在架空输电线路施工中直升机的应用研究论文_邓冯

(广西电网有限责任公司百色供电局)

摘要:随着电力系统的发展,直升机逐渐应用在了架空输电线路的施工当中,并取得了较好的效果。本文对架空输电线路施工过程中直升机的应用现状进行研究,对直升机施工场地、组织、机械等方面进行了分析希望可以对同行们起到一定的借鉴意义。

关键词:直升机;架空输电线路;吊运;吊装

1 引言

近年来,直升机凭借着效率高、适应性好、节约人力、环保效果强等优点,被广泛的应用在了输电线路的检修、巡线以及带电作业等工作当中,并逐渐发展成熟,但是在架空输电线路施工当中的使用还比较少见,并且大部分仍然集中在轻型直升机展放导引绳等工作方面。直升机作为一种特殊的电网施工方式,在提升特殊地区输电线路发展落后、机械化水平低等方面具有重要的作用。此外,极端天气导致的电网破坏现象出现时,若利用直升机进行抢修,可以提高线路的抢修效率,避免造成不必要的意外现象。本文简要介绍了影响直升机开展架空输电线路施工的相关因素,并分析了直升机在电网建设方面的发展前景。

2 直升机在架空输电线路施工过程中的应用分析

2.1总体策划

为了使架空输电线路的施工更加顺利,电网企业决定将直升机作为施工的重要方式,并确定了相应的施工方案。对此,我们对直升机开展架空输电线路施工的可行性进行了详细的分析,研制了直升机施工时需要的配套机具,并开展了多项实验内容。

2.2配套机具的研制

直升机吊运砼需要的工具包含卸料台、吊灌、配套绳索具等,经实验分析,结合各种影响因素,本文选择了手动式下料机构吊灌,该吊灌具备下料顺畅、无残料等优点。为了提升有效吊重,需要将灌体的重量控制在125kg以内,容积大小定为1m3,装载量设为2.4t砼,为了方便吊灌可以停放在卸料台上,需要配备稳固支架;经过综合考虑,将卸料台的大小设计为2.5m×3.5m,台面平整,方便开展卸料工作,四角需要设吊环,方便直升机吊运,此外还需要注意卸料台不能太重,这样可以方便现场人力进行移动。直升机吊运料灌连接结构示意图见图1。

图1 连接结构示意图

直升机分解吊装铁塔时,最主要的工具就是导轨。本文针对架空输电线路施工的特点,选择了吊装难度比较大的ZBS1 型铁塔作为试验铁塔。针对铁塔不同塔段组装特点,需要在不同塔段设计不同的导轨,这样就可以使塔材更容易就位。为了确保直升机可以安全、准确的飞行,需要安装控制吊件,这样就可以确保直升机能够准确地达到目的地。此外,还需要增加人工吊挂作业操作箱来提高直升机的就位效率。

2.3机型的确定

选择合适的直升机机型对于试验的成功与否非常重要,因此在选择时需要按照运输或者吊装对象的具体情况进行选择。若架线放导引绳,则需要选择轻型直升机,若运送小型料具、作业人员或者分解吊装铁塔则需要选择轻型机或者中型机,若运行大型的施工设备或者整体吊装铁塔则需要选择重型或者中型直升机。由于本文的施工项目需要吊装的总重量为50t左右,单吊重量最大的是横担,大约为20t,同时结合设备价格等因素,我们选择了米-8作为本次试验的作业机型。

2.4作业场地的选择和布置

作业场地包含直升机作业点和起降低。在选择起降点时,需要选择开阔的位置,具备充足的材料摆放区域,地表需要被植被覆盖或者对地面进行压紧处理,避免直升机起飞时出现大量的飞扬,因此地面硬度需要符合飞行需求;确保直升机飞行道路舞电力线、通讯线和其它障碍物,确保运输条件合格。起降点面积需要满足吊塔需求,直升机作业点需要选择山势较高的地方,人力平均运输距离在5km以上。若施工时间较长,最好将砼料场、航油库、杆塔组装场等设置在施工段中间。

在选择作业场地时,需要征求多方意见,尤其是飞行方的意见。本文的施工项目位于运输比较困难的山区,塔位海拔在1000m以上,公路边和塔位之间的高差在400m左右,人力运输距离约为6km.因此选择起降点时需要选择面积宽阔,无障碍并且砼罐车能直接到达的位置。

2.5直升机作业的施工组织和配合

直升机施工组织原则始终围绕直升机开展,在保证值安全的前提下,最大程度的发挥直升机的工作能力,同时还需要考虑直升机施工的经济性。因此,施工单位需要对料场的组塔、运料工作人员以及工具的转移、运送工作进行紧密的安排,确保地面作业工序可以和直升机作业工序之间进行密切配合,从而实现经济效益最大化。在试验之前,需要编制并审查作业指导书,定期召开准备会议并开展勘察工作,各方密切配合,共同完成试验内容。

3 使用直升机进行架空输电线路施工作业的思考

3.1影响直升机吊塔实施的因素

虽然在开展直升机吊塔试验之前,已经做了大量的准备工作,确定了最佳施工方案,但是在实际开展直升机吊塔实施工作时,仍然存在较多的影响因素,其中最直接的影响因素就是外挂设备的使用。此外,即使外挂设备的使用非常必要,但是大部分的外挂设备还是依靠进口,这样一来就很容易引发商务问题,并且也难以保证使用时间。即使是自主研发吊挂平衡装置,我们也需要大量的资金和时间,严重的影响了直升机的使用。综合上述的各种影响因素,我们认为即使做好了前期的准备工作,仍然很难开展后续工作,因此现在需要解决的仍然是吊挂平衡装置的使用问题。

3.2大中型直升机开展架空输电线路施工作业的思考

对于大中型直升机而言,在开展架空输电线路施工时,存在很多的影响因素,比如国内直升机发展现状、吊挂作业发展前景等各方面的问题。虽然近年来我国的科技水平有所提升,但是在直升机的研制、生产和飞行技术方面仍然不够先进,因此能够应用于外挂作业的大中型直升机类型仍然较少。若只是依靠我国自己的技术能力开展研发,现在还很难开展大型铁塔组立作业,而一些先进国家在直升机开展架空输电线路施工方面的经验要更加丰富一些,但是我国若单纯依靠引进先进的技术也并不是一件容易的事,总之想要使大中型直升机在开展架空输电线路施工当中取得更加的应用效果,还需要提高我国直升机的研制水平和生产能力。

4 结束语

虽然我国的直升机在架空输电线路施工过程中使用仍然存在一定的问题,但是该方法是完全可行。对此我们需要注意以下几点内容:①在选择直升机类型时,需要结合施工项目的具体情况和施工特点;②积极研发适合架空输电线路施工的配套机具,直升机分解塔组作业时需要对适合直升机作业的铁塔结构进行充分的考虑;③在开展直升机作业时,需要对施工环境进行考虑,避免对直升机的使用产生影响;④由于现在大中型直升机在开展铁塔分解吊装时仍然存在一定的问题,因此在研发大中型直升机时需要建立相应的直升机管理体制,确保大中型直升机能够更好的应用在架空输电线路施工当中。

参考文献

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论文作者:邓冯

论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/17

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