摘要：通過對500kV綏中電廠-高嶺3號送電線新建工程碳纖維復合芯導線段施工中所遇問題進行分析，查找原因，提出需要進一步改進的施工方法及注意事項。
　　關鍵詞：碳纖維導線；工藝；工器具
　　前言：隨著經濟的發展及國家提倡的節約型管理，一種新型的導線技術應需而生：碳纖維復合芯導線。碳纖維復合芯軟鋁導線與相同規格的普通鋼芯鋁絞線相比具有強度高、導電率高，線膨脹系數小、弛度小、重量輕，耐腐蝕、使用壽命長、降低線路成本，具有廣泛的應用前景。
　　一、依托工程概況：
　　500kV綏中電廠至高嶺3號送電線新建工程線路起點為綏中電廠，終點為500kV高嶺換流站，路徑總長度為16.35km，其中利用原遷綏線舊線路約8.695km，本次新建線路長度約為7.655km，并在舊線路15#~16#中間增加一基耐張塔,桿塔編號為16-1#。新建段導線采用LGJ-400/35鋼芯鋁絞線(32#-47#，6.226km)及JL/F-300(碳纖維復合芯鋁絞線28#-32#，1.429km)，四分裂，全線架設雙地線，LBGJ-150-40AC鋁包鋼絞線。利舊段僅進行“調爬”處理即只更換線路的部分絕緣子。碳纖維復合芯導線段地勢比較平坦，跨越果園4處。
　　二、導線結構及施工特性：
　　2.1導線結構及物理特性
　　本工程所采用的碳纖維復合芯導線由二層鋁材、一根碳纖維棒絞制而成，其中最外層鋁材為圓型，次外層外梯形，兩層絞制方向相反。
　　
　　導線具體參數如下表所示：表2-1
　　型號 外徑
　　
　　mm 截面積
　　
　　mm2 單位
　　重量
　　kg/m 綜合
　　膨脹系數
　　1/℃ 破斷
　　張力
　　（kN） 備注
　　      
　　JL/F-300 22.5 343.14 0.9000 16.3×10-6 111.150 
　　2.2碳纖維復合芯導線對施工的要求
　　2.2.1放線時，要求放線滑車直徑大于導線直徑的20倍；輪槽深度大于導線直徑的1.25倍；輪槽口寬度應大于導線直徑的2.4倍且應保證順利通過各種聯接器；導線的彎曲半徑>1.2m。
　　2.2.2張力機的輪徑應大于導線直徑的40倍。
　　2.2.3張力機的主輪距離第1個桿塔的距離應該放線滑車高度的3倍。
　　2.2.4為了最大程度上保護導線不受損傷，放線架、張力機、第1組放線滑車要在同一條直線上。
　　2.2.5碳纖維復合芯鋁絞線采用的鋁材為“軟鋁”，故導線進行展放時，施工全過程應處于架空狀態，壓接時錨線末端不許接觸地面，無法避免接觸地面時應預先在地面做保護處理，如在地面鋪上紙、彩條布等。
　　2.2.6因導線外層鋁線為右向，所以在張力機放線時導線要從張力機左邊纏入，從右邊放出后連接到牽引板上。
　　2.2.7采用卡線器進行錨線時，錨線長度距離端頭18m外，且對尾端進行保護，避免硬物碰傷導線。
　　2.2.8使用直線接續管時，不得使直線管通過放線滑車（本工程暫無直線接續管）。
　　三、施工過程及遇到問題
　　3.1施工準備
　　根據《110～500kV架空送電電路施工及驗收規范》GB50233-2005以及業主項目部的科技立項要求，本工程28#-32#（檔距和為1.429km）采用碳纖維復合芯絞線，導線由XXX電纜廠提供，配套金具由上海XX（直線金具）、江蘇XX（耐張金具）提供。導線展放采取張力放線的型式，28#為牽引場、32#為張力場，牽引方式“一牽四”。按照導線供貨廠家的施工要求，張放導線所需使用的張力機輪徑應大于導線直徑的40倍，按照表1-1的導線參數以及我公司的資源配置情況，張力機輪徑為1500mm。
　　3.2導線展放
　　因本區段導線采用定長設計，且施工要求張力機的主輪距離第1個桿塔的距離應該放線滑車高度的3倍，但按照檔距累計及張力機布置位置，發現導線供貨長度不夠，因此在展放過程中需要用其它線軸與展放中的導線用蛇皮套、旋轉連接器連接后滿足放線需要。在展放過程中發現蛇皮套內的導線鋁股有伸長現象，伸長后導致碳纖維芯棒內縮，參照網省兄弟單位的經驗安裝芯棒夾頭可避免，但因廠家供貨數量及施工工期的限制，參照線路長度及芯棒伸縮的長度比對，本工程未安裝芯棒夾頭。
　　3.3導線緊線
　　在左相導線展放完成后，立即安排測工進行導線的緊線工作，因沒有專用的緊線卡線器，在施工前監理單位安排與施工單位、生產廠家一起對傳統卡線器與碳纖維復合芯導線的錨線進行了可行性試驗，試驗結果表明傳統的卡線器會對導線的鋁股造成一定程度的壓痕，但按照供貨廠家的意見，壓痕處不影響送電投運。
　　下圖即為壓痕圖。
　　圖3-1傳統卡線器對導線鋁材產生的壓痕圖。
　　在緊線完成后，因天氣已晚沒有安排壓接施工。第2日即在導線放置12小時后，測工考慮到錨線時未對碳纖維芯進行錨固處理，而且碳纖維復合芯導線自身鋁材較軟，錨固過夜后會有一定程度的伸長，于是對緊后的導線進行了復測工作，發現弧垂有較大變化，見表3-1，重新緊線后在碳纖維芯棒上劃印壓接，壓接后弛度變化不大，右相及中相參照左相施工，緊線后直接碳纖維芯上劃印、壓接，但未懸掛12小時，其結果與左相懸掛過夜差距微小。
　　左相緊線及過夜后弛度差異表表3-1
　　序號 標準弧垂 緊線時
　　溫度 緊線后
　　弧垂 過夜后
　　弧垂 差值 備注
　　1 9.28m 20℃ 9.33m 10.02m 0.69m 
　　3.4壓接施工
　　因碳纖維復合芯導線所使用的耐張管與傳統的有很大區別：碳纖維復合芯導線施工的配套壓接管的受力鋼錨采用了“螺栓式”的連接方式，主要拉力承受靠內層的彈性夾芯與碳纖維芯間的摩擦。各部組件見下圖：
　　
　　圖3-2耐張金具各部組件圖
　　為了保證施工質量，在作業時邀請供貨單位現場指導施工。在第1根導線壓接完成后“松錨”時，發現有起“燈籠股”的現象，見圖3-3，發現此現象后，施工班組立即停止松錨，查找原因，最后將原用于松錨的絞磨更換成有較大長度卷桶的絞磨，這樣在松錨時消除了磨繩的抖動現象，也再無“燈籠”的現象出現，前期的“燈籠”也隨導線承受張力后而自動復原。
　　
　　3.5附件安裝
　　碳纖維復合芯導線的附件安裝與傳統導線的安裝方式無區別，弧垂達到標準后在導線上畫印兒，將預絞絲護線條中心與導線上的畫印兒點對齊纏繞后安裝懸垂線夾。為了更好的保護鋁股不受破壞，提線器均采用掛膠型，使用過程中橡膠有破損則及時更換。
　　安裝間隔棒時因需要纏繞兩層護線條，且有一層在間隔棒外側，施工時按照供貨單位提供的施工圖片并在地面進行試驗后進行高空安裝。
　　四施工經驗：
　　4.1張力機的選擇：本工程選用的張力機輪徑為1500mm，在施工過程中未發現導線有松股的現象出現，但在施工前查閱其他兄弟單位施工經驗介紹時發現使用1400mm輪徑的張力機有松股現象，因此建議在施工選擇張力機時應適當提高張力機輪徑的要求，由40d改為70d-50（單位mm，d為導線直徑）。
　　4.2因施工時發現導線的配盤長度不足，在此向供貨廠家提供建議：生產前與設計及施工單位溝通，根據設計所需要的檔距長度及施工現場張牽場的實際情況生產，如此可以將導線的長度較為合理的生產，可以避免長度不足或過長。
　　4.3導線金具供貨時，耐張金具（鋼錨、楔型夾頭、楔型夾座）應多配備幾套，留做緊線工具用，這樣能夠避免使用傳統卡線器錨線、緊線時對導線造成的損傷，而在緊線后僅用傳統卡線器做臨錨處理使傳統卡線器的動荷變為靜荷，更大限度的保護導線。
　　4.4為避免導線牽引時導致碳纖維芯棒內縮需要安裝芯棒夾頭，芯棒夾頭在訂貨、供貨時應充分考慮，以避免芯棒內縮。
　　4.5緊線、斷線、壓接的時間間隔因盡量縮短，導線斷線前劃印兒工作宜在碳纖維棒上進行，防止鋁股的伸長導致各子線間弧垂不均勻變化。
　　4.6因施工經驗、施工方法及施工工器具的限制，目前而言碳纖維復合芯導線的施工進度較慢，但隨著碳纖維復合芯導線的廣泛應用，對施工方法、施工工藝及施工工器具的研究將會更加深入，施工進度可獲更大的提高。
　　參考文獻：
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