徐侠松 武文斌 谢 宾 陈 东

1。湖北省送变电工程公司 湖北武汉 430063 2.镇江船艇学院 江苏镇江 212003 3.湖北省送变电工程公司 湖北武汉 430063 4.武汉大学动力与机械学院 湖北武汉 430072

一种八分裂导线提线器的设计研究

徐侠松1武文斌2谢 宾3陈 东4

1。湖北省送变电工程公司 湖北武汉 430063 2.镇江船艇学院 江苏镇江 212003 3.湖北省送变电工程公司 湖北武汉 430063 4.武汉大学动力与机械学院 湖北武汉 430072

针对八分裂导线在间隔棒安装过程中人工操作费时费力且危险程度较大的情况，通过两种设计方案的分析比较，选定了更具优势的一种设计方案，设计出了一种新型多功能八分裂导线提线机具，实现了导线“提线——调整——卡入间隔棒”半自动一体化功能，降低了整个提线过程的劳动强度，极大地提高了工作的安全性和效率。

八分裂；导线；提线器

一、研究背景

随着我国越来越多地采用特高压和超特高压输电，八分裂导线的应用也愈加频繁。八分裂导线线束总截面大、子线数量多、子线间相对弛度及平整度难以控制，这给后期的紧线及附件安装工作带来了较大困难，目前国内基本都是靠人力全程完成，且至少需要六名工人在高空熟练配合作业。八分裂导线长度长、重量大，悬空高度高及高空的一些不确定因素都决定了其作业难度和危险程度较大。特别是为了把水平间隔布置的八根导线安装到一个正八边形的八分裂导线间隔棒的八个角上，不但需要将导线在与地面垂直的方向上上下移动，而且需要将各根导线在水平方向上左右移动。由于每根导线存在较大的向下负荷，因此人工安装比较费时费力，且微调困难。目前国内主要采用人工葫芦的方法进行提线安装。

现以目前常用的一种提线方式——“一提二”方式就目前施工采取的方案进行简单说明。一提二方式布置示意图如图1。

提线时，首先应根据计算，得出单根导线垂直荷载，考虑工具的安全系数、持续性和通用性，按照每根导线的载荷数，确定提起8根导线的最大载荷，进而确定每套提线器的额定载荷和链条葫芦提线载荷。具体施工步骤大致如下：

（一）八分裂导线各子导线的编号及就位顺序按方便于施工的原则而定。

（二）对于八分裂导线，可根据提线负荷和工器具配置的合理性，采用如下图2所示的“两线提线器”，并注意采取防止横担偏扭的措施。当负荷较大时，应在在横担前后对称提线。当使用的提线器采用连板支撑子导线间距时，应注意从提线器的构造上或施工操作措施上采取子导线间距调整的措施。

（三）提线安装时提线工器具一般取动荷系数为1.2。

（四）子导线提线器均悬挂在子导线最终安装位置上方的施工孔上。

整个提线过程都是由人工来完成，且需多人在高空熟练配合进行，劳动强度大，风险性较高。提线完成之后，还要对导线进行位置调整，以便更能顺利地安装间隔棒。因此，我们设想，能否设计出一套新型八分裂导线间隔棒安装提线机具，实现导线的“提线——调整——卡入间隔棒”过程半自动一体化功能，以降低整个提线过程的劳动强度，提高工作的安全性和效率。

二、总体设计思路

在设计过程中，我们根据实际情况，设计出两种方案。

（一）方案一

1、总体结构该机构为类龙门吊式辅助提线及线路移动结构，见图3所示。

所设计的提线装置可以安装四根导线，分别放在间隔棒的两侧，由电动葫芦、提线器1，2、水平导轨和垂直导轨等部分构成，整个装置通过2个电动葫芦和2个提线器固定在铁塔的顶部塔架之上。需要安装的4根导线分别通过人工安装在垂直导轨的下部，当垂直导轨沿齿轮轴上、下运动时，可以带动导线在垂直方向上、下移动。水平导轨上装有齿轮和齿条（如图4所示），齿轮可以在走行电机驱动下沿齿条运动，从而带动垂直导轨和导线左右运动。水平导轨可以在电动葫芦的驱动下上下运动，调整导线的高度。提线器滑轮部分采用链轮机构，可以使用电机驱动链轮旋转，从而调整两根导线的相对高度。

2、结构特点

（1）划分为两部分。为了实现使用尽可能轻便的电机提起线的目的，本机构使用时将八根导线分为两部分，即上部四根2、4、5、7及下部四根1、3、6、8（见图2所示）。尽量减少每次提起导线的数量以降低对框架、电机的各项指标要求。

（2）提升自动化水平。为减少人员上塔数量，提高作业安全程度，特提供电力驱动导线运动。这也是本结构的重点、难点所在。因为此项作业为高空作业，危险性较高，上空风速较快，此种结构如不能在提起时提供良好的定位，就会造成线路的摆动。且此种摆动摆动方向大多相同，这会导致框架的平衡被破坏，在高空中“飞舞”甚至损毁。故而我们在导轨框架杆上提供多个定位卡口及卡销，辅助提升时的线路定位。

（3）驱动装置。突破性地实现了两类驱动系统的分离，成功地减轻了框架整体重量，使得产品对框架材质的要求大大降低。

（4）定位精确，降低塔上工人施工难度。该机构可以将由机器完成绝大部分做功过程并完成初步定位，此时仅需要工人进行轻微移动（考虑到高空气流的多变性，完成更为精确的定位会极大地提高成本）及固定即可完成装夹。

（5）复杂情况的兼容性更为突出，可以实现较恶劣天气下工作。为了能使施工单位可以更好更快地完成施工任务，我们特地调整过吊起、定位、提升再定位过程中框架的平衡维持方式。在框架首尾两端辅助定位的穿线吊钩，可以克服更大高空气流的影响，实现在较为恶劣的天气下工作，提高工时及效率。

3、使用方法

（1）固定装置与导线的相对位置。通过电动葫芦将装置吊至到导线上方合适位置，并将导线夹紧于定位框内。

（2）固定提线器。将2个提线器固定在铁塔上面。调整提线器的位置，将4根垂直导轨的下部分别与导线连接起来。

（3）竖直方向定位过程。启动电动葫芦，将装置再次调整到便于安装导线的合适高度位置。启动提线器电机，提升导线的高度。通过调整提线器的链条，使得提线器两端的导线相对高度发生改变，直到与间隔棒的安装间距相同。

（4）水平方向定位过程。吊起过程结束后，由电机带动齿轮在水平导轨上的齿条上行走至间隔棒的安装位置，完成水平方向定位。

（5）装入间隔棒。八根导线定位完毕后，将间隔棒放入指定位置，将导线分别卡入卡盘中。

（6）拆卸。拆开定位装置与导线的连接和垂直导轨与导线的连接，通过电动葫芦将装置放回地面。

（二）方案二

1、总体结构

所设计的八分裂导线提线器由左动滑轮、右动滑轮、定滑轮、向上动滑轮、活塞缸、油泵、箱梁、垂直导轨、钢丝绳1和钢丝绳2等部分构成。箱梁的左右两侧各连接有液压油缸，油缸的活塞杆与滑轮轴采用耳环连接，为左右动滑轮的移动提供动力；垂直导轨内部装有垂直方向布置的油缸，油缸杆与滑轮轴也采用耳环连接，为向上定滑轮提供动力；钢丝绳1水平的绕过左右定滑轮并且通过吊钩与导线稳定连接；钢丝绳2依次绕过左动滑轮、向上定滑轮和右动滑轮并且通过吊钩交叉稳定的连接在导线上。具体结构如图5所示。

2、工作原理

整个装置通过定滑轮与铁塔顶部塔架横担连接，地面的卷扬机通过地面牵引绳提吊整个提线机具。工作时钢丝绳1的吊钩和导线稳定连接（此时钢丝绳2不起任何作用），随后通过卷扬机将提线器连同导线提升至指定高度（当提线器位于该高度时，需满足钢丝绳1悬出的一段长度绕左动滑轮所形成的轨迹恰好经过该导线在安装板上的安装位置），如图6位置一所示。这时将钢丝绳2的吊钩交叉稳定连接在导线上。通过液压油泵对垂直布置的活塞缸供油，牵引钢丝绳2向上运动，这样钢丝绳2就会交叉牵引导线移动，从而实现将导线移动到安装板对应的安装的位置目的，如图6位置二所示。由于左右动滑轮可以在油缸的作用下移动，因此可以实现微调。

3、使用方法

（1）固定提线机具。通过人工在铁塔上面安装三个动滑轮，在左右两侧的动滑轮里安装牵引钢丝绳，将钢丝绳的一端与提线器的滑轮连接，另一端与一台卷扬机连接。启动卷扬机，通过牵引绳可以将提线器沿着铁塔一侧将提线机具吊装到铁塔的顶部。然后启动另一台卷扬机，牵引钢丝绳，将提线器放置水平（此时保证提线器的高度为给定值）。将固定绳安装到提线器的向上动滑轮和铁塔上的定滑轮。调松绞磨牵引绳，下放框架，人工调整框架与导线的相对位置，固定提线机具。

（2）连接导线。将提线机具钢丝绳1的2个提线勾与导线固定在一起。拆除滑车。

（3）垂直方向定位过程。由地面绞磨的牵引绳将导线提升到给定高度。

（4）水平方向定位过程。将提线机具钢丝绳2的2个提线勾与交叉与导线固定在一起，保持地面绞磨不动，由垂直方向的油缸牵引钢丝绳2将导线牵引至安装点，完成水平方向的定位。

（5）装入间隔棒。导线定位完毕后，人工将导线卡入间隔棒卡盘中并且固定。

（6）重复使用。拆开钢丝绳与导线的连接，启动地面绞磨，牵引绳带动框架提升。同时启动电动机，将左、右滑轮移动到合适的位置。向上动滑轮在重力左右下向下运动。安装其他编号的导线时，需要调整固定绳的长度。

（7）拆卸。先拆开固定绳与定滑轮的连接。再调整两个绞磨的松紧，拆开一个定滑轮与框架的连接点。利用另一个绞磨，在提线机具重力的作用下，可以将提线机具吊装放回到地面。

三、结论及展望

（一）结论

方案一和方案二比较起来有以下几点不同：

1.方案二结构更加安全，变性较小，方案一齿条长度较大，受载时变形较大；

2.方案二采用的是液压装置，便于解决动力问题，方案一需要多个电机，成本较高且无法解决动力问题。

3.方案二中施工人员可以站在提线器上作业，提高了安全性，同时在提线器安装有扶手，便于施工人员作业。

因此，由于施工现场施工条件的限制，综合考虑动力因素、安全因素、成本因素等，我们选择方案二。

（二）展望

八分裂导线间隔板安装只有通过人工高空作业安装，存在很多问题，通过研制新型的可以解决目前八分裂导线间隔板安装问题，具有如下优点：

（一）提高了施工安全。八分裂导线最大截面直径达到1250mm2，单根导线重量达到5t，安装人员只能在高空踩着导线作业，没有手扶位置，提线费力，难度很大。采用该机具之后施工人员可以坐在提线架上，只需要操作手柄就可以将导线安装到位，节省了人力，也保证了安全。

（二）提高了施工效率。人工安装导线时单根提线，采用该机具之后施工人员成对提线，借助于液压系统的动力，加快了提线速度，从而提高了施工效率。

（三）减少了用工数量，提高了经济效益。人工安装导线时由于导线很重，最少需要八个人，采用该机具之后安装间隔板只需要两个人即可，节省了人力，加快了功效，从而提高了经济效益。

[1]杨怀伟,王彤,齐岩.1000 kV特高压输电线路架线施工方案论证[J].研究与探讨,2007,35(3).

[2]曾生伟,赵世兴.1000 kV 特高压线路八分裂导线架设技术[J].青海电力,2014,33(1).