《输电线路高强度格构式跨越架设计施工关键技术与应用》

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1.所属科学技术领域及背景:该项目属于电网建设线路施工领域。

输电线路放线跨越施工是难点重点和高风险点之一。随着经济的发展,线路走廊内高铁高速等被跨越物更多更高,同时铁塔高度增加、导线截面增大、子导线增多,导致放线施工故障状态冲击力增大,对被跨越物的保护要求更高,传统跨越架已不能满足要求,需要更可靠高效的跨越施工方法和装置。同时导线冲击跨越架的分析复杂,行业内相关规定和理论比较模糊,需要更权威的分析方法和结论。

2.技术经济指标及关键创新点:

2.1技术经济指标:该项目研制了快速组合大型格构式跨越架,发明了双臂液压推进硬封顶系统,研发了跨越架仿真分析系统,完善了“高强度格构式跨越架”系列成果,并在工程中得到充分应用。本跨越架系列可承担放线故障冲击,适用高度≤60m,“硬封顶”方式适用跨距≤60m,跨距>60m可采用“软封网”方式,施工周期一般两天/处,可周转次数≤120次,每处使用可节支20万元左右。

2.2关键创新点:

(1)首创了加工连接件与抱杆标准节组成“快速组合大型格构式跨越架”的方法,研制了由格构式架体、液压推进双臂横梁、门架、防护杆、顶升架等组成“双臂液压推进型硬封顶格构式跨越架”的方法,完成了系列试验和现场应用,实现了自稳定性强、抗载能力强的跨越架,解决了常规跨越架强度不足的问题。

(2)提出了格构式跨越架的动态冲击数值仿真方法,解决了单元选型、模型建立、碰撞接触搜索及加载方法等技术难题,实现了格构式跨越架在不同施工环境中的动力学冲击过程仿真。建立了跨越架仿真系统,开展了故障工况下的仿真分析,给出了跨越架的动态力学性能、抗冲击性能及相关规律。

(3)提出了跨越架的试验方案和试验监测方案,对跨越架的模拟事故工况进行了全面策划和试验,填补了该方面的国内外空白,同时与仿真系统相互验证,得出了跨越架的冲击载荷及冲击系数的规律。

(4)提出了双臂液压推进型硬封顶格构式跨越架系列化应用的思路,进行了全面的分析计算,确定了不同高度、不同跨距,不同防护宽度需求下采用的典型结构,需要时可快速配对选用,形成了系列化应用方案和施工工艺导则。

3.知识产权和论文情况:

该项目获授权发明专利4项,获授权实用新型专利7项,获软件著作权1项,发表论文8篇,发布电力行业标准1项,完成行业标准报审稿2项。

4.科技进步作用及应用推广情况:

该成果以现有抱杆为主要材料提高了资源利用率;采用格构式安装节点少减少了登高施工风险;抗冲击能力强提高了被跨越物的安全;在业内首次开展了冲击试验,研发了仿真系统,可对跨越施工进行验算,对其他跨越架设计及施工有重要指导意义。自2013年至今已在9个工程跨越高速、铁路、线路中累计使用17次,在行业内得到肯定和推广。同时该成果是适应高铁夜间班次增多、改变只能夜间跨越放线的一种方式,也可作为应急抢修快速恢复供电的临时直线塔使用。

成果说明

自2013年起,项目组在跨越施工中合计采用“高强度大型格构式跨越架”17次,其中“快速组合大型格构式跨越架”+“软封顶”形式11次,+ “硬封顶”形式6次。2015年“快速组合大型格构式跨越架”得到国网公司基建部的大力推广,有多家送变电采用了该方法的原理,2017年3月份国网公司基建部、交流公司、直流公司对“双臂液压推进硬封网”型跨越架进行了推广。 采用“软封顶”跨越架情况:①2013年3月,220kV新余变电站出线工程跨越S32高速公路高架使用了2次。②2014年10月、2015年4月、5月、2016

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