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摘要：本文结合某具体事例详细描述了输电线路新型带电跨越施工技术，以期能够对同行有所帮助。
关键词：输电线路；带电跨越施工；索桥支架
1.工程概况
工程实例是新建的220 kV双回路同塔线路，其中导线是2×LGJ-630/45，地线是LBGJ-120-40AC以及48芯OPGW光缆。在A2~A6连续档跨越某高铁，整个长度为1022 m。跨越档是A2~A3，跨越档距为247 m，距离跨越点最近的为A2塔，距离为59.5 m，交叉跨越角为72°。高铁信息：采取全立交、全封闭设计，大约每30分钟一班，另外，高铁所设计的最高速度是350 km/h，电网接触线电压等级是27.5 kV。高铁和一般的铁路相比较而言，其具有行车密度大且速度快的特点，对于安全方面有着非常高的要求。基于此，为了在最大限度上降低输电线路施工架设过程对于高铁造成的影响，该公司在经过多方实地考察和研究之后决定使用目前较为新型的绝缘索桥实施跨越高铁施工。
2.跨越系统设计
（1）风偏计算。计算公式如下：
（1）
式中，Z(10)表示导线在10 m/s的风速影响下在跨越点处的风偏值；K表示导线体形系数，其中K = 1.1；d表示导线的外直径，取d = 33.6 mm；x表示跨越点距离近塔的大小，取x = 59.5 m；HF表示导线放线张力，通常情况下其大小为导线计算拉断力大小的1/3左右，取HF = 148700/3 ≈ 49566.7 N；I表示跨越档距，取I = 247 m；λ表示导线放线滑车挂具的长度值，在本位币中取λ = 0；ω表示导线单位长度所具有的重量，取ω = 20.6 N/m。将上述参数代入公式（1）中可以算的Z(10) = 0.26 m。
（2）索桥支架长度计算。计算公式如下：
（2）
式中，D表示施工线路两边线其外侧子导线之间的水平间距，取D = 11 m；C表示伸出施工线路边线的保护宽度，取C = 1.5 m；θ表示跨越塔转角度数，取θ = 0；B表示索桥支架长度。计算得到B = 14.5 m，因此选择400 mm×18 m的高强度铝合金抱杆。
（3）封顶网宽度计算。计算公式如下：
（3）
式中，β表示施工线路和被跨越物之间的交叉角，取β = 72°；Dx表示地线、上相、中相以及下相线索投影边界宽度，取Dx = 0；C表示超出施工线路边线保护宽度，取C = 1.5 m；BW表示封顶网宽度，经过计算可以得到BW = 3.68 m，因此选择2根拼接，也就是说通道宽为6 m。
（4）封顶网长度计算。计算公式如下：
（4）
式中，LW表示封顶网的总长度；Dt表示被跨高压线路两边线水平距离，取Dt = 13.5 m；LB表示封顶网超过被跨高压线路边线的保护长度，取LB = 10 m。经过计算得到LW = 34.16 m，具体实施的时候取40 m。如表1所示为工器具配置以及现场布置。
3.承力索弧垂以及张力的计算
（1）承力索空载情况下张力的计算。承力索采取的为φ16的迪尼玛绳，拉断力大小是215.6 kN，该种绳索其单位长度重量是1.89 N/m。以A2~A3档作为例子，跨越档距离按照247 m、导线施工安装弧垂是4.39 m，则可以按照下面的公式来计算空载状态下承力索在不同弧垂时的张力，计算结果可以作为初步施工计算结果备查。
（5）
在上式的基础上可以计算得到：当f0分别为10 m、8 m、6 m、4 m、2m的时候，对应的H0值分别为1.44 kN、1.80 kN、2.40 kN、3.60 kN、7.21 kN。
（2）承力索负荷最大时其水平张力H的计算。通常情况下，承力索最大负荷发生在张力展放导线的过程中出现异常情况，比如导线跑线情况，这个时候导线会落到承力索下面的绝缘索桥中，导致承力索的张力急剧变大，对于单根承力索而言其水平张力H可以根据下面的公式进行计算。
（6）
式中，H表示单根承力索负荷最大时其水平张力；ω表示承力索单位长度自重，取ω = 1.89 N/m；fk表示跨越危险点的承力索弧垂；L表示跨越档档距；a表示跨越危险点到最近铁塔的水平距离；φ表示承力索两悬挂点的高差角；Q表示叠加在承力索上的总重力，其计算公式如下：
（7）
式中，G表示绝缘索桥的自重力；ωi表示导线单位长度重力。
实际测量获得的数值分别为：ωi = 20.6 N/m，G = 2400 N，L = 247m，a = 59.5 m，ω = 1.89 N/m，φ = 0°。带入上面的公式中可以计算得到Q = 6288.3 N，H = 36.820 kN。φ16迪尼玛承力索其破断力是215 kN，可以得到安全系数大小为5.8，也就是满足跨越规程中有关“承力索的安全系数必须超过5”的相关规定。
（3）放一相导线需要用到的两根迪尼玛承力索，在其张力的影响下，跨越塔产生的最大下压力F一般而言发生在承力索张力最大的时候。其中F值的计算公式如下：
（8）
式中，F表示在锚固软索的影响下跨越塔产生的下压力；H表示迪尼玛承力索最大张力，由上面的计算可以知道H = 36.820 kN；β表示迪尼玛承力索锚在地面的水平夹角，取β = 45°。根据上述数据可以计算得到F = 52.071 kN，也就是说承力索会对跨越塔产生52.071 kN大小的下压力，该数值要比铁塔作临锚的时候可增加的垂直荷载60kN要小，即跨越塔其安全性能够得到满足。
（4）满载情况下跨越点其最大容许弧垂fk如图1所示，它的大小可以根据下面的公式进行计算。
（9）
式中，fk表示承力索处于负荷最大的时候跨越危险点的弧垂；y表示安全距离，本文中取其大小为4.5 m；h表示承力索悬挂点高度；c表示绝缘索桥的高度，本文中取其大小为1 m；d表示承力索挂点高差；b表示不停电线路的高度；a表示不停电线路危险点距离跨越塔的水平距离；L表示跨越档的档距。
图1 跨越点的最大允许弧垂示意图
将y = 4.5 m，h = 34 m，b = 17.5m，c = 1 m，d = 8m，a = 59.5m，L = 247 m带入上面的公式中进行计算得到，fk = 9.07 m，能够满足相关要求。
经过计算之后可以看出，该跨越档各参数以及工器具受力状态全部都能够满足相关要求。
4.索桥展放以及布置
（1）高铁已经处于检修状态并且允许进行施工。
（2）通过铁路防护人员领着4位施工人员登上高铁轨道面，通过高铁方提供的检修车工具抛放两条直径为8的绝缘迪尼玛绳，其中左右回路分别为1条，并和高铁的高架桥墩下面两边牵引出来的直径为8的迪尼玛绳进行连接，位于两边的牵引场绞磨同时启动收紧使之上升。
（3）再通过此绝缘迪尼玛绳带张力一牵五，牵引三根直径为8和两根直径为16的绝缘迪尼玛绳（其中直径为16的为绝缘托绳，直径为8的为索桥位置固定绳以及放线导引绳），完成牵引之后与副横担上滑车利用地锚连接用手扳葫芦实施收紧（弧垂为2 m），满足弧垂要求之后绑牢。
（4）右边施工同法操作。
（5）布置索桥位置：铁路边缘和A2塔之间的预留距离应该超过5 m，和A3塔侧边缘之间的预留距离应该超过15 m，对调整铁路电气线路与绝缘索桥最低垂直距离，必须超过4.5 m。在整个施工的过程当中安排专人监视并适时收紧承力索，以此来保证对铁路的安全距离。
5.结束语
最近几年以来，在进行输电线路施工的时候经常会出现交叉跨越高压输电线路的情况。传统的时候方法都是利用毛竹、钢管等材料直接在被跨高压线上方搭建跨越架，但是这些传统跨越架有着很多不足的方面，无法顺应现代的要求。本文结合某具体事例详细描述了输电线路新型带电跨越施工技术，以期能够对同行有所帮助。
参考文献：
[1] 吴启航. 解析输电线路新型带电跨越施工技术[J]. 大科技, 2015(35).
论文作者:刘自勇
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/10/8
标签：导线论文; 索桥论文; 线路论文; 距离论文; 高铁论文; 长度论文; 直径论文; 《电力设备》2016年第13期论文;