installation of overhead conductors and ground wires
简介
将架空线用连接金具及绝缘子串架设在已组立的杆塔上的安装工序。架线施工是输电线路建设工程的完成阶段，其具体施工方法按照架线全过程是否架空操作分为传统架线法及张力架线法两种。
传统架线法 利用人力或牵引机具牵引架空线，使在档距间局部接触地面的情况下放出，然后再按要求收紧的架设施工方法。一般包括放线、压接、紧线、观测弧垂和附件安装等工序。
传统放线 以牵引机具或人力将架空线沿线路方向牵引展放的工序。展放时，架空线分别穿过杆塔上的放线滑车，以便紧线工序顺利进行，如图1所示。放线滑车应衬胶或尼龙，其槽底轮径须按有关技术规定选用。放线前根据放线段长度和架空线线轴的大小，沿线连续布置，以便顺序展放架空线。跨越铁道、公路、电力线等跨越物时，则需搭设越线架，使架空线由架构上方通过。
图1 传统放线示意图
压接 将架空线的端头及严重损伤必须割断的端头，用相应的接续管进行连接的工序。耐张型杆塔处的架空线及跳线也需用相应的耐张线夹及跳线线夹连接。如架空线轻微损伤，可用补修管补修。连接及补修的主要方法都是压接。压接方法有钳压法、液压法和爆压法三种。架空线连接后，承受张力者其握着力不应低于架空线保证计算拉断力的95%，导电部分的电阻不应高于同等长度架空线的计算电阻值。
(1)钳压法。适用于较小规格的导线连接，包括标称截面185 mm2及以下的铝绞线和标称截面240 mm2及以下的钢芯铝绞线， 但不宜用于LGJ-240/55型钢芯铝绞线。压接时将导线搭接套在椭圆形接续管内，每间隔一定距离， 用配以相应钢模的钳压器在椭圆管两狭边交替加压形成一定深度的陷窝， 使管体与导线共同压缩变形，从而产生摩擦力，以阻止导线承受张拉后滑移。
(2)液压法。适用于钢绞线及各种大规格钢芯铝绞线的连接。压接时将架空线端头插入压接管内，用配以相应钢模的液压机对压接管均匀施加压力， 使管体与架空线压缩而连为一体。压接管为圆形，钢模内腔为六角形。钢模的压长根据压接管的硬度和液压机的出力选择，压长决定后，便可确定压接管的最少施压次数。
(3)爆压法。利用炸药爆炸产生的巨大能量取代机械压力将架空线与其相应的压接管压成一个整体。具体方法是在压接管外面紧密缠绕适量的导爆索或太乳炸药，利用雷管引爆以达到一定的压缩尺寸，又称外爆压接法。此外还有内爆压接法，是在压接管内装极少量无烟药， 引燃后产生大量气体推动活塞将导线连同钢爪和铝爪向管口运动， 借助铝管渐缩的锥形内腔使铝爪楔在铝管与导线之间，钢爪夹在钢芯与铝爪之间，互相压紧以产生需要的摩擦力阻止导线滑移。内爆压接法具有震动小、噪声小、操作简单的特点，适宜于特殊条件下应用。
紧线 在耐张型杆塔处以牵引机具按要求收紧架空线，安装耐张线夹和耐张绝缘子串，完成导线的升空就位工序。一般情况下，两个耐张型杆塔间包括若干个直线型杆塔，形成互相连通的若干线档，称为一个耐张段。紧线时在耐张段一端的挂线耐张型杆塔上松弛挂线， 即将连接绝缘子串、耐张线夹的架空线挂在横担上，作为锚端受拉张紧。在另端紧线耐张型杆塔外侧，利用牵引机械使架空线在该耐张段内收紧升空。在指定的线档内观测弧垂，调整牵引张力，使弧垂达到规定数值， 并在紧线耐张杆塔的架空线上对准挂线孔进行画印。松退架空线，使画印点落至地面，按耐张线夹的安装位置割线安装耐张线夹。然后令连接好的耐张线夹和耐张绝缘子串升空，再次收紧架空线，将绝缘子申挂向紧线的耐张型杆塔上。
观测弧垂 架空线的张力是通过架空线弧垂控制。弧垂常指线档间架空线的最大垂度，对于一般的等高线档即档距中点的垂度。紧线时，依据设计部门提供的弧垂曲线或数据表，确定架空线的安装弧垂。观测弧垂的基本方法是在观测弧垂的线档两端杆塔悬挂点的垂直下方一定距离绑扎水平弧垂板， 从一侧弧垂板用仪器或望远镜目测对面弧垂板， 视线切割架空线边缘时，即达到规定的弧垂。具体方法有等长法、异长法、角度法和平视法四种。
(1)等长法。两端悬挂点与弧垂板的垂直距离均等于要求的弧垂。该法适用范围很大，当两悬挂点地上高度大于弧垂值且视线无阻时均可使用。
(2) 异长法。两悬挂点与弧垂板的垂直距离不相等，设一端垂直距离为a值，根据观测时要求的弧垂值f， 按下式求算另一端的垂直距离b值， 即
当视线与导线的切点偏离档距中点不超过1/4档距时，可使用异长法。切点偏离档距中点过大时用异长法观测弧垂容易引起较大的误差。
()角度法。以异长法的计算公式为基础，可求出视线的角度值，按此角度利用经纬仪观测弧垂。其适用范围也与异长法的相同。
将经纬仪设在悬挂点下方时， 视线的仰俯角为
式中l为观测档的档距，m;h为观测档两悬挂点间的高差， 观测站悬挂点较低时其前取+，反之取-，m;f为观测时要求的弧垂，m;a为经纬仪仪镜与悬挂点间的高差， m。
(4)平视法。两侧杆塔上的弧垂板要求处于水平位置，用水准仪平视切架空线最低点的方法观测弧垂。平视法应求出观测档的大小平视弧垂，其值按下式计算，即
式中f1为大平视弧垂，m;f2为小平视弧垂，m。根据f1或f2选择仪器支点。对大档距不适于使用角度法且满足h<4f时，可使用平视法观测弧垂。
附件安装 紧线完毕并在紧线耐张型杆塔上挂线后，在直线型杆塔上安装架空线的悬垂线夹以及悬垂绝缘子串的均压屏蔽环或招弧角，在架空线上安装防振锤和间隔棒，在耐张型杆塔上安装耐张绝缘子串的均压屏蔽环或招弧角，在两侧耐张线夹之间安装跳线和跳线绝缘子串。
(1)安装悬垂线夹。在横担上悬挂双钩紧线器或链式紧线器，其下连提线器将导线提起，卸去放线滑车;在导线上缠绕铝包带或护线条，安装悬垂线夹并与绝缘子串下端的挂板连接好;放松链式紧线器，拆卸工具。悬垂线夹应安装在横担挂孔下方铅垂位置，对于连续倾斜的线档，悬垂线夹的安装点应按计算要求予以必要的移位。
(2)安装防振锤和间隔棒。防振锤可随线夹同时安装，其中心线与线夹出口之间的距离应符合设计要求，如无特殊要求，其结构面应保持铅垂向下。线档内分裂导线的间隔棒可乘坐飞车安装，其位置应符合规定的次档距长度要求。
(3)安装跳线。安装两耐张线夹之间导线的跳线时，必须使跳线与杆塔构件(包括脚钉、拉线以及与横担相连的第一片绝缘子的钢帽)的间隙不小于设计的限值。安装前，应取得跳线线长、跳线弧垂等数据，安装时做好比量调整，安装后进行整形和复查。跳线连接板必须严密结合，铝制连接板应先用汽油清洗，再用钢丝刷清除涂有导电脂的接触面氧化铝薄膜。
张力架线法 在架线全过程中，导线脱离地面处于架空状态的架设施工方法。利用牵引机和张力机展放导线，使导线保持适当张力由杆塔上的放线滑车中通过，要求不接触地面。放线后可在牵引机场和张力机场临时锚线、紧张、平衡挂线。张力架线可以防止地物磨伤导线，避免以后在运行中因导线表面不光洁而产生电晕现象，以减轻电力线路对附近无线电系统的干扰。张力架线施工效率较高，便于跨越江河和高山，并能减少施工过程对农作物的损坏，是今后架线施工的发展方向。张力架线法的主要工序有张力放线、压接、紧线、观测弧垂、平衡挂线等。除压接、观测弧垂的作业方法和要求与传统架线法相同外，其余均有所不同。
张力放线 采取过渡牵引法展放导线，一般分为人工展放导引绳，以导引绳领放牵引绳，以牵引绳领放导线，临时锚定导线等步骤，如图2所示。
图2 张力放线示意图(a)人工展放导引绳;(b)导引绳领放牵引绳; (c)牵引绳领放导线
一般每相导线(含有若干根子导线)由一根牵引绳领放，其连接方式如图3所示。牵引板可导向，以便顺利通过滑车，使牵引绳及子导线各走其相应的滑轮;平衡锤可防止牵引板翻转;旋转连接器可释放导线随张力变化而产生的扭力。
图3 牵引绳与4根子导线的连接
(1)放线机械。主要机械为牵引机和张力机(见架线施工机具)。牵引机是放线的动力，张力机在放线过程中对架空线施加张力。牵引机控制放线速度，张力机控制放线张力，且能平稳调整与牵引机同步运转。在放线作业时，牵引机和张力机分别设置在放线区段的两端，它们需在远距离情况下配合工作，司机应配带对讲机和监听器， 以策安全。
(2)放线滑车。张力放线的放线滑车，其构造应符合一定的技术标准， 滑轮轮径对于导线直径的倍数须满足有关技术规定的要求。轮径过小除会使表面铝股伸长引起导线松股外，还会加重内层铝股被钢芯压伤。滑轮直径相同的情况下， 导线通过滑车达15次以上时，松股和压伤情况显著增加。因此，导线通过滑车的理想次数为15次， 最多不应超过20次。
(3)展放导引绳。一般平地和山区等地形条件不十分复杂的情况下，采用人工展放导引绳。当跨越江河、峡谷、果园和经济作物区时，则采取特殊的方法展放导引绳，如： 采用充氢气球、追击炮、火箭、热气飞艇、直升飞机等展放导引绳。此外，跨越江河时还可采用拖船加垫船等方式展放导引绳。采用何种方法展放导引绳应因地制宜并视机具的使用条件及操作技术要求而定。
(4)放线作业。由于机械牵引展放，放线区段不受耐张段及耐张型杆塔的限制。一个放线区段除包括多基直线型杆塔外，还可包括多基耐张型杆塔。一般情况下放线区段不超过8km。导线线轴集中在张力机场处，一轴放完时，接续另一轴，直至全区段放完。然后将导线在两端机场处临时锚固于地(简称临锚)，并用链式紧线器调节锚线张力，使导线与障碍物保持安全距离。
放线时应选择适当的张力， 使导线能脱离地面并保持一定的距离，个别不易脱离地面的线档，则在触地点设置滚轮或橡胶垫。一般放线张力不宜偏高，以免增大作业难度和导致导线内层铝股被钢芯压伤而使导线机械强度下降。
对于电力线路、铁路、公路等被跨障碍物，通常采用竹木脚手杆搭设越线架，并设置封顶防护网进行跨越放线。跨越较低电压的线路或电力线路停电作业时，可采用上述竹木越线架。而对于不能停电的重要电力线路，则采用特制的不停电跨越架，其架顶敷设尼龙防护网， 或采用由悬吊式支撑系统与以芳纶(KEVLAR)绳的防护网系统组成的防护体系，进行不停电跨越电力线路张力放线。
压接 张力架线时架空线的连接作业方法和要求与传统架线的压接方法相同， 但实施方式却分为集中压接与分散压接两种。
(1)集中压接。架空线的压接工作集中在张力机场进行。由于这种压接方式的接续管势必通过多基杆塔的放线滑车，为防止接续管通过滑车时发生弯曲，在管外须安装保护钢甲，并在管两端以橡胶套保护导线。一般情况下，集中压接方式仅用于较短的放线区段，以确保接续管通过滑车的次数不致超过一定限度。
(2)分散压接。适用于地形比较平缓地段导线的压接。放线时， 在张力机场先用连接网套将导线临时连接。导线放到牵引场后，将导线临时连接压至地面，拆除后正式压接导线接续管。这种压接方式，接续管可不通过滑车。
在山区施工，如分散压接有困难，还可采用混合方式， 使接续管通过滑车的次数不超过限定次数。
紧线 张力架线的放线区段不受耐张段的限制，紧线区段也可不受放线区段的限制。紧线动力一般不设在耐张型杆塔处， 而设在直线型杆塔间的张力机场或牵引机场。因此紧线操作一般在直线型杆塔处进行，作业方法仍与传统架线法相同。视具体情况亦可在耐张型杆塔处紧线，并应结合挂线操作进行。放线区段与紧线区段的相互关系如图4所示。
图4 紧线区段示意图
弧垂观测和附件安装 采用张力架线法紧线后的弧垂观测和附件安装的操作方法与传统架线法相同。
平衡挂线 紧线后， 在耐线型杆塔上采用平衡挂线法挂线，即在挂线过程中，耐张型杆塔两侧同时承受导线张力， 使杆塔不需设置临时补强拉线来保持平衡状态。平衡挂线按压接方式的不同分为地面压接的平衡挂线和高空压接的平衡挂线两类。
(1)地面压接的平衡挂线。按对称锚线和平衡挂线两个步骤。
1)对称锚线。在耐张型杆塔两侧的画印点以外，不影响安装耐张线夹的适当距离导线上装设连有临锚钢绳的卡线器， 利用链式紧线器收紧临锚钢绳使两侧导线临时锚定在横担上， 而使两卡线器之间的一段导线松弛。耐张型杆塔两侧临锚钢绳的张力须保持大致平衡。
2)平衡挂线。分为耐张绝缘子串与耐张线夹在地面连接(简称地面连接法)和在高空对接(简称高空对接法)两种方法。①地面连接法。将导线在两画印点之间切断，使之下垂地面，进行量尺，安装(压接)耐张线夹，安装耐张绝缘子串，再牵引挂线。操作过程如图5 (a)所示。②高空对接法。将导线在两画印点之间切断，使之下垂地面，进行量尺，安装(压接)耐张线夹。然后在耐张型杆塔的横担两侧导线挂线点上， 分别用绞磨悬挂耐张绝缘子串，每侧再利用滑车组实现耐张线夹与耐张绝缘子串尾端的空中对接，完成平衡挂线。操作过程如图5 (b) 所示。
(2)高空压接的平衡挂线。包括对称锚线和平衡挂线两个步骤。
图5 地面压接的平衡挂线示意图(a)地面连接法; (b)高空对接法
1)对称锚线。在耐张杆塔横担两侧的导线挂点悬挂耐张绝缘子串，分别在两侧导线的适当位置装设卡线器，同时布置两套辅助牵引系统，其现场布置如图6(a)所示。先利用绞磨牵引，使耐张绝缘子串受力拉紧，再通过人力牵引辅助，将耐张绝缘子串尾端经链式紧线器和临锚钢绳与卡线器相连。收紧链式紧线器，使横担两侧卡线器之间的一段导线松弛。耐张型杆塔两侧链式紧线器的张力须保持大致平衡。
图6 高空压接的平衡挂线示意图(a)对称锚线; (b)平衡挂线
2)平衡挂线。在耐张型杆塔两侧的链式紧线器和锚线钢绳上挂设高空工作平台，在已紧好的导线上画印，断线，在高空工作平台上安装(压接)耐张线夹。再利用链式紧线器将耐张线夹与耐张绝缘子串尾端连接，完成平衡挂线。操作过程如图6 (b)所示。
防护措施 由于导线的木质线轴和衬胶滑车的绝缘作用，以及牵引机和张力机械轮胎、垫木的隔离作用，在张力架线施工过程中导线常处于对地绝缘或仅一点接地的状态。因此，架线过程中应特别注意预防各种电气侵害，包括来自大气感应的静电和雷电，来自邻近电力线路的交流静电感应电压和磁感应电动势以及与被跨越电力线路的误接触等。防护措施包括将牵引机、张力机的机体接地，放线时在牵引绳和导线上安装接地滑车，架空操作时按程序短接绝缘子串、设置工作接地。当放线区段中跨越电力线路施工时，还应在牵引机、张力机场铺设必要的等电位接地网和设备区围栏，以防止跨步电压和接触电压的形成。
张力架线工艺的发展 主要体现在光纤复合地线和紧凑型输电线路的张力架线工艺上。
(1)光纤复合地线(OPGW)张力架线。其架线工艺有几点特殊的要求：①从到货至施工完毕，对光纤复合地线的传输衰减系数及长度须测试4次，以分清制造、运输和施工各环节应承担的责任;②光纤复合地线的制造长度与放线段的长度(即牵张场的位置)是一致的，都是根据光纤复合地线的接线盒所安装塔的位置而定，放线时务必对应安排;③放线滑车为单轮，其槽底直径不小于光纤复合地线直径的20倍，并大于450 mm，一般选用600 mm，轮槽完满挂胶。每个滑车上光纤复合地线的包角不应大于60°;④放线时导引绳通过特制牵引板(双重锤式防扭鞭)与光纤复合地线端部已压接好的牵引线夹相连，控制光纤复合地线每展放100 m的旋转次数不超过5次;⑤张力机卷筒直径应不小于1. 2m。根据光纤复合地线型号的不同，放线张力控制在10 kN以下或8 kN以下;⑥确保光纤复合地线的弯曲直径在0.5m以上;⑦光纤复合地线的锚线、提线、紧线、挂线及接续均使用专用工具或设备，并按规定进行操作。
(2)紧凑型输电线路张力架线。中国的500 kV紧凑型输电线路采用张力架线法施工。由于紧凑型线路三相导线为倒三角形(等边三角形)排列，每相子导线为六分裂，呈正六边形布置;与常规500 kV线路三相导线一般为水平排列或正三角形排列， 每相子导线为四分裂，并呈正方形布置有明显差别。因此，紧凑型线路的张力架线采用了一部分特殊的架线施工工艺和机具，主要有：①使用六线张力机及其相配套的六线放线滑车 (七轮) 和六线牵引板等工具进行一牵六张力放线;②直线塔导线附件安装时使用由三线提线器、链式紧线器及索具组成的上相、下相不同的提线装置，将各子导线按程序就位及安装; ③使用六线飞车和导线长度光电测量仪(又称CDJ电子计程器)，精确测定次档距， 安装子导线间隔棒及相间间隔棒。
参见彩图插页第8页23图。