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摘要： 随着我国超高压输电线路建设项目的规模不断扩大，输送方式向长距离、高电压发展，导线向多分裂、大截面方向发展，但是由于线路走廊的日趋紧张，目前除了少数地区外，大部分新建超高压线路地形条件愈来愈复杂，一般沿线地形以山地、高山为主，沟壑纵横，地貌以峁、岭、沟为主，在夏季雷雨天气季节，对临时修建的施工便道极易造成冲刷及塌陷，造成道路交通运输瘫痪，大型工具材料运输更加困难，不能按计划运到指定塔基，成为制约工程项目建设进度另一因素。因为大截面、多分裂导线张力展放施工主要采用大型机械设备进行作业，对地形条件及道路等综合施工条件要求高，在山地条件下采用适合的施工方式非常重要，本文主要通过对山区多分裂、大截面架线机具的选择计算，为同行们以后在类似山地进行架线机具合理选择提供参考。
关健词：山区 多分裂导线 架线 机具 选择计算
中图分类号：U492文献标识码： A
一、引言
哈密南～郑州±800kV特高压直流输电线路工程甘12标段设计线路全长116.891km，铁塔共206基，均位于甘肃省庆阳市环县境内。沿线地形以一般山地、高山为主，其中丘陵占15.5%、一般山地占62%、高山大岭占22.5％，沿线海拔1200～2000m。
线路所经路段为西北典型黄土地貌，以侵蚀黄土塬为主，黄土梁、峁地貌次之。受构造侵蚀、剥蚀的强烈作用，沟谷深切，地形起伏变化较大，地形复杂、河流峡谷地段狭窄幽深。地质岩性为Ⅲ～Ⅳ级自重湿陷性黄土，雨水对临时便道具有很强的损毁性和冲刷能力。
本工程导线采用六分裂JL/G2A-1000/80型钢芯铝绞线，其铝股总截面为998.32㎜2、钢芯总截面为81.71㎜2、外径d＝42.82㎜、单位重量为w＝3.4038㎏/m＝33.35724 N/m，其保证计算拉断力Tp≥264.3kN，是国内目前采用导线截面最大的送电线路工程之一，其施工难度较大。尤其是山区环境下，道路运输条件差、地形起伏大、施工机械设备笨重、牵张场选择困难，选择合理的机具方式，可以有效的解决以上困难，为工程的顺利施工奠定基础。
二、目前大截面导线张力展放方式
张力放线是通过在导线两侧采用牵引机和张力机给导线保持一定的张力使其脱离地面的一种施工方法，目前国内牵引机和张力机主要采用液压控制，辅助集成电子控制，实现远程及集中控制。其中牵引机和张力机目前根据生产厂家的不同，其提供的牵引力和制张力也各不相同，以甘肃诚信电力机具制造有限责任公司为例，牵引机主要有SAQ-30、SAQ-50、SAQ-75、SAQ-150、SAQ-250，张力机主要有SAZ-20×1、SAZ-25×1、SAZ-40×1、SAZ-30×2、SAZ-50×2、SAZ-65×2等。根据被展放的导线及其它施工条件的不同，可以采用各种组合方式进行张力放线施工。
在以往六分裂的特高压及大截面导线输电线路工程施工中，主要采用了3×一牵二、一牵二+一牵四、2×一牵三、二牵六及一牵六等施工方式，在这些施工方式中，因采用的牵引机及张力机等机械设备不同，其大小及重量也差异很大，适合的施工环境相应也差异很大。
三、不同施工方式下主要施工机具参数计算
根据《±800kV架空输电线路张力架线施工工艺导则》(Q/GDW260-2009)，对于张力架线施工在前期选择工器具时，主要采用经验公式进行计算。
1.主要施工机具参数计算公式选择
1.1主牵引机牵引力计算
其经验计算公式为P≥mKpTp
式中：P —— 主牵引机的额定牵引力（kN）
m —— 同时牵放子导线的根数
Kp = 0.2～0.3（展放钢芯铝绞线取值范围）。
Tp ——被牵放导线保证计算拉断力（kN）
1.2主张力机单根导线额定制动张力计算
其经验计算公式为T=KTTP
式中：T —— 主张力机单根导线额定制动张力（kN）
KT—— 选择主张力机单导线额定制动张力系数。钢芯铝绞线取值0.12～0.18。
1.3主张力机的导线轮槽底直径要求
使用公式D≥40d-100计算，
式中：D ——主张力机的导线轮槽底直径，mm。
d ——被展放导线的直径，mm。
1.4主牵引绳受力计算
其经验公式为QP≥KQmTP
式中：QP —— 主牵引绳的综合破断力，kN。
KQ —— 牵引绳规格系数，展放钢芯铝绞线时取值为0.6。
1.5主导引绳受力计算
其经验公式为PP≥1×QP÷4
式中：PP —— 导引绳的综合破断力，kN。
1.6放线滑车计算
1.6.1放线滑车槽底直径
D≥20d
式中：D ——放线滑车的轮槽底直径，mm。
d ——被展放导线的直径，mm。
1.6.2放线滑车受力计算
对于直线塔，根据垂直档距的概念，其放线滑车单轮所受荷载为Hv＝Lv×w（Lv为垂直档距，w为导线自重），对于转角塔，因其两侧牵张力不在同一直线上，对滑车形成了与转角角度相同的夹角，故其受力为：两侧牵张力对滑车形成的水平分力与垂直档距导线所形成的垂直荷载所形成的合力。
根据上图分析，转角塔放线滑车单轮荷载为
因滑车的理论摩擦系数为1.015，故滑车两侧导线的水平张力近似相同，故上式
也可简化为
式中：H ——放线滑车荷载，kN。
Lv ——放线滑车所在塔位的垂直档距，m。
w ——导线单位长度自重力，N/m。
β ——转角角度，°。
2.主要施工机具参数计算
根据施工方式不同，对主要施工机具参数进行计算，见下表。
注：
a．二牵六施工方式中，因使用两台牵引机同时作业，其存在不平衡状态，取不平衡系数1.2参与计算。
b．因针对山区计算，故Kp按0.3取值，KT按0.18取值。
c．直线塔最大垂直档距为1226m；转角塔最大垂直档距为976m、对应转角角度为5°55′，最大转角角度为41°28′、对应垂直档距为534m。
d．计算放线滑车单轮受力：
直线塔：Hv＝Lv×w＝1226×33.35724÷1000＝40.896kN，
e．转角塔最大垂直档距时
kN，
f．转角塔最大转角角度时kN。
g．根据第d条，计算滑车最大荷载时考虑最大轉角即可，此时转角塔采用悬挂双滑车的施工方式，故放线滑车单轮荷载为H单＝H合/2＝56.843kN。
四、不同施工方式情况下的主要施工机具选择
根据节二表中的计算结果，不同施工方式组合的情况下，山区地形条件下选择的主要施工机具的参数必须满足下表的要求。
依据上表中各主要施工机具的要求，结合目前国内已有机具进行选择，得到下表中结果。
五、结论
综上前述，在山区地形条件下，目前选择3×一牵二施工方式能够满足施工机具配置要求，2×一牵三施工方式在解决了偏心四轮放线滑车后也能够满足施工机具配置要求，其余施工方式因需要解决的施工机具较多且难度较大，不能在短时间内完成，故在山区架线施工中目前不能满足施工要求。
对于3×一牵二和2×一牵三施工方式的选择，还要综合考虑道路运输条件能否满足施工机具的运输要求（例如SAQ-150型牵引机单台重量为5500㎏，SAQ-250型牵引机单台重量为10000㎏），施工工效及工期要求（3×一牵二需要配置至少3套架线机具及设备同时工作，2×一牵三需要配置至少2套架线机具及设备同时工作，施工机具越少、其工效越高）等，结合施工单位自身对其它施工工器具配套等方面的配置能力，确定张力放线施工方式。
在哈密南～郑州±800kV特高压直流输电线路工程甘12标段的大截面导线张力放线施工中，选择了3×一牵二的施工方式，具有施工机具及配套工器具技术成熟、重量较轻、通用性强、操作熟练等优势，充分满足了山区施工要求，并且最大牵引力达到了148kN，最大单线制张力达到了48kN，均与计算数据吻合，保证了本标段安全、顺利完工的目的。
当然，随着1250平方毫米大截面导线的应用及大吨位牵引机和张力机的研发（例如额定牵引力为38000kN的牵引机和额定张力为8000kN的张力机）以及配套施工机具的研发，都将为以后山区大截面导线的展放施工带来施工方式的改变，在满足施工安全的前提下，努力提高施工工效将是追求的目标。
参考文献：
李博之，高压架空输电线路施工技术手册（架线工程计算部分），中国电力出版社。
Q/GDW260-2009，±800kV架空输电线路张力架线施工工艺导则。
关健词：山区 多分裂导线 架线 机具 选择计算
中图分类号：U492文献标识码： A
一、引言
哈密南～郑州±800kV特高压直流输电线路工程甘12标段设计线路全长116.891km，铁塔共206基，均位于甘肃省庆阳市环县境内。沿线地形以一般山地、高山为主，其中丘陵占15.5%、一般山地占62%、高山大岭占22.5％，沿线海拔1200～2000m。
线路所经路段为西北典型黄土地貌，以侵蚀黄土塬为主，黄土梁、峁地貌次之。受构造侵蚀、剥蚀的强烈作用，沟谷深切，地形起伏变化较大，地形复杂、河流峡谷地段狭窄幽深。地质岩性为Ⅲ～Ⅳ级自重湿陷性黄土，雨水对临时便道具有很强的损毁性和冲刷能力。
本工程导线采用六分裂JL/G2A-1000/80型钢芯铝绞线，其铝股总截面为998.32㎜2、钢芯总截面为81.71㎜2、外径d＝42.82㎜、单位重量为w＝3.4038㎏/m＝33.35724 N/m，其保证计算拉断力Tp≥264.3kN，是国内目前采用导线截面最大的送电线路工程之一，其施工难度较大。尤其是山区环境下，道路运输条件差、地形起伏大、施工机械设备笨重、牵张场选择困难，选择合理的机具方式，可以有效的解决以上困难，为工程的顺利施工奠定基础。
二、目前大截面导线张力展放方式
张力放线是通过在导线两侧采用牵引机和张力机给导线保持一定的张力使其脱离地面的一种施工方法，目前国内牵引机和张力机主要采用液压控制，辅助集成电子控制，实现远程及集中控制。其中牵引机和张力机目前根据生产厂家的不同，其提供的牵引力和制张力也各不相同，以甘肃诚信电力机具制造有限责任公司为例，牵引机主要有SAQ-30、SAQ-50、SAQ-75、SAQ-150、SAQ-250，张力机主要有SAZ-20×1、SAZ-25×1、SAZ-40×1、SAZ-30×2、SAZ-50×2、SAZ-65×2等。根据被展放的导线及其它施工条件的不同，可以采用各种组合方式进行张力放线施工。
在以往六分裂的特高压及大截面导线输电线路工程施工中，主要采用了3×一牵二、一牵二+一牵四、2×一牵三、二牵六及一牵六等施工方式，在这些施工方式中，因采用的牵引机及张力机等机械设备不同，其大小及重量也差异很大，适合的施工环境相应也差异很大。
三、不同施工方式下主要施工机具参数计算
根据《±800kV架空输电线路张力架线施工工艺导则》(Q/GDW260-2009)，对于张力架线施工在前期选择工器具时，主要采用经验公式进行计算。
1.主要施工机具参数计算公式选择
1.1主牵引机牵引力计算
其经验计算公式为P≥mKpTp
式中：P —— 主牵引机的额定牵引力（kN）
m —— 同时牵放子导线的根数
Kp = 0.2～0.3（展放钢芯铝绞线取值范围）。
Tp ——被牵放导线保证计算拉断力（kN）
1.2主张力机单根导线额定制动张力计算
其经验计算公式为T=KTTP
式中：T —— 主张力机单根导线额定制动张力（kN）
KT—— 选择主张力机单导线额定制动张力系数。钢芯铝绞线取值0.12～0.18。
1.3主张力机的导线轮槽底直径要求
使用公式D≥40d-100计算，
式中：D ——主张力机的导线轮槽底直径，mm。
d ——被展放导线的直径，mm。
1.4主牵引绳受力计算
其经验公式为QP≥KQmTP
式中：QP —— 主牵引绳的综合破断力，kN。
KQ —— 牵引绳规格系数，展放钢芯铝绞线时取值为0.6。
1.5主导引绳受力计算
其经验公式为PP≥1×QP÷4
式中：PP —— 导引绳的综合破断力，kN。
1.6放线滑车计算
1.6.1放线滑车槽底直径
D≥20d
式中：D ——放线滑车的轮槽底直径，mm。
d ——被展放导线的直径，mm。
1.6.2放线滑车受力计算
对于直线塔，根据垂直档距的概念，其放线滑车单轮所受荷载为Hv＝Lv×w（Lv为垂直档距，w为导线自重），对于转角塔，因其两侧牵张力不在同一直线上，对滑车形成了与转角角度相同的夹角，故其受力为：两侧牵张力对滑车形成的水平分力与垂直档距导线所形成的垂直荷载所形成的合力。
根据上图分析，转角塔放线滑车单轮荷载为
因滑车的理论摩擦系数为1.015，故滑车两侧导线的水平张力近似相同，故上式
也可简化为
式中：H ——放线滑车荷载，kN。
Lv ——放线滑车所在塔位的垂直档距，m。
w ——导线单位长度自重力，N/m。
β ——转角角度，°。
2.主要施工机具参数计算
根据施工方式不同，对主要施工机具参数进行计算，见下表。
注：
a．二牵六施工方式中，因使用两台牵引机同时作业，其存在不平衡状态，取不平衡系数1.2参与计算。
b．因针对山区计算，故Kp按0.3取值，KT按0.18取值。
c．直线塔最大垂直档距为1226m；转角塔最大垂直档距为976m、对应转角角度为5°55′，最大转角角度为41°28′、对应垂直档距为534m。
d．计算放线滑车单轮受力：
直线塔：Hv＝Lv×w＝1226×33.35724÷1000＝40.896kN，
e．转角塔最大垂直档距时
kN，
f．转角塔最大转角角度时kN。
g．根据第d条，计算滑车最大荷载时考虑最大轉角即可，此时转角塔采用悬挂双滑车的施工方式，故放线滑车单轮荷载为H单＝H合/2＝56.843kN。
四、不同施工方式情况下的主要施工机具选择
根据节二表中的计算结果，不同施工方式组合的情况下，山区地形条件下选择的主要施工机具的参数必须满足下表的要求。
依据上表中各主要施工机具的要求，结合目前国内已有机具进行选择，得到下表中结果。
五、结论
综上前述，在山区地形条件下，目前选择3×一牵二施工方式能够满足施工机具配置要求，2×一牵三施工方式在解决了偏心四轮放线滑车后也能够满足施工机具配置要求，其余施工方式因需要解决的施工机具较多且难度较大，不能在短时间内完成，故在山区架线施工中目前不能满足施工要求。
对于3×一牵二和2×一牵三施工方式的选择，还要综合考虑道路运输条件能否满足施工机具的运输要求（例如SAQ-150型牵引机单台重量为5500㎏，SAQ-250型牵引机单台重量为10000㎏），施工工效及工期要求（3×一牵二需要配置至少3套架线机具及设备同时工作，2×一牵三需要配置至少2套架线机具及设备同时工作，施工机具越少、其工效越高）等，结合施工单位自身对其它施工工器具配套等方面的配置能力，确定张力放线施工方式。
在哈密南～郑州±800kV特高压直流输电线路工程甘12标段的大截面导线张力放线施工中，选择了3×一牵二的施工方式，具有施工机具及配套工器具技术成熟、重量较轻、通用性强、操作熟练等优势，充分满足了山区施工要求，并且最大牵引力达到了148kN，最大单线制张力达到了48kN，均与计算数据吻合，保证了本标段安全、顺利完工的目的。
当然，随着1250平方毫米大截面导线的应用及大吨位牵引机和张力机的研发（例如额定牵引力为38000kN的牵引机和额定张力为8000kN的张力机）以及配套施工机具的研发，都将为以后山区大截面导线的展放施工带来施工方式的改变，在满足施工安全的前提下，努力提高施工工效将是追求的目标。
参考文献：
李博之，高压架空输电线路施工技术手册（架线工程计算部分），中国电力出版社。
Q/GDW260-2009，±800kV架空输电线路张力架线施工工艺导则。