现对导线的摩擦。自锁由带梢的自锁机构实现，将张力转化为压紧力。最终实现高张力和减轻重量的目的。主要技术参数为：额定张力：190kN；重量42kg。

三、实施效果

特高压高张力架线配套工器适用于电压等级高、跨度大，施工工艺复杂的特高压输电线路工程。提高工作效率，缩短线路施工工期并确保工程质量，而且还能节省人力、物力、财力。并具有良好的推广应用前景，提高了企业的科技水平，企业对外投标施工增添了许多硬件力量，为企业进一步发展提供了保障。

特高压高张力架线配套工器具研制成功后，在哈密-郑州±800千伏特高压直流输电线路黄河大跨越工程中各项技术指标满足设计要求，使用效果良好。

参考文献

[1]国家电网公司企业标准.±800kV架空输电线路张力架线施工工艺导则（Q/GDW260—2009）.2009

[2]刘泽洪.大截面导线及其相关技术.中国电力出版社,2011.