大转角、上扬塔放线滑车悬挂方法

李君章 王 刚 陶春蓉 张勇贸 蔡 楠 易 坤

（ 1.河南送变电工程公司，河南 郑州 450051； 2.河南电力博大实业有限公司，河南 郑州 450051；3.河南省电力公司，河南郑州 450000）

在地形高低起伏的山区，输电线路必将会出现大转角、导线上扬的杆塔情况。本文在深入分析和计算的基础上，给出了一种新的、方便现场操作的大转角、上扬塔放线滑车的悬挂方法［1］，在工程建设中应用良好。

1 大转角、上扬塔张力放线概况

±800kV锦苏线川云1标段N29塔为转角耐张塔，转角度数为58°9′，且两侧档距小（N28-N29档距为245m，N29-N30档距为225m）、高差大（N28-N29高差为-48m，N29-N30高差为77.5）。N29塔大小号侧耐张绝缘子串均倒挂，具体断面图如图1所示。

N29塔铁塔为JC3-45型干字塔，下层为横担，上层为地线支架。

图1 N29塔断面图

导线采用JL/G2A-900/75导线，单位重量为3.1kg/m，每极导线为6分裂，该耐张段导线紧线张力55kN；架线方式采取“一牵二+一牵四”的方式。其中一牵四采用方32牵引绳单位，重量为4.3kg/m，在该塔的牵引力为160kN；一牵二采用方25牵引绳，重量为2.35kg/m，在该塔的牵引力为80kN。

基于N29塔的断面图及耐张绝缘子倒挂的状况，在放线施工时各级导引绳、牵引绳、导线上扬，且转角度数大，滑车受力大。该放线滑车悬挂关系到各级导引绳、牵引绳和导线能够顺利通过，并保证导线质量不受损伤，且要保证满足安全要求等，是施工中的难点和关键点。

2 放线滑车受力及状态计算

2.1 放线滑车受力及状态分析

多轮放线滑车受力过程分为三个阶段，前期是中间钢丝绳轮受力［2］，主要是展放各级导引绳、牵引绳；中期为边轮受力，展放状态下的导线；后期也是边轮受力，是紧线状态下的导线。为此，前期不但要计算中间轮受力，还要计算边轮受力；中期不但要计算牵引绳状态下滑车受力，还要计算导线状态滑车受力；后期不但要计算正常放线状态，还要计算最终进行状态。

由于牵引各级导引绳及牵引绳时的受力小于牵引绳牵引导线的受力，所以较大牵引绳牵引导线的工况进行计算。

2.2 放线滑车的受力计算

下面以一牵四为例计算放线滑车的受力。

2.2.1 放线滑车水平横线路方向受力计算

根据架线牵张力计算，考虑摩擦系数的影响，计算出前后档的水平张力，利用转角度数计算出转角塔向内角方向的合力。

设小号侧和大号侧的水平张力分别为H小号侧，H大号侧，放线滑车的水平受力为H，转角度数为α，则H=（H小号侧+H大号侧）×sin（α/2）。

一牵四放线滑车在放线时的水平受力H=155kN。

同样根据导线的紧线张力，可以求出紧线状态时的一牵四的滑车水平受力H=213kN。

2.2.2 放线滑车垂直方向受力

放线滑车大小号侧的垂直荷载计算［3］如下：

式中V－垂直荷载，N

w-单位重量，N/m；

l-档距，m；

H-水平张力，N；

β-高差角，°；

h-大号塔放线滑车高程减去小号侧塔放线滑车高程，m。

通过两侧的垂直荷载计算，牵引绳、导线均上扬，导线放线时的垂直荷载为V导线=-49kN，导线紧线时的垂直荷载为V导线=-78kN，牵引绳的垂直荷载计算V牵引绳=-69kN。可以看出放线状态下牵引绳上扬更严重，但紧线状态下，上扬力量最大。为此，在确定放线状态下的滑车状态时，应先计算全部是牵引绳时滑车的放线状态。

2.2.3 放线滑车的综合受力

放线滑车的综合受力是垂直荷载和水平荷载的合力。

即T=（H2+V2）2

其中，T为放线滑车综合受力，kN

H为放线滑车水平受力，kN

V为放线滑车垂直受力，kN

则可以计算出，全部为牵引绳时的放线滑车受力T放牵引绳=174kN，一般单个放线滑车中间轮荷载为120kN，不满足该塔的荷载要求，需悬挂双滑车。

放线阶段全部为导线时放线滑车受力T放导线=167kN，单个边轮承受的荷载为41.8kN，一般单个放线滑车边轮荷载为30kN，不满足该塔的荷载要求，需悬挂双滑车。

紧线阶段全部为导线时放线滑车受力T紧导线=233kN，单个边轮承受的荷载为58.3kN，一般单个放线滑车边轮荷载为30kN，不满足该塔的荷载要求，需悬挂双滑车。

经过荷载分析，放线滑车的最大荷载工况为紧线状态下，基本达到了两个放线滑车的额定受力，对放线滑车悬挂系统影响大，配套工器具加大较多。为了减小系统受力，需要消除出现紧线阶段的滑车受力工况，具体措施是在放线完毕后，首先在该塔进行平衡挂线作业，提前卸除了放线滑车，由铁塔承受两侧的紧线受力。

在消除了紧线状态下放线滑车的最大受力后，放线状态下放线滑车的最大受力全部为牵引绳时，最大受力为174kN。因此，放线滑车悬挂系统受力按此进行计算。

2.3 放线滑车状态的计算

鉴于采取措施避免了出现紧线状态下放线滑车受力的工况，放线滑车状态仅分析全部为牵引绳和全部为导线时放线工况下的两种状态。

根据放线滑车水平受力、垂直荷载可以计算出放线滑车与水平方向夹角。全部为牵引绳时，放线滑车向上水平倾角最大，向上水平最大夹角γ=arctan（V牵引绳/H）=23.4°。在全部为导线时，放线滑车向上倾角最小，向上水平最小夹角γ=arctan（V导线/H）=16.7°。放线滑车在不同状态下的角度变化幅度较大。

3 放线滑车悬挂方式

3.1 放线滑车悬挂方式的确定

放线滑车正常悬挂方法［4-5］，即在挂线点正下方悬挂已经不能满足上扬的要求。由于在放线过程中一直处于上扬状态（上扬倾角在16.7°～23.4°），经过分析，特别设计了一个“虚拟挂点”，能够保证在上扬情况下，放线滑车不碰横担下平面。如图2所示。

图2 地面控制悬挂方式

3.2 放线滑车悬挂工器具布置及方向的确定

3.2.1 合理确定虚拟挂点位置

在CAD中绘制出放线滑车的状态，以确保最大上扬倾角状态下不碰横担为限制条件，合理设置放线滑车虚拟挂点的位置。同时，应兼顾后续平衡挂线的施工要求，避免放线滑车距离挂线点较远，增加后续挂线难度。

3.2.2 确定悬吊钢丝绳长度及受力方向

在合理确定放线滑车虚拟挂点后，根据实际挂点和虚拟挂点位置，很容易确定悬吊钢丝绳长度和受力方向。

3.2.3 地面调整钢丝绳长度及受力方向

地面调整钢丝绳锚固位置的确定：根据现场实际情况，内角侧可以利用铁塔本身进行锚固，外角侧需要单独埋设地锚。具体如图2所示。

在地面锚固位置确定后，量取虚拟挂点及地面锚固位置，可以得出地面调整钢丝绳的长度和受力方向。

3.3 放线滑车悬挂工器具受力分析及配置

3.3.1 各部分受力分析

根据放线滑车、悬吊钢丝绳、调整钢丝绳的受力方向和已知放线滑车受力，构建受力三角形，利用正弦定理，很容易求出悬吊钢丝绳、调整钢丝绳的受力。在这不再赘述。

例如：单个一牵四放线滑车最大的调整钢丝绳受力为92kN，悬吊钢丝绳受力为12kN。单个一牵二放线滑车最大的调整钢丝绳受力为4.5kN，悬吊钢丝绳受力为7kN。

3.3.2 根据受力合理配置工器具

由于单个一牵四放线滑车调整钢丝绳受力较大，采用是2-2滑轮组，钢丝绳为φ16钢丝绳；悬吊钢丝绳采用常规的单根φ16钢丝绳就能满足要求。地锚采用2个80kN地锚进行锚固。

单个一牵二放线滑车调整钢丝绳采用0-1滑轮组调整，钢丝绳为φ16钢丝绳；悬吊钢丝绳采用常规的单根φ 16钢丝绳就能满足要求；锚固采用1个80kN地锚。

4 实际应用

实际施工图片如图3所示。经过现场实际应用，该方法可以适应放线滑车不同角度的变化，工器具配置合理，符合大转角及上扬的受力要求，确保导线质量和放线施工安全。

图3 滑车悬挂图

5 结语

针对特高压大转角、上扬塔，详细分析了其受力状态及荷载，分析得出紧线状态下放线滑车受力最大，造成工器具配置增大较多，若提前采取措施，可避免该种工况的出现。针对放线工况下的放线滑车受力，提出了“虚拟挂点”思路，调整钢丝绳位于地面，调整方便。通过工程应用实践证明，该方法很好地解决了大转角、上扬塔的放线滑车悬挂及控制难题，保证了架线施工顺利进行，值得在今后的类似施工中借鉴。

［1］李庆林.架空送电线路施工手册［M］.北京，中国电力出版社，2002.

［2］叶卫星.五轮放线滑车钢丝绳轮结构探讨［J］.电力建设，1987（4）.

［3］林光龙.张力架线时滑车失压或上扬分析及预防措施［J］.广东电力，2001，14（4）：31-32，83.

［4］汤良友，鲁飞.±800kV特高压直流输电线路张力架线滑车悬挂施工工艺［J］.电力建设，2011，32（4）：121-124.

［5］朱培贤，方明，曾栋.大截面六分裂导线的滑车悬挂新方法［J］.电力建设，2012，33（8）：110-112.