输电线路跨越停电施工的技术难点与解决方案
李腾均
广东先达电业有限公司,广东 梅州 514011
摘要:在输电线路工程建设中,跨越停电施工是一项关键且复杂的任务。本文将结合具体案例深入分析输电线路跨越停电施工技术问题,聚焦施工中的复杂地形适应性、安全距离控制、导地线架设、停电规划协调等问题,重点从跨越架搭设优化、导地线架设改进、停电与带电作业协调等方面为输电线路跨越停电施工提供参考与指导。
关键词:输电施工;跨越停电施工;技术难点;案例;方案分析
在电网建设与改造进程中,输电线路跨越停电施工面临着诸多挑战。一方面,停电施工会对周边区域的电力供应造成直接影响,可能导致工业生产停滞、商业活动受阻、居民生活不便,给社会经济带来不容忽视的损失;另一方面,施工过程涉及复杂的技术操作,一旦出现失误,极易引发安全事故,不仅危及施工人员的生命安全,还可能对电力设施造成严重损坏,进而影响整个电网的稳定运行。因此,深入研究输电线路跨越停电施工的技术难点并探寻有效的解决方案,具有极其重要的现实意义。
1 输电线路跨越停电施工的技术难点及处理
1.1 输电线路跨越停电施工的技术难点
1.1.1 跨越架搭设难点
一是复杂地形适应性问题。在山地、河流、沼泽等复杂地形进行跨越架搭设时,面临诸多困难。在山地地形,由于地势起伏较大,跨越架基础难以平整,容易出现基础不稳的情况,影响跨越架的整体稳定性。而且材料运输困难,大型机械设备难以到达施工现场,需要采用人力或小型运输工具进行材料搬运,增加了施工难度和成本[1]。在河流、沼泽地带,地下水位高,土壤松软,跨越架基础容易下沉,需要采取特殊的基础处理措施,如打设桩基础、铺设排水管道等。同时,在这些地形条件下,架体的搭建也更加困难,需要考虑水流、风力等因素对架体的影响。二是安全距离控制问题。在跨越不同电压等级线路时,精确控制跨越架与带电体、被跨越物之间的安全距离至关重要。不同电压等级的线路对安全距离有严格的要求,如 110kV 线路的安全距离一般为 1.5 米,220kV 线路为 3 米,500kV 线路为 5 米等。在施工过程中,由于风力、导线弧垂变化等因素的影响,安全距离可能会发生变化,需要采取有效的技术手段进行实时监测和调整。此外,在跨越铁路、高速公路等交通要道时,还需要满足相关部门对安全距离的要求,确保施工过程中不影响交通的正常运行。
1.1.2 导地线架设难题
导地线架设难题中比较难处理的是张力控制与调整。在大档距、高差大的跨越施工中,导地线张力控制难度较大。张力计算需要考虑多种因素,如导地线的材质、截面面积、档距、高差、风力等,计算过程复杂。而且在施工过程中,由于地形变化、温度变化等因素的影响,导地线的张力会发生变化,需要及时进行调整。如果张力过大,可能导致导地线磨损、断股甚至断裂;如果张力过小,导地线可能会出现弧垂过大,与跨越架或其他物体发生碰撞,影响施工安全和质量。此外导线磨损防护问题也不容小觑。在跨越施工中,导线磨损是一个常见的问题[2]。导线与跨越架、滑车之间的摩擦,以及风振等因素都可能导致导线磨损。导线磨损会降低导线的强度和使用寿命,严重时可能引发导线断裂事故。此外,在跨越施工中,导线需要多次通过跨越架和滑车,磨损的概率更高。因此,采取有效的导线磨损防护措施是确保施工质量和安全的重要环节。
1.2 输电线路跨越停电施工技术难点处理
1.2.1 优化跨越架搭设方案
一是采用特殊地形搭设创新技术。如采用装配式跨越架,这种跨越架采用模块化设计,各个部件可以在工厂预制,然后运输到施工现场进行组装,大大提高了施工效率,同时也减少了对现场地形的依赖。再如利用直升机辅助搭建,对于地形复杂、交通不便的区域,可以借助直升机吊运跨越架材料和设备,快速到达指定位置进行搭建,有效解决了材料运输困难的问题。再如打设特殊基础,如在软土地基中采用螺旋桩基础,在岩石地基中采用锚杆基础等,能够提高跨越架基础的稳定性,确保跨越架在复杂地形条件下的安全使用[3]。二是引入安全距离监测与预警系统,使用示意见图1。主要是建立基于激光测距、传感器等技术的安全距离监测与预警系统。通过在跨越架上安装激光测距仪和传感器,实时监测跨越架与带电体、被跨越物之间的距离。当距离接近安全限值时,系统自动发出警报,提醒施工人员采取相应措施,如调整跨越架位置、调整导地线张力等,确保施工过程中的安全距离始终满足要求。
1.2.2 导地线架设改进措施
在输电线路跨越停电施工中应推广智能张力控制系统。该系统通过传感器实时采集导地线的张力、弧垂、温度等数据,并将数据传输给控制系统。控制系统根据预设的参数和算法,自动调整张力设备,实现对导地线张力的精确控制和自动调整。例如,当温度升高导致导地线弧垂增大时,系统自动增加张力,使弧垂恢复到正常范围;当风力增大时,系统自动调整张力,避免导地线与跨越架发生碰撞。智能张力控制系统的应用大大提高了导地线架设的精度和安全性。针对导线磨损问题,应及时引入导线防磨损新技术与新材料。如采用新型导线防磨套,这种防磨套采用高强度、耐磨的材料制成,具有良好的柔韧性和耐腐蚀性,能够有效减少导线与跨越架、滑车之间的摩擦。同时,使用润滑剂,在导线与滑车接触部位涂抹润滑剂,降低摩擦力,减少导线磨损。此外,还可以采用阻尼装置,如防振锤、阻尼线等,减少风振对导线的影响,降低导线磨损的概率。
2 停电与带电作业协调难点及处理
2.1 停电与带电作业协调难点
一是停电计划安排问题。停电计划的安排是一个复杂的过程,需要与电网调度部门、运行单位进行密切沟通和协调。停电申请流程繁琐,需要提前提交详细的施工计划、安全措施等文件,经过多个部门的审核和批准。而且停电时间的确定需要考虑电网的负荷情况、其他检修工作的安排等因素,往往存在不确定性。此外,在施工过程中,如果遇到突发情况,如天气变化、施工进度延误等,可能需要调整停电计划,这会进一步增加协调的难度[4]。二是带电作业安全保障问题。在输电线路跨越施工中,有时需要进行带电作业,如带电封网、带电检修等。带电作业存在较高的安全风险,如触电、电磁干扰等。为了确保带电作业的安全,需要采取一系列的安全保障措施,如使用合格的绝缘工具、穿戴绝缘防护用品、设置安全警示标志等。同时,还需要对作业人员进行严格的培训和考核,提高其安全意识和操作技能。然而,在实际操作中,由于作业环境复杂、作业人员技术水平参差不齐等因素的影响,带电作业的安全保障仍然存在一定的挑战。
2.2 停电与带电作业协调难点的解决
一是建立高效停电协调机制。施工单位应与电网调度部门、运行单位建立紧密的沟通机制,提前规划停电计划。施工单位在施工前几个月甚至半年就与相关部门进行沟通,提交详细的施工计划和停电申请,包括施工时间、施工内容、停电范围等。电网调度部门根据电网运行情况和其他检修工作的安排,合理调整停电计划,确保停电时间满足施工需求。同时,建立停电协调工作群,及时沟通施工过程中的问题和突发情况,以便快速做出调整。二是加强带电作业规范教育培训。电力企业应制定严格的带电作业操作规程,明确作业流程、安全措施、操作要求等。对作业人员进行定期培训和考核,培训内容包括带电作业安全知识、操作技能、应急处理等[5]。考核合格后,作业人员才能持证上岗。同时,加强对作业现场的监督管理,确保作业人员严格按照操作规程进行作业,提高带电作业的安全性和规范性。
3 典型案例分析
某 500kV 输电线路跨越 220kV 输电线路和一条高速公路要进行停电施工。该工程跨越档距较大,地形复杂,施工难度较高。在施工过程中,面临着跨越架搭设困难、导地线张力控制复杂、停电与带电作业协调难度大等诸多技术难点。在跨越架搭设方面,采用了装配式跨越架,根据现场地形和跨越要求,在工厂预制好各个部件,然后运输到现场进行组装。利用直升机吊运部分材料和设备,加快了施工进度。同时,安装了安全距离监测与预警系统,实时监测跨越架与 220kV 输电线路之间的安全距离。在导地线架设过程中,应用了智能张力控制系统,根据档距、高差、温度等因素,精确计算和调整导地线张力。采用新型导线防磨套和润滑剂,有效减少了导线磨损。在停电与带电作业协调方面,与电网调度部门和高速公路管理部门提前沟通,制定了详细的停电计划和施工作业流程,流程见图2。对带电作业人员进行了严格的培训和考核,确保带电封网等作业的安全进行。该工程施工顺利完成。施工时间较原计划缩短了 10%,施工成本降低了 8%。在施工过程中,未发生任何安全事故,施工质量符合相关标准要求。跨越架搭设牢固稳定,安全距离始终满足要求;导地线架设张力控制精确,导线磨损情况得到有效控制;停电与带电作业协调有序,未对电网运行和高速公路交通造成较大影响。
4 结语
本文对输电线路跨越停电施工的技术难点进行了深入分析,并提出了一系列针对性的解决方案。在跨越架搭设方面,提出了特殊地形搭设技术,引入安全距离监测与预警系统;在导地线架设方面,可以应用智能张力控制系统,采用导线防磨损新技术与新材料;在停电与带电作业协调方面,重点在于建立高效停电协调机制,完善带电作业规范化与培训体系。通过实际工程案例验证,这些解决方案可以有效地解决输电线路跨越停电施工中的技术难题,提高施工质量和效率,最大限度保障施工安全。
参考文献:
[1]刘洋,王民,翟光林,等. 220kV输电线路不停电跨越施工技术研究 [J]. 电子元器件与信息技术, 2024, 8 (08): 195-197.
[2]唐应军,胡烨,高山,等. 输电线路不停电跨越施工技术研究及应用 [J]. 大众用电, 2024, 39 (01): 57-58.
[3]孙海峰,陈路,李静. 浅谈新建输电线路交叉跨越施工方法及管理措施 [J]. 内蒙古科技与经济, 2023, (17): 94-96+149.
[4]杨平. 输电线路的不停电跨越施工技术分析 [J]. 电子技术, 2022, 51 (12): 292-293.
[5]张世怡. 输电线路架线施工不停电跨越技术研究 [J]. 光源与照明, 2022, (10): 176-178.