缪姚军， 吴明埝， 蔡正全

(江苏中天科技股份有限公司，江苏南通226010)

0 引言

伴随着我国经济的飞速发展，电网建设发展迅速，现有的输电线路不能满足电力传输，架空输电线路的走廊日益紧张。如何利用现有的走廊满足用电负荷增长的需要，如何提高输电线路走廊单位土地面积的输送容量、节约走廊用地，减少输电线路对环境的影响，成为一个越来越受关注的问题［1-2］。间隙型增容导线的成功应用为解决上述矛盾提供了一个很好的方法。

1 间隙型增容导线的结构及工作原理

1.1 间隙型增容导线的结构

间隙型增容导线是将加强元件和载流元件通过特殊的“间隙结构”同心绞合而成。加强元件采用圆形特高强度镀锌钢芯;载流元件采用(超)耐热铝合金;与钢芯相邻的(超)耐热铝合金线采用梯形线而其它铝线层则采用常规的圆形线或梯形线。间隙型增容导线主要是以钢芯和超耐热铝合金层之间有一定的“间隙”为特色，间隙间填充耐高温油脂，具体结构图如1所示。

图1 两种间隙型增容导线典型结构

1.2 间隙型增容导线的工作原理

间隙型增容导线在结构上打破了传统的钢芯铝绞线的密实结构形式，采用特殊的“间隙结构”。通过(超)耐热铝合金线、“间隙结构”以及特殊的架线方法的结合运用，实现了导线优异的弧垂特性和载流特性，因而在现有的输电线路增容改造时将充分显示其优点，只需将现有的钢芯铝绞线替换成间隙型增容导线，即可增加1.6～2.0倍的输送容量而不增加弧垂。

间隙型增容导线的工作原理如图2所示。在架设运行过程中，当导线温度高于紧线温度(拐点稳定)时，导线的全部机械负荷由特强钢芯承担，导体(超)耐热铝合金线不承受张力，其弧垂大小完全由钢芯线膨胀系数决定。当导线的温度低于紧线温度(拐点稳定)时，导线的机械荷载由导线的钢芯以及导体(超)耐热铝合金线共同承担，导线弧垂等同于钢芯铝绞线。

图2 间隙型增容导线工作原理模型图

2 与普通钢芯铝绞线施工不同点

间隙型增容导线与普通钢芯铝绞线施工基本相同，但为了能把间隙型增容导线的特点充分地发挥，实现其增加输送容量而不增加弧垂的优异特性，因此它与普通导线施工的不同点如下:

(1)放线过程中，临时锚线需要采用专用的铝用卡线器(见图3)，并且要求临时锚线最大张力不得超过最终紧线张力的70%。

(2)最终紧线看弧垂时，采用钢芯紧线器(见图4)只紧钢芯。

图4 钢芯紧线器

(3)紧线后，为了消除铝层应力，在不给铝层施加张力的情况下，把导线静置2 h后，压接耐张线夹。

(4)一个放线区的最大距离一般情况下不要超过6000 m，放线盘不要超过3只。

(5)放线时，采用压接型放线线夹，作为牵引专用，防止放线时把钢芯拉入铝层。

3 施工方法

间隙型增容导线优异性能的发挥，关键是在施工过程采用特殊的施工工艺，通过人为方式使得施工温度即为导线的拐点温度。间隙型增容导线附件的安装与普通导线附件安装的方法相同，在此不详述。与普通导线相比，其特殊的施工工艺如下。

3.1 放线

为了避免导线过小弯曲，放线时张力机的轮径为1500 mm，滑轮直径要求大于450 mm。导线端头在从线盘上拉出后，应先采用牵引网套将新导线与钢丝绳连接，新导线端头通过张力机后，卸掉牵引网套，改用专用牵引头连接新导线，在新导线的牵引头和钢丝绳之间增加牵引退扭器，避免导线牵引过程中增加导线扭力，放线如图5所示。在改造线路上间隙型导线的放线一般是采用老导线牵新导线，因此放线时应尽量采用低张力、低速度。牵引时尽量匀速前进，严禁突然加速或减速，严禁放线中抖动。

图5 放线示意图

3.2 临时锚线

图6 临时锚线示意图

导线展放结束后，应对新导线在耐张塔上进行临时锚线(见图6)。临时锚线必须采用铝专用卡线器。在临时锚线过程中要避免紧线张力过大，导致导线受损变形。

铝专用卡线器在使用时只紧铝层，从而使得导线的铝层和导线不变形。在临时锚线时，锚线张力不大于最终紧线张力，这样就避免了紧线张力过大导致紧线过程中破坏导线。

3.3 最终紧线

临时锚线结束后，进行最终紧线。先将耐张铝线夹穿到导线上，再将导线的铝层每3～4根做一次剥离，如图7所示。由于间隙中填充了耐高温润滑油脂，因此必须用汽油清洗掉钢芯表面的油脂后，再把钢芯紧线器固定在钢芯上进行最终紧线，使导线达到规定的驰度。在紧线的状态，确保铝层不受力的情况下，把导线静置2 h后，即可进行铝股的复原工作，其目的就是要让导线的铝层在自由状态下释放掉残余应力，使得铝层不受力。施工温度即为导线的拐点温度，在施工温度以上，导线的张力均由钢芯承担，铝层不受力［3］。间隙型导线的低驰度特性的实现，主要就在于此步骤。

图7 最终紧线示意图

我公司生产的间隙型增容导线在生产中采用了预张力处理，使得钢芯有初伸长，因此在施工中导线达到规定的弧垂后无需静置12 h使铝线释放应力，我们通过大量的工程经验总结，铝线静置2 h后，导线的铝层与钢芯不再发生位移，即可进行耐张铝管的压接工作。

导线在紧线状态下静置2 h以上，并不影响施工进度。导线的铝层剥离结束后，可再剥离后续的导线，不需要单根导线单独等待2 h，可继续施工第二根导线，减少了时间的浪费，缩短了施工工期。紧线侧耐张管的压接采用空中压接的方式，将压接头放置在操作平台上，操作平台可吊在线上或铁塔上，油泵可放置在塔上合适位置进行操作压接。

与普通导线相比，间隙型增容导线的施工时间约为普通导线的1.1倍，铝层的剥离与复原是间隙型导线施工工序中稍复杂的一部分。

4 结束语

由于间隙型增容导线的特殊结构，其施工工艺比普通导线复杂，施工时间约为普通导线的1.1倍。但是对线路走廊紧张，受到路径环境约束又无法更换杆塔的线路，经综合比较工程进度、走廊征地难度及工程造价等，间隙型增容导线则是一种很好的增容改造方案。

［1］胡钩埕，孙志清.几种低弧垂架空特种导线问题分析［J］.广东建设，2008(6):133-134.

［2］刘真云，马立群，丁毅.新型耐热铝合金架空导线的发展和应用［J］.电线电缆，2008(3):25-27.

［3］尤传永.增容导线在架空输电线路上的应用研究［J］.电力建设，2007，7(10):1-7.