跨越带电高压输电线路施工工法.doc

跨越带电高压输电线路施工工法中国能源建设集团云南省火电建设公司朱雄 1 前言以往，高压输电线路规划路径都以人迹稀少，跨越简单为原则，但随着经济的飞速发展，产业结构步伐加快，输电线路通道的选择正日益受到规划限制，跨越电力线错综复杂性增加了。原来的施工方法已无法满足客户的需求，采用新的施工方法代替原有施工方法，降低工程施工成本，提高经济、社会效益，是现代电力线路施工发展的趋势。本工法通过使用绝缘迪尼玛绳索及环氧树脂玻璃钢绝缘管作为主要材料进行带电封网，以解决被跨越线路不能停电情况下的跨越施工问题，同时减少施工期间电网安全运行的风险压力。2 工法特点2.1 带电封网减少了停电给客户带来的损失，同时，不会增加电网稳定运行的压力。2.2 线路在张力放线施工过程中，带电封网不受跨越点的地形和跨越点的高度限制。2.3 在停电跨越不现实时，使用绝缘网的施工方法最具适用性，经济性。2.4 使用绝缘迪尼玛绳索及环氧树脂玻璃钢绝缘管搭设的绝缘网，可有效保护带电线路，受风的影响较小，滑动灵活，气候条件变化时可进行调整。2.5 本工法中，绝缘网主要采用绝缘迪尼玛绳、环氧树脂玻璃钢绝缘管，绝缘迪尼玛绳、环氧树脂玻璃钢绝缘管具有以下优点：（1） 具有良好的绝缘性能；（2） 迪尼玛绳抗拉强度大（是同直径钢丝绳的1.2倍），环氧树脂玻璃钢绝缘管高强、轻质(玻璃钢格栅的密度不大于2，仅为钢材的1/4，铝材的2/3。其强度为硬质聚氯乙烯的10倍，绝对强度超过铝材和普通钢的水平)，抗冲击，绝缘性，透磁极佳。（3） 迪尼玛绳密度轻，而且延缩率比一般纤维小，在荷载增加、受潮或雨水天气情况下，下坠的空间小，能保证绝缘网与带电线路之间的安全距离。（4） 安全性可靠且施工方便；3 适用范围本工法适用于带电封（拆）网、带电跨越运行电力线路施工。4 工艺原理在带电线路上方用航模飞行器牵通2迪尼玛绳，通过“一牵一”方式进行更换，最后换成16的迪尼玛绳，将16的迪尼玛绳在跨越档两端锚固（满足跨越点迪尼玛绳距被跨越电力线路的安全距离）作为跨越承载索，在跨越点的承载索上悬挂绝缘环氧树脂玻璃钢绝缘管。牵引绳索及导、地线和光缆都从绝缘环氧树脂玻璃钢绝缘管绝缘网上方通过，万一落下，仅落在绝缘网上，不会落在带电线路或跨越物上，保证架线施工在可靠的安全保护下进行。5 施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程本工法施工工艺流程主要以双回线路来阐述。带电跨越带电拆网现场勘察、测量制定施工方案办理相关手续带电封网在杆塔上安装铁抱杆作为横梁，用于支撑承托绳，并在相反的方向打好临时拉线。图5.1 施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1前期准备工作： 1.现场勘察：根据复测结果结合设计图纸采用经纬仪计算出被跨越电力线的高度、宽度、交叉角、上导线对地距离、交叉点边导线的宽度、跨越点的地形等，确定带电跨越施工方案。 2. 测量出数据在CAD上按1:1的比例放出跨越线路与被跨越线路的各种尺寸。 3.结合设计图纸给出的竣工弧垂计算出跨越档内最高温度下的竣工弧垂，并在CAD上标注出跨越点新建导线对被跨越线路地线的高度。 4. 线路权属调查：调查被跨越电力线路的权属关系，了解当地电网系统分布。并邀请被跨越线路所属单位人员一起参与线路的调查，以便正确获取被跨越线路的名称、杆号等详细资料。5.跨越施工方案确定1)根据测量出来的数据及计算的结果，确定交叉跨越及抱杆的安放位置。2）新建线路塔型高度与被跨越线路塔型高度差不多时，而且在平地上，高差不大时，采用新建好的杆塔下横担及在横担上外伸的抱杆作为16迪尼玛索道绳的支撑点如图5.2.1-1 3）跨越网宽度确定：第一种方法：绝缘网宽度按以下关系计算： 式中：L绝缘网实际宽度； 图5.2.1-1L'两边线间距离； 施工线路与被跨越线路夹角。F施工线路导线或地线在安装气象条件下，跨越点的风偏距离。 第二种方法：在CAD上按1:1的比例放样出来，如图5.2.1-2所示某220kV送出线路工程跨越图 图5.2.1-2绝缘网与带电体之间的最小安全距离（最大风偏后） 表5.2.1 距离说明线路电压等级（kV）3566110154220330500无地线时，封顶网（杆）与带电体的垂直距离（m）1.52.02.54.05.0有地线时，封顶网（杆）与带电体的垂直距离（m）0.51.01.52.63.66技术负责部门对参加跨越施工作业人员进行全面安全、技术交底，对施工方法、工艺流程和安全环境因素进行全面讲解，特别是带电施工注意事项。7将抱杆在地面组装完成，利用机动绞磨将抱杆吊上铁塔进行安装，吊到指定高度，调整水平绑扎在铁塔上。并利用6T手板葫芦把铁塔进行加固，并在跨越档的另一侧打好临时拉线。8 在跨越点两端根据地形及计算结果，选择合适位置作为索道绳锚固点，将控制绝缘网主绳的地锚埋设完成，并严格做好检查记录（地锚的埋设深度是主要控制重点）。5.2.2 绝缘网搭设1.搭设前准备1)把所用的迪尼玛绳、杜邦丝及环氧树脂玻璃钢绝缘管运到现场（绳索不得受潮），摆放在防水毡布上；2)搭设前关注天气情况，下雨禁止作业。2. 施工步骤1)利用航模飞行器（如图5.2.2-1）在跨越档展放2迪尼玛绳，塔上人员与地面人员配合将迪尼玛绳迅速收紧升空，保证与电力线的高度。图5.2.2-1 航模飞行器2）索道牵引绳的展放：2迪尼玛牵引2根2迪尼玛，2迪尼玛牵引4.0迪尼玛，4.0迪尼玛牵引10迪尼玛。3）网架承托绳和牵引绳的展放：10迪尼玛牵引2根16迪尼玛绳和1根10迪尼玛（2根16迪尼玛作为绝缘钢管网架索道绳，1根10迪尼玛作为环氧树脂玻璃钢网架的牵引绳）。4） 在10迪尼玛绳“一牵四”牵引2根16、2根10迪尼玛时，在牵引过程中不得将16迪尼玛、10迪尼玛松落至地线线上，必须保证迪尼玛绳不低于地线高度。（施工方法：在A端塔基位设置四台双筒绞磨，在B端塔设置一台双筒绞磨，在A端塔把2根16迪尼玛和2根10迪尼玛通过四台双筒绞磨分另把四根分到相应的滑车内，再与10迪尼玛牵引绳10吨抗弯连接器连接起来并通过设置在B端的双筒绞磨牵引，同时设置在A端塔的四台绞磨带张力放线。当绳牵到B端塔时要进行分线，过程与放线过程中的分线相同，直到16迪尼玛索道绳和10迪尼玛牵引绳固定好。）固定点位于A端小号侧地锚上、B端大号侧地锚上。其余跨越档相同）分绳示意图如下： 图5.2.2-2分绳示意图图5.2.2-3 10迪尼玛绳“一牵四”5）16迪尼玛牵引完毕由两边加以张力达到绷紧状态后将其绑在地锚上,绑扎必须牢固可靠,并采用双保险防护。6）将绝缘管置于地面防水布上,并在使用前再次进行绝缘测试,在安装一端将绝缘管组装完成（将绝缘钢管用M6×80的螺栓连接牢固，再将专用小滑车按照正确方向安装在绝缘玻璃杆的两端固定位置上，然后将绝缘玻璃杆按跨越电力线上方进行绝缘玻璃杆铺装）组装好后在承力索道的固定端将绝缘环氧树脂玻璃管升空。图5.2.2-4环氧树脂玻璃管组装7）将专用小滑车挂在索道绳上，专用小滑车的前后各有一个圆环，先将牵引方向的圆环与10迪尼玛相连，再用6×3m的双头迪尼玛绳卡入专用小滑车的圆环内；在另一端牵引绝缘玻璃杆网架牵引绳，网架滑车尾部各栓一根尾绳，牵引时将尾绳拉住慢慢松出。安装完第一根后安装下一根绝缘玻璃杆，按此方法直至最后一根绝缘玻璃杆安装完成，其专用小滑车控制端的圆环与10迪尼玛（绝缘玻璃杆网架尾绳）连接。通过网架牵引绳拖动绝缘玻璃杆网架，并用网架尾绳在后端加以控制，来调整绝缘玻璃杆网架的遮护范围。图5.2.2-5滑车与索道绳相连8）在第一根和最后一根绝缘玻璃杆两端分别连接两根10×4.2m 迪尼玛，绳头回折后用U型环相连。 图5.2.2-6 图5.2.2-7滑车与索道绳相连图5.2.2-8绝缘管横杆固定绳网架连接示意图9）待绝缘网组装完成后，通过牵引绳将绝缘网绳移动到交叉跨越的正确位置，保证交叉跨越的区域被完全覆盖，同时把尼龙控制绳锚固于地锚上，然后调整跨越承载绳的高度，使其对被跨越电力线路的安全距离满足要求。图5.2.2-9 移动环氧树脂玻璃钢绝缘网5.2.3绝缘网拆除绝缘网的拆除具有和架设时同样的危险性，应引起足够的注意，应由原架设人员进行拆除，绝缘网的拆除步骤和搭设步骤恰好相反。6 材料与设备材料及设备见下表.6-1表.6-1 材料及设备序号名 称规 格单位数量备 注1抱杆600×600铁抱杆付2封网支架用2迪尼玛绳2.0根1导引绳3迪尼玛绳4 根1导引绳4迪尼玛绳10 根2牵引绳及控制绳5承力索道迪尼玛绳16根12索道绳索6环氧树脂玻璃钢绝缘管50×6米根若干封网7环氧树脂玻璃钢绝缘管专用小滑车个若干玻璃钢绝缘管与索道绳之间连接8绝缘钢管滑车连接绳（迪尼玛绳）f6´3.0 m条若干封网（玻璃绝缘管的相互连接）9牵环氧树脂玻璃钢绝缘管连接绳套（迪尼玛绳）10×4.2米根若干封网10索道滑车508×100个12索道绳索的支点11航模套1牵引12钢板地锚10T个12锚固13地锚套21.5×4m根12锚固14绞磨5T台2牵引设备15手板葫芦6T个8调节索道绳索高度7 质量控制7.1根据跨越电力线路架线施工规程（DL-T5106-1999）对跨越带电线路施工设备、工器具及材料的管理和检测。7.1.1设备及工器具检测：封网用的设备及工器具，在使用前应按照有关规定进行结构质量检查。根据受力计算要求、技术参数进行静荷载强度实验。7.1.2 绝缘工器具及材料的检测1凡新购置、翻新的绝缘网要进行外观检查验收，其内容包括：1）包装：绝缘绳成卷用的塑料袋密封；2）标注：有品名、型号、质量、长度、出厂日期、厂名、防潮、防高温标志；3）绝缘绳提供厂家应向用户提供有关材料的具体技术性能及产品合格证。并建立登记台账，包括名称、规格、特性、出厂时间、实验、使用情况、允许使用的最大荷重等。使用前应进行绝缘实验。2绝缘工器具的检测：绝缘绳、环氧树脂玻璃钢绝缘管工器具是带电作业技术保障的关键工具。带电作业前应对绝缘工器具进行检测。1）凡新加工、购置、翻新的各种绝缘工具、绳，都必须进行机械强度及电气性能试验，用5000V兆欧表进行测试，两极间距1cm，其绝缘电阻不得小于700兆欧。2）施工前将绝缘绳、环氧树脂玻璃钢绝缘管进行晾晒72小时，使保持干燥状态，对其进行检查，看挂钩是否齐全，绝缘绳是否有断股，严重磨损、断股者事先修复好后方可使用，、绳如晾晒不能达到以上绝缘要求是，则使用烘干房烘干。8 安全措施8.1 跨越不停电电力线路施工，应严格按照DL409规定的“电力线路第二种工作票”制度执行。8.2作业前要进行安全和技术交底、施工中必须设立安全监护人、工作负责人必须对整个流程及要求熟悉。8.3 搭设绝缘网所使用的迪尼玛绳、索道绳、滑车等在使用前必须认真检查。8.4施工过程中，设专人监视与带电线路的距离，保证迪尼玛绳与带电线路保证足够的安全距离。8.5作业人员正确佩戴安全防护用品，正确使用速差自控器，不脱离安全保护。8.6邻近带电体作业时，上下传递物件必须使用绝缘绳索。8.7封网过程中及拆除前需要设专人24小时监护检查，特别锚固的位置。8.8施工负责人和安全负责人对使用的工具应进行仔细检查，发现有损伤严重及以下代大的禁止使用。8.9 在作业过程中，各部位作业人员必须思想高度集中，及时准确的完成本职工作。9 环保措施9.1现场领用的工器具、安装材料堆放整齐，无乱堆乱丢现象。设备、材料包装用的废料垃圾及时清理运走。9.2各种工器具、索具摆放、挂放整齐，表面清洁。使用前必须进行外观检查，并进行经常性的维护、保养，保持外观完好。9.3施工垃圾、废料应堆放在指定场所。现场执行“随做随清、随做随净”制度.9.4施工作业现场设置安全通道并有明显标示，安全通道必须做到安全、整洁、 畅通。9.5生活垃圾用塑料桶装好，集中存放在封闭的垃圾筒内，每天清理运出现场。9.6施工人员在施工中不得损坏现场各种安全标识、警示牌和测量控制点。9.7导地线展放施工时应做好保护导地线的有效措施。9.8在工程施工中要遵守国家环境保护法规，搞好环保、森林防火、森林植被保护等工作，不对当地生态环境造成破坏和影响。9.9因施工影响到的农田、沟渠、道路和其它共用设施，尽量进行清理恢复。10 效益分析10.1本工法将需停电封网、停电跨越的施工方案改为带电封网、带电跨越，避免了停电施工给企业、工厂等的带来经济损失及增加电网运行安全风险压力。10.2 随着经济、科技的发展，保供电是重要的任务，停电对企业、工厂损失是无法估量的，要求也高，本工法解决了停电的困难。10.3采用新工艺替原有施工工艺，降低工程施工成本、提高经济、社会效益，是现代电力线路施工发展的趋势。带电封网、带电跨越具有以下优势：施工方面，封网的施工方法相对跨越架的搭设更简单、快捷，封网不受地形及带电线路高度而受到限制；环保方面：搭设跨越架需大量地面施工，会毁坏庄稼、植被或森林，甚至影响交通，给环境带来影响，而搭设绝缘网避免了这些方面；经济方面：搭设跨越架会产生大量青苗损坏及临时用地补偿费用。同时，搭设跨越架需使用大量的钢管、扣件及用工量大。工程实例：跨越某电解铝厂220kV线路，若停电超过30分钟，损失将在5000万以上，所以带电封网、带电跨越给了铝厂避免了损失。而带电封网可以提高施工进度、减少施工人员数量、减少植被的破坏，受到业主的高度评价，取得良好的社会、经济效应。11 应用实例11.1云铝润鑫铝业有限公司220kV输电线路供电工程带电跨越220kV大润回线、110kV大铝回线、110kV大星回线进行导地线及光缆的放紧线施工。11.1.1工程概况：云南云铝润鑫铝业有限公司220kV输电线路供电工程线路全长2.238km，本线路共跨越1次220kV同塔双回电力线路；2次110kV同塔双回电力线路；7次10kV电力线路。由于220kV大润、回线、110kV大铝、回线是铝厂的主要供电线路，如果停电，将对铝厂的正常生产造成重大影响，带来巨大经济损失；110kV大星、回线是110kV星河变站的两条主要供电线路，一旦长时间停电，对大屯工业园区影响大。为了能安全、顺利完成本次放紧线工作，决定对110kV大铝、回线，220kV大润、回线带电线路进行带电封网和带电跨越施工，对110kV大星、回线进行带电封网和带电跨越施工方式。11.1.2交叉跨越概况：1 跨越110kV大星、回线情况施工线路被跨越电力线路线路名称云铝润鑫铝业有限公司220kV输电线路供电工程110kV大星、回线跨越点两侧的塔号N5N6N2N3塔型SJF231-45SZF232-42塔高63m59.2m27m28m被跨越电力线的跨越点地线对地距离29m档距254m新建线路和被跨越线路的交叉角89°1424交叉点距杆塔距离距N5塔200m距N6塔49m距N2塔96m距N3塔35m现场实拍照片110kV大星、回N3110kV大星、回N2 图11.1.2-1 N5-N6跨越110kV大星、回线俯视图，尺寸均为mm。2 跨越220kV大润、回线情况施工线路被跨越电力线路线路名称云铝润鑫铝业有限公司220kV输电线路供电工程220kV大润、回线跨越点两侧的塔号N4N5N3N4塔型SNF231-42SJF231-45塔高60m63m35m38m被跨越电力线的跨越点地线对地距离36m档距204m新建线路和被跨越线路的交叉角23°54交叉点距杆塔距离右边线距N4塔101.5m左边线距N5塔70mN3塔距交叉点右边导线115m；左边导线85mN4塔距交叉点右边导线142m；左边导线172m现场实拍照片220kV大润、回N3220kV大润、回N4 图11.1.2-2 N4-N5跨越220kV大润、回线俯视图，图纸尺寸均为mm。3. 跨越110kV大铝、回线情况施工线路被跨越电力线路线路名称云铝润鑫铝业有限公司220kV输电线路供电工程110kV大铝、回线跨越点两侧的塔号N3N4N4N5塔型SJF231-45SNF231-42塔高63m60m42m39m被跨越电力线的跨越点地线对地距离35m档距114m新建线路和被跨越线路的交叉角50°交叉点距杆塔距离距N3塔50m距N4塔64mN4塔距交叉点左边导线102m；右边导线89m现场实拍照片110kV大铝、回N4110kV大铝、回N5图11.1.2-3 N3-N4跨越110kV大铝、回线俯视图，图纸尺寸均为mm。序号杆塔号线路名称跨越电力线杆号跨越方式1N3-N4110kV大铝、回线N4-N5带电封网、带电跨越2N4-N5220kV大润、回线N3-N4带电封网、带电跨越3N5-N6110kV大星、回线N2-N3停电封网、带电跨越11.1.3施工情况：本次共连续3个耐张段（N3N4N5N7）跨越1次同塔双回220kV电力线和2次同塔双回110kV电力线路，每个耐张段内跨越一次。N3塔位高程1308m；110kV大铝、回交叉点处地面高程1310m；N4塔位高程1310m；220kV大润、回交叉点处地面高程1312m；N5塔位高程1312m；110kV大星、回交叉点处地面高程1315m；N6塔位高程1315m。温度30°时N3-N4竣工弧垂1.46米，此时跨越点新建线路下导线离被跨越电力线地线垂直距离为6.25米；N4-N5竣工弧垂2.82米，此时跨越点新建线路下导线离被跨越电力线地线垂直距离为4.9米；N5-N6竣工弧垂3.41米，此时跨越点新建线路下导线离被跨越电力线地线垂直距离为7.3米。1. 本次N3-N4、N4-N5跨越方式为：在N3、N4、N5号塔下横担上（捆绑一段4米长的600×600的铁抱杆并外挑出去2米）的抱杆和下横担作为支撑架，每个跨越在下横担处架设2组共4条绝缘绳，其中每组两边线采用16高强度迪尼玛绳作为索道绳，中线为10迪尼玛绳作为绝缘网牵引绳（在牵引时，牵引绝缘网前进的10迪尼玛绳作为绝缘网牵引绳，绝缘网后面放出的则为张力绳，再牵引过程中张力绳要适当带张力，确保牵引绳不得碰到被跨越电力线路的地线）。见图11.1.3-1、11.1.3-2。2. N5-N6跨越方式为：在N5号塔下横担上外伸出去2米的抱杆和下横担作为支撑架，在距N6号塔下横担4米绑扎一付20米长的抱杆作为支撑架，每个跨越在下横担处架设2组共4条绝缘绳，其中每组两边线采用16高强度迪尼玛作为索道绳，中线为10迪尼玛绳作为绝缘网牵引绳（在牵引时，牵引绝缘网前进的10迪尼玛绳作为绝缘网牵引绳，绝缘网后面放出的则为张力绳，再牵引过程中张力绳要适当带张力，确保牵引绳不得碰到被跨越电力线路的地线）。见图11.1.3-2采用以上施工方法有效解决了带电封网、带电跨越220kV大润回线、110kV大铝回线、110kV大星回线的施工问题。图11.1.3-1 为N6挂滑车方式说明：下横担挂线滑车离绝缘网边水平距离2750mm，中横担挂线滑车离绝缘网边水平距离1750mm，上横担挂线滑车离绝缘网边水平距离2200mm，地线挂线滑车离绝缘网边水平距离1500mm。图11.1.3-2 N4塔耐张塔挂滑车方式图11.1.3 -3 N3、N5塔耐张塔挂滑车方式11.1.4结果分析：施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态，放紧线施工时，220kV大润回线、110kV大铝回线、110kV大星回线正常运行，对110kV星河变、铝厂供电没有出现任何问题，带电跨越也未影响到工程的投运，工程质量及安全得到了各方的好评。图11.1.4-1 N3号塔图11.1.4-2 环氧树脂玻璃钢绝缘网