钢管跨越架在架空线路中的应用论文_郝宸宇

(珠海电力建设工程有限公司 519000)

摘要:架空送电线路放线施工过程中,跨越(380V、10kV、一二级公路、高速公路、铁路、河道等等)是一个衡量架线张力的重要因素;张力机出口张力主要与控制档内的地面及跨越物。张力机出口张力不得小于控制档要求的张力机出口张力,满足对地及对跨越物安全距离是张力机出口张力控制的最低要求。可见跨越物对放线过程中是非常重要的一个因素。

关键词:架空送电线路跨越物;输电线路跨越架施工技术、跨越物;

输电线路跨越公路、铁路、电力线路等时,一般根据实际情况会使用钢管跨越架进行跨越工。

钢管跨越架主要由被跨越物两侧的钢管架、拉线和封网组成。在进行钢管跨越架施工前,一般需要进行施工方案设计和计算校核,确保在跨越施工过程中保证被跨越物的安全。

目前由于钢管跨越架使用成本较高,主要用于高速公路或一、二级公路跨越时使用。

一、钢管跨越架主要尺寸确定(包括跨越架的宽度、高度和长度参数)

1、跨越架搭设高度的确定

根据被跨越的高度、事故状态下的安全距离、事故状态下网体下降高度、事故状态下承力索下降高度、正常状态下的弧垂共同确定,如图

——跨越架高度,m;

——被跨越物的高度,m;

——要求的安全距离,m;

——承载索的弧垂,根据实际荷载计算,m;

——封网的弧垂,当采用网杆时,该弧垂值为0.5m;

——事故状态下的弧垂下降值,m;

——留有安全裕度,一般预留0.5m;

2、跨越架搭设宽度的确定

在跨越架高度确定后,跨越架的宽度由其宽度比确定,依据JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中高宽比不大于3的要求,确定跨越架的宽度,以确保跨架的整体稳定性。对于18m高的跨越架,搭设宽度不小于6m,即不小于4排跨越架。12m高的跨越架,搭设宽度不小于4m,即不小于3排跨越加。一般跨越架大于12m,应按照搭设4排的跨越架考虑。

3、跨越架搭设长度的确定

需要根据跨越架的搭设方向、风偏、滑车悬挂宽度等确定。

(1)沿被跨越物方向的有效遮护长度(不停电跨越时取2m)为

式中

——跨越架顶长度,m;

——跨越交叉角,(0);

——施工线路导线和地线等安装气象条件下在跨越点处的风偏距离,m;

b——跨越架所遮护的是外侧导、地线间在施工线路横线路方向的水平宽度,m;

C——安规规定的袼度,一般取2m;

(2)垂直于线路方向搭设时,跨越架顶长度为

跨越架架面间的水平距离

(1)跨越电力线路时,架面间的水平距离(简称跨距)为

式中

——跨越架两侧架面水平距离,m;

——被跨越线路的风偏,m;

——运行电力线路风偏后架体的最小水平距离,m;

——运行电力线路两边导线间的水平距离,m;

(2)跨越铁路、公路等跨越架架体间的水平距离为

式中

——被跨越铁路、公路的路面宽度,m;

——跨越架架面至跨越铁路、公路边的水平处距离,m;

二、跨越架荷载计算

1、跨越架风险分析

跨越架是一种为满足跨越施工安全而设计的一种专用架体,在跨越施工过程中,可能出现以下危险状态:

搭设跨越架倒架。

(1)搭设跨越架倒架。

(2)断线(绳)。断线(绳)指导引绳、牵引绳或者导线连接系统断开(例如网套连接器断开等),导线断线和牵引绳断线对跨越架的危险程度大。

(3)跑线。跑线可能发生在牵张系统,如张力机误操作,也可能是临锚或者紧线系统发生问题,如卡线器脱线、手扳葫芦跑链、临锚绳、临锚架及地锚等损坏,跑线故障点距离跨越架越近,其危险影响越大。

(4)风荷载影响。跨越架及封顶网遭遇到大风袭击时可能造成跨越架倒架。

正常工况下的荷载

(1)自重荷截。在搭设的立杆间距、横杆间距、斜撑、剪刀撑间距一定时,自重荷载是一个定值.

(2)封网荷载。封网荷载主要包括封网绳及封网杆的自重荷载,以及由于自重荷载引起的水平荷载,自重荷载按照单位面积的重量(KN/m2)进行计算。

(3)拉线荷载。拉线荷载主要平衡封网的水平荷载。由于拉线对地有一定的夹角,将在拉线绑扎位置产生集中荷载。该荷载可以分解成垂直荷载和水平荷载。

3、事故工况下的荷载

除了正常工况下的荷载外,在顺线路方向发生导线或绳索跑线,集中荷载作用跨越架上,跨越架应能同时满足垂直和水平荷载的强度及稳定要求,此时风速在10m/s及以下。

垂直荷载(压力):集中作用在架顶,作用点可沿架全宽移动(活荷载——。荷载计算公式为

——跨越架的垂直荷载,N;

——冲击系数,根据高度进行选取,一般取1.3-1.5;

——架设导线落在跨越架上,跨越架垂直档距,一般情况下,平地取200m,山区取计算值,但不小于200m;

——同时展放子导线的根数;

——导线单位自重,N/m;

(3)顺线路水平荷载(水平力):作用在垂直压力的作用点,水平力计算公式为

——越线架顺施工线路方向的水平荷载,N;

——导线对越线架架顶的磨阻系数,架顶为滚动横梁,取0.2-0.3,架顶为非滚动横梁(金属材料),取0.4--0.5,架顶为非滚动横梁(非金属材料),取0.7--1.0。水平荷载的最大情况与垂直荷载相等。

在放线前,尤其是南方地段,河网较多,涉及的跨越物鱼塘等较多,一旦发生掉线、涉及青苗赔偿范围较广、金额较大,损坏严重,因此要结合实际情况进行验算,以便满足跑线、掉线等工况的安全要求,需项目部多次核算,与有经验的班组共同讨论分析,做出安全系数较好的方案便于采用。

结论:综上所述,钢管跨越架虽然比竹跨越架稳定性好、抗冲击等性能要好,但受现场条件使用受限,跨10kV线路目前大部分均为带电搭设跨越架,只能采用竹架进行搭设。一些地段受车辆无法进入,对于材料的运输竹架也是有优势,因此根据实际情况进行选择同时结合受力计算,如满足尽量选择轻便,成本低的跨越架进行搭设。

参考文献:

输电线路张力架线实用技术与计算/李君章2018.1

架空送电线路跨越放线施工工艺设计手册/李庆林2010.11

[3] 输电线路跨越施工典型方案/白林杰2012.11.

论文作者:郝宸宇

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/18

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