摘 要 随着经济的迅速发展，部分地区原有的输电线路已经不能满足快速增长的用电负荷需求，但随着土地资源的日益紧缺和青赔费用日益增高等问题的出现，在发达地区通过建设新的送电线路来确保供电是非常困难的事情。利用现有的输电线路，对现有的线路进行改造，通过升压和加大导线尺寸来增大线路的输送能力及达到了增容的目的也降低了工程投资的成本，一举两得。
关键词 间隙型；增容；导线；工艺
中图分类号TM732 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）69-0116-02
1 电网发展的趋势
随着深圳横岗地区经济的迅速发展，用电负荷也成倍增加。110kV简横I、II线是横岗地区主要供电电源，为提高横岗片区的供电可靠性，确保送电线路的安全运行，需要对电网进行扩建，增大电能的输送，但随着土地资源的日益紧缺和青苗赔偿费用日益增高等诸多问题的出现，通过建设新的送电线路来确保供电是非常困难的事情。因此，有效利用已经架设好的线路的情况就显得十分重要。
如果利用现有的输电线路，则一般采用在线路走廊新建大容量输电线路或者对现有的线路进行改造，通过升压和加大导线尺寸来增大线路的输送能力。
但无论采取上述哪种方法，都会有很多的施工量，且受环境条件的制约。因此在不改变原有铁塔结构和绝缘配合的情况下，只更换导线便可达到增加输送容量的趋势成为必然。
2 增容导线的选用
2.1 增容导线的结构
本工程是从技术、经济效益方面进行了比较与分析，确定采用间隙型耐热铝合金导线GZTACSR240替代良导体LGJ-240。新导线重量、外径小于原导线，且荷载小于原导线，原铁塔荷载可以满足要求，在130℃满足原导线2倍载流量的要求，并在此温度和载流量下弧垂小于原导线的弧垂。
本工程采用的低驰度增容间隙型导线，内层为7股钢芯，次外层为10股梯形铝线，外层为15股梯形铝线绞制而成，每层绞制方向相反，内层钢芯与次外层铝线之间有一定的间隙，用导电耐热润滑油膏填充，铝线与钢芯分别为独立结构，铝线可以在钢芯表面自由滑移。
2.2 间隙性增容导线的特点
1）利用现有线路的铁塔及金具，只更换导线、导线线夹和部分金具，即可达到线路增容的目的；
2）低驰度可以避免原有铁塔高度不够，造成对地及被跨越物安全距离不够的问题；
3）铝线及钢芯采用耐热材料制成，导线温度达到210℃时仍可正常运行；
4）由于铝线层可以在钢芯表面自由滑移，铝线的线性热膨胀系数是钢芯的2倍，当导线温度升高时，铝线在钢芯表面堆积，导线截面增大，电阻降低，电能损失减少；
5）输电量可达到同等直径普通导线的2倍。
3 相关数据的计算
3.1 张力的确定
计算放线张力时可根据下式确定：
T=WL2/8f （3-1）
W-导线每米重量（N/m） ；
L-放线段内控制档档距（m）；
f-放线时控制挡允许弧垂（m）。
由《施工说明》知本工程导线重量为9.67N/m，控制档档距为750m，允许弧垂为55m，因此放线张力为12 000N。
3.2 牵引力的确定
计算牵引力时可根据下式确定：
PH=c×[Tεn+W1（h1εn+ h2εn-1+ε+ hnε）] （3-2）
c为分裂数；
PH为牵引机水平牵引力（N）；
T为张力机的出口水平分力（N）；
ε为滑轮综合阻力系数，取1.012-1.015；
n为施工段内放线滑车总个数；
W1为导线（或牵引绳）单位长度重量（N/m）；
hi为悬挂点高差（m）。
本工程经验算牵引力为14 000N。
3.3 临锚系统
根据导线最大张力，选配导线用临锚绳、紧线工器具。GTACSR-240导线紧线后临锚张力：PL≤30664N。
3.4 耐张塔挂线张力计算
耐张塔导线平行挂线或单侧挂线时，GTACSR-240导线张力：
Pl=30664×1.1=33730.4（N）
3.5 附件安装
直线塔施工负荷，垂直档距取1 267m（本工程中的最大垂直档距），GTACSR-240导线提升负荷为：
P=1267×0.967×9.8=12006.8（N）
4 导线更换施工工艺
增容导线架线采用牵张设备张力放线，考虑铁塔运行时间较长，为避免铁塔挂点局部受力过大，利用旧线带新线带张力的换线方法。从牵引导线开始，增容导线便与普通导线有了很大的差别。
4.1 牵张场的选择
由于本工程间隙型导线一个放线区间的最大距离为5km（放线盘不能超过3个），因此在换线施工时必须以线路长度和线盘数进行分段；另外综合考虑放线效率、导线损伤、地形和道路情况等因素，来选定牵张场。
4.2 牵张方法
在牵引场布置牵引机，用来牵引回收旧导线、展放新导线，在张力场布置张力机及导线、支架。使导线通过张力机后，用钢丝网套将增容导线与旧导线连接，因为增容导线钢芯可以在铝股内滑动，所以需在导线出口处剥去长约10cm铝层，将耐热润滑油膏擦拭干净后，压一枚钢锚，防止钢芯滑动。连接好后牵引机牵引力不得大于1.4kN，张力机施加张力不得大于1.2kN，方可牵引。
4.3 耐张塔挂线
当导线牵到位后，用铝用紧线器在耐张塔靠近张力场侧约6m处高空临锚，用链条葫芦连接铝用紧线器，并将导线收紧，在耐张塔滑车出口处将导线开断。先穿入耐张铝管，再根据施工说明切除多余铝股，穿入耐张管钢锚后将其压接，最后压接耐张铝管。压接完毕后将导线挂在耐张塔上，慢慢放松铝用紧线器，使钢锚受力后拆除铝用紧线器。至此耐张塔一相线路挂线完毕。 4.4 终紧线张力的70%紧线
当牵引侧耐张塔导线挂线完毕后，便可在张力场侧耐张塔靠近牵引场侧约15m处用铝用紧线器将导线与链条葫芦连接，临锚在耐张塔横担处。
这时，要将橡胶管包裹在导线上，防止铝用紧线器夹臂伤及导线。收紧链条葫芦使铝用紧线器受力，在耐张塔放线滑车出口处将导线开断。
此时利用链条葫芦调整导线受力情况，使其达到最终紧线张力的70%（70％最终张力值对应的弧垂值为最终弧垂的1.3倍~1.4倍）。
4.5 最终紧线张力紧线
自横担处量取导线开断。开断导线后，穿入导线耐张铝管。在导线开断处散开8m左右长度的导线外部铝层，在充分留意不给导线造成伤痕的同时，拨开铝层把3~4根铝丝作为一股。这样做在绞复时不仅可以加快作业速度，且绞复后更加整齐。此时用抹布将钢芯的耐热润滑油膏擦拭干净，用钢芯紧线器临锚钢芯，然后用链条葫芦与紧线器连接，通过链条葫芦调整紧线张力，当达到最终弧垂时，停止紧线并将钢芯锚固好。如图1所示。
4.6 悬挂12h调整弧垂并压接
在最终弧垂状态下，放置到规定时间（12小时）后，待导线初伸长和铝层与钢芯充分滑移后再次观测弧垂。
通过链条葫芦调整钢芯紧线器达到最终弧垂。把钢芯的断头拉直，正确测量钢锚的安装位置，在测定好的开断点将钢芯开断，把钢锚压接到钢芯上。
此时收紧钢芯紧线器，将钢锚挂在耐张塔瓷瓶串上，再打松钢芯紧线器，使钢芯受力，然后将拨开的铝层恢复到原始状态。
至此，一相导线的施工结束，其余五根导线均可按照此方法进行操作。
5 经济效益及社会效益情况
5.1 经济效益
根据设计要求间隙型耐热铝合金导线GZTACSR240的输送电能是LGJ-240导线输送电能的2倍，这就相当于重新架设一条同样的施工线路，其新建线路的投资高达3 000万元。而采用间隙型耐热铝合金导线项目总投资为850万元，相比之下投资减少2 150万元。大大节约了线路成本的造价。
5.2 社会效益
1）在不改变原有铁塔结构和绝缘配合的情况下，只更换导线便可达到增加输送容量的目的，从而确保电网的安全可靠运行；
2）深圳电网输电建设走廊日趋紧张，在新建和改造线路上采用增容导线并加以推广应用,可缓解深圳电网输电线路走廊紧张的局面；
3）增容导线比普通导线的弧垂下降减少，保证了线路对地面的安全距离，能较好地保护人身财产安全。
6 结论
1）由于增容导线的物理结构，使其在紧线过程中导线外层铝股容易起“灯笼”。为避免此类事情的发生，在用铝用紧线器紧线时，当紧线器稍微受力，便要迅速将导线从滑轮处断开，使外部铝层的扭力可以及时释放，避免铝层起“灯笼”；
2）此类导线的展放与普通导线不同，增容导线需对其二次紧线：第一次用铝用紧线器紧到张力的70%，此时铝股和钢芯均受张力；第二次用钢芯紧线器只紧钢芯，使其达到紧线张力的100%；
3）紧到100%张力时，静止悬挂塔上12h后，再次调整弧垂，达到设计弧垂方可压接。静止12h是为了让铝股和钢芯相对滑移，使导线的张力迁移点在施工时出现，即在一般工况时，是钢芯与铝股共同承受导线张力，而温度高于施工温度时，由钢芯独自承受导线张力，由于钢芯的强度很大而高温时张力较小，钢芯能完全承受导线的张力。保证高温条件下导线维持低弛度。
参考文献
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[2]王贤灿，林径.新型耐热增容导线在220kV线路增容改造中的选型应用[J].内蒙古电力技术，2011(6).
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