输电线路跨越重要设施施工技术及应用论文_金伟文,丁鹏杰,张琦

(浙江省送变电工程公司 杭州市 310016)

摘要:随着经济的发展,输电线路工程建设呈现多样化,特别是我国高速公路网、高速铁路网形成,交叉跨越施工不可避免,输电线路建设需跨越各种各样的被跨越物,小到普通的乡村道路、鱼塘、低压线路等,大到高速铁路、高速公路、超高压输电线路等,跨越方案的制定,特别是重要设施的跨越方案,是工程施工建设过程中最重要的技术管理环节,直接影响工程施工建设的安全及质量。

关键词:输电线路;重要设施;施工技术;

0 引言

随着我国社会经济的高速发展,电网建设如火如荼进行,输电线路的电压等级也由高压、超高压逐渐发展上升为特高压。到2020年我国将建成“五纵五横”的特高电网,特高压工程将贯穿全国东西南北,工程建设过程沿途需要跨越各种各样的被跨越物,小到普通的乡村道路、鱼塘、低压线路等,大到高速铁路、高速公路、超高压输电线路等,跨越方案的制定,特别是重要设施的跨越方案,是工程施工建设过程中最重要的技术管理环节,直接影响工程施工建设的安全及质量。

1 跨越分类

为保证输电路线架线施工的顺利进行,针对障碍物的特点、重要性及其它工况条件,从经济合理性、技术可行性、安全可靠性等方面进行比较,综合考虑,确定采取合适的跨越方式。结合跨越物的重要性、跨越影响、跨越架方式的不同,一般作如下分类。

1.1 按跨越物大小和重要性分类。

(1)一般跨越。跨越架高度在15m及以下者;被跨越物为220kV及以下电力线的停电架线;二级以下通信线;10kV以下电力线;无等级公路、乡间道路;不通航河流、水库,散户居民。

(2)重要跨越。跨越架搭设高度超过15m,但在30m及以下者;被跨越物为10kV~110kV电力线的不停电架线;一级及军用通信线;居民集中区、村落社区等;除高速公路以外的等级公路;除高速铁路、电气化铁路以外的单、双轨铁路。

(3)特殊跨越:跨越多排轨铁路,高速公路、高速铁路、电气化铁路;跨越110kV及以上电压等级的运行电力线;线路交叉角小于30°或跨越宽度大于70m;跨越架高度大于30m以上者;跨越大江大河或通航频繁的河流以及其它复杂地形。

1.2 按跨越架结构分类。

(1)按跨越架的材料分为木质或毛竹跨越架;建筑用钢管跨越架;金属格构式跨越架;自立式跨越塔;利用地形直接跨越。

(2)按封顶方式分为不封顶式的跨越架;木质、毛竹或钢管等刚性杆件封顶的跨越架;用绳索封顶的跨越架;用绝缘网封顶的跨越架;用配有撑网杆的绝缘网封顶的跨越架。

2 特殊跨越方案

跨越施工方案,必须根据被跨物特点,跨越线路电压等级、跨越档技术特点跨越点地形条件等要求制定,每个跨越施工方案根据其技术特性存在一定差别。对目前跨越方案进行统计,目前主要的跨越方案有如下几种:

2.1 木质、毛竹、钢管跨越架

木质、毛竹、钢管跨越架是较为传统的架线跨越方式,一般可用于跨越各级公路、弱电线路,各类铁路和220kV及以下电力线路。跨越方案在跨越宽度及跨越高度上存在一定的局限性,要求搭设高度不超过25m,跨度不超过60m,应地耐力良好且满足拉线设置条件。

2.2 金属格构跨越架

金属格构跨越架按照型式分有Π型、门型和单柱带羊角横担式等型式。柱身靠拉线保持稳定,然后在两塔头部位之间布置两条高强度绝缘承载索(一般为迪尼玛绳),利用承载索在跨越物的上空布置绝缘网(绝缘杆)进行跨越施工保护。金属结构式拉线跨越架搭设高度不宜超过35m,跨度不宜超过100m,交叉跨越角不宜小于60°,一般适应于220kV及以下线路及高架路桥等跨越。

2.3 利用铁塔封网跨越

利用铁塔封网跨越是指利用在建输电线路跨越档两侧的铁塔,加装临时横梁,再在临时横梁之间架设高强度承载索(一般采用迪尼玛绳),然后再敷设封网装置构成。其中封网装置可选择纯网式,纯杆式和网杆结合式。该跨越跨越档档距宜小于300m,跨越档最下层导线与被跨越物有足够交叉距离裕度,满足跨越施工设计需要,主要适用于500kV及以下线路,大档距无法搭设跨越架的跨越工况。

2.4 防护横梁式跨越

防护横梁式跨越是指在被跨物两侧布置防护横梁,该防护横梁作为输电线路跨越架线时对被跨物的防护措施。该跨越的特点是不需布置封网装置,布置和拆除及时方面,该跨越适合跨越档档距宜小于20m,该跨越方式主要适用于高架高速铁路。

2.5 自立塔封网跨越

自立塔封网跨越是利用被跨物两侧设置不需辅助拉线,具有稳定结构的跨越塔,再在两者之间布置封顶网。该跨越具有稳定、安全性高、跨越占地小等特点。该跨越方式主要适用于高速铁路,跨越搭设高度不宜超过50m,跨度不宜超过120m。跨越塔可按线路终端塔设计,要求在发生事故工况时能承受冲击荷载。同时跨越塔设计根据经济要求宜具有通用性,架身宜等截面分段设计,便于满足不同被跨越物的高度调节;跨越架横梁设计长度设计应具有自由段,便于跨越宽度的调节,同时横梁设计可上下正反互换安装,满足封网主索的固定需要。

2.6 利用地形封网跨越

利用地形封网跨越是利用新建输电线路跨越档两侧与被跨物之间的地形高差,在新建线路跨越档两侧地面设置锚桩,利用锚桩布置主承索封网。该跨越方式要求被跨物与跨越档之间的高差符合封网条件,即一般跨越物位于山谷,跨越档两基铁塔位于山脊或山梁上,跨越档与被跨越之间净高较大。该跨越具有稳定、安全性高等特点,对于被跨越物主体无具体要求,但封网条件比较苛刻,即要跨越物与新建线路高差满足条件,又要地形符合封网条件,还要有可用于设置主承索锚固点的地质条件。

3 特殊跨越施工技术

根据跨越物的重要性,从施工可行性及安全性角度出发,特殊跨越施工选择在现场切实可行的基础上选择安全性能较高的跨越施工技术。因此针对高铁、高速公路、高电压等级的跨越,一般不采用木质、毛竹及钢管跨越架;采用金属格构跨越架;防护横梁;利用现有地形、铁塔及自立塔封网为主。

图1 金属格构跨越架搭设示意图

1-立柱;2-横梁;3-上拉线;4-下拉线;5-葫芦;6-地锚;7-立柱底座;8-被跨物;9-绝缘网

3.1金属格构跨越架施工技术

金属结构式拉线跨越架搭设高度不宜超过35m,跨度不宜超过100m,交叉跨越角不宜小于60°,一般适应于220kV及以下线路及高架路桥等跨越。金属格构跨越架示意如图1所示。

3.2铁塔封网跨越施工技术

利用铁塔封网跨越施工技术,跨越档档距宜小于300m,跨越档最下层导线与被跨越物有足够交叉距离裕度,满足跨越施工设计需要,主要适用于500kV及以下线路,大档距无法搭设跨越架的跨越工况。利用铁塔封网跨越示意如图2所示。

图2铁塔封网跨越系统现场布置示意图

1-绝缘网;2-承载索;3-临时横梁;4-支承滑车;5-横梁悬吊绳;6-连接器;7-钢丝绳承载索;8-链条葫芦;9-钢板地锚;10-横梁拉线

3.3防护横梁式跨越施工技术

防护横梁式跨越施工技术的特点是不需布置封网装置,布置和拆除及时方面,该跨越适合跨越档档距宜小于20m,该跨越方式主要适用于高架高速铁路。防护横梁式跨越示意如图3所示。

图3 防护横梁现场布置示意图

1-吊机;2-防护横梁

3.4自立式跨越施工技术

自立式跨越施工技术主要适用于高速铁路,跨越搭设高度不宜超过50m,跨度不宜超过120m。跨越塔可按线路终端塔设计,要求在发生事故工况时能承受冲击荷载。同时跨越塔设计根据经济要求宜具有通用性,架身宜等截面分段设计,便于满足不同被跨越物的高度调节;跨越架横梁设计长度设计应具有自由段,便于跨越宽度的调节,同时横梁设计可上下正反互换安装,满足封网主索的固定需要。跨越塔示意如图4所示。

图4 防护横梁布置示意图

1-地锚;2-葫芦;3-钢丝绳;4-跨越塔架;5-支承滑车;6-拉网绳;7-撑杆;8-撑杆滑车;9-承网滑车;10-承载索;11-绝缘网;12-封网绳;13-导线

3.5 利用地形封网跨越施工技术

利用地形封网跨越施工技术要求被跨物与跨越档之间的高差符合封网条件,即一般跨越物位于山谷,跨越档两基铁塔位于山脊或山梁上,跨越档与被跨越之间净高较大。具有稳定、安全性高等特点,对于被跨越物主体无具体要求,但封网条件比较苛刻,即要跨越物与新建线路高差满足条件,又要地形符合封网条件,还要有可用于设置主承索锚固点的地质条件。利用地形封网跨越示意如图2-9所示。

图5 利用地形封网现场布置示意图

1-新建线路;2-封顶网;3-承载索;4-承载索锚桩;5-跨越物

4 特殊跨越应用

在跨越施工技术上,我公司做了许多探索,在上述技术方案的基础上,将现场条件与设计数据、放线方案等有效结合,研发出多种符合现场条件、安全可靠、经济合理的跨越技术方案。

2016年4月,杭州220千伏世纪变出线工程跨越杭长高铁及沪昆铁路施工,设计跨越档296m孤立档。根据现场条件,将装配式架线与防护横梁跨越施工进行了结合,通过现场实施,跨越施工安全可靠、经济合理,通过装配式架线,提高了施工效率,减少了跨越施工对铁路、高铁的影响。

2016年7月,永康-莹乡220千伏双回输电线路及永康-明珠220千伏双回输电线路两处同时跨越金温高铁,跨越点高度49m,达国内最高。按照以往跨越技术,施工难度较大,安全风险较高,通过现场踏勘,制定开发金属格构加横梁不封网的跨越方式,通过现场实施,达到安全、高效跨越施工的目地,创造了高铁跨越施工的高度记录。

2016年11月,宁海电厂一期500kV送出线路改接工程跨越杭深高速铁路,跨越档距798m,跨越点施工条件较差,大型设备无法进场,研究采用钢管跨越架进行跨越施工,解决了现场跨越施工问题,确保了工程施工安全。

5 结论

随着国家经济的发展,与经济发展水平相适应的高速公路、高速铁路、特高压电网建设全面铺开建设。“三高”建设的推进,将输电线路施工跨越提到了最高等级,输电线路跨越重要设施施工技术结合跨越施工的新特点及现场施工经验,充分结合铁塔本体及地形条件特点,根据被跨越物性质及跨越参数,制定经济合理、安全可靠的跨越措施,提高输电线路跨越施工安全水平及效率,确保被跨越设施的运行安全,为电网建设安全做保障。

参考文献:

[1] DL/T 5106—1999 跨越电力线路架线施工规程[S].北京:中国电力出版社,2000.

[2] 张弓,孙伟军,吴尧成,傅剑鸣,姚耀明.架空送电线路跨越高速铁路施工技术[J].电力建设,2011,32(9):94-97.

[3] 孙伟军,吴尧成,姚耀明,张弓,汪国林.500kV输电线路跨越高速铁路施工实践[J].浙江电力,2011,12:83-87.

[4] 施钧良,吴尧成,段福平,周城林,裘慧斌.防护横梁法在输电线路跨越高速铁路施工中的应用》[J].浙江电力,2014,9:15-18.

[5] 岑阿毛.输配电线路施工技术大全[M].昆明:云南科技出版社,2003.

作者简介:

金伟文(1980),高级工程师,主要从事输电线路施工技术管理工作;

丁鹏杰(1978),工程师,主要从事输电线路施工技术管理工作;

张 琦(1978),高级工程师,主要从事输电线路施工技术管理工作;

论文作者:金伟文,丁鹏杰,张琦

论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期

论文发表时间:2018/1/16

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