架空输电线路带电封网跨越施工方案
在凤凰-西山-东郊 750kV 输电线路工程施工中，跨越电力线路较多，220kV 送电线路跨越 7 次，110kV 送电线路跨越 5 次， 35kV 送电线路跨越 4 次，跨越线路较高，跨越交叉角度较小，普通的钢管跨越架及竹子跨越架很难搭设，搭设跨越架占地面积较大，征用土地困难，被跨越的电力线路多是重要的供电线路，办理停电跨越困难，为了确保工期，安全施工，为此项目部 QC 小组针对带电跨越施工进行研究，确定采用带电封网方式进行跨越施工，下面以带电跨越 220kV 凤嘉线一、二回线路为例进行阐述。
新建凤凰-西山-东郊 750kV 输电线路工程架线跨越凤嘉 220kV 一、二回送电线路施工，属于大型基建作业现场。被跨越的凤嘉 220kV 一、二回送电线路是凤凰变电所的重要输出线路通道，根据现场勘测，被跨越 220kV 凤嘉线为同塔双回线路，被跨越线路较高，停电施工难度较大，故采取带电封网的方式跨越作业，为保证跨越架线施工顺利完成以及被跨线路安全运行，特编制如下作业方案。
01工程概况
凤凰-西山-东郊 750kV 输电线路工程施工Ⅰ标段起自新疆维吾尔自治区昌吉州玛纳斯县的 750kV 凤凰变电站，止于止于呼图壁县呼图壁河东岸 J25，路径长度 64.581km，单回路架设导地线，共计 139 基铁塔， 设计风速为 29m/s、31m/s ，最大设计覆冰为 10mm ，导线型号： LGJ-400/50 ；地线型号：JLB20A-150 和 GJ-120、OPGW-150 和 OPGW120 。
02作业内容
2.1 跨越基本情况
G1-G10 放线段架线施工时，在 G2-G3 档内跨越凤嘉 220kV一、二回送电线路，跨越位置在凤嘉 220kV 一、二回送电线路0002 号和 0003 号铁塔之间，距 0002 号塔 136m 处。本线路 G2-G3 档距为 368m；G2 塔型为 JG3H-48m，全高 66m，导线横担宽度为 23m ；G3 塔型为 ZB292H-57m，全高 64.4m，导线横担宽度为 39.6m；两塔位挂点间高差为 9m。凤嘉 220kV 送电线路为双回线路，两线路交叉点处凤嘉 220kV 地线对地垂直高度为 34m；两地线宽度与中相同为 12.6m，上线宽度为 8.6m，下线宽度为 10m，线路跨越交叉角 77°40′，交叉跨越点距 G2 塔中心水平距离 55m，220kV 凤嘉送电线路地线与 G2 塔挂点间高差为 14m。
2.2 跨方案的确定
本跨越档内凤嘉 220kV 送电线路为双回线路，为确保凤嘉 220kV 一、二回送电线路正常运行，利用 G2 和 G3 塔的自身高度和距离凤嘉 220kV 一、二回送电线路较近的自然条件，在 G2 号-G3 号塔之间搭设 3 相宽 6m、长 32m 的绝缘玻璃钢管封网索道，遮护凤嘉 220kV 一、二回送电线路。G2 号塔采用铁塔横担最为索道桁架，G3 号塔在上下曲臂节点处安装临时横担作为索道桁架，用 6 根Φ16 迪尼玛绝缘绳和 27 根绝缘玻璃钢管和 8 根定长绝缘绳封顶形成三道 6m 宽遮护网，遮护凤嘉 220kV 一、二回送电线路跨域区段。
绝缘钢管索道遮护网搭设好后，再进行导、地线、光缆的展放、平衡挂线、紧线作业及附件安装。
03跨越架线前基本准备
3.1 技术准备
张力架线段为 G1-G10，跨越档在 G2-G3。
施工图经过会审，设计进行了施工图交底。《架线作业指导书》、《跨越 220kV 电力线施工方案》等施工方案按照要求程序进行了编审批。
3.2 人员准备
管理人员、施工人员（跨越架搭设队 20 人、架线施工队 30 人、附件安装队 30 人）齐全，到达指定岗位或待命。
所有参加跨越架线的施工人员接受岗前培训，考试合格后方能上岗。
所有参加跨越架线的施工人员作业前必须参加施工安全技交底。
特种作业人员必须具有有效证件，如高处作业工、绞磨工、磨尾工。普工必须在技工的带领下作业。
3.3 材料准备
架线所需材料运抵张、牵场，摆放整齐、规范，标示清晰，经过现场检验合格，规格、数量满足施工需要。
3.4 机具准备
放线段导地线滑车已经事先悬挂完毕。
张牵场锚线地锚、索桥跨越架地锚已埋设完毕，检验合格。张牵设备已按施工要求进场，安装就位，并试运行调试状态良好。
动力伞使用前报审批完成，并提前运至现场。
跨越架跨越申请批准后施工的前一天运至作业现场，调试状态良好。
其他有关施工工器具按要求准备并运至现场，工地检验合格。
3.5. 带电跨越申请
派专人按照程序与运行单位办理带电跨越申请、带电线路退出重合闸申请以及工作票。填写分组作业施工任务单，明确工作范围、安全措施和工作班成员及工作内容。
3.6. 通道协调
前期人员与属地局前期负责人、线路走廊属地地方村镇政府前期配合人员、土地承包人事前取得良好沟通，在施工过程中避免阻拦现象。
3.7. 材料检测
本次跨越使用的绝缘迪尼玛绳耐压为 220kV-500kV,使用前应到检测单位进行检测，检测合格后方可使用，使用时注意采取绝缘绳的防潮措施，绝缘绳用木杆架搭设平台放置，避免与地面直接接触。
04作业流程
4.1 施工工艺流程
图 带电跨越张力架线施工工艺流程图
4.2 施工原理
利用在新建线路 G2 号横担和 G3 号塔铁塔上安装辅助横担，作为承载索定位装置，每项导线通过铁塔横担和辅助横担安装 2 条承托绳，在承托绳间安装封网装置，形成对被跨电力线路的防护体系，再开展跨越架线。在架线正常状态下，各种线索均为带张力在跨越系统上方悬空通过，不会对被跨越线路造成影响。当导引绳、牵引绳、导地线在跨越放线区段发生跑线时，线绳会落在封网装置上，从而将其载荷传递到承托绳上，使承托绳受到较大的垂直载荷。现场平面布置如下图图一所示。
图 跨越系统布置示意图
图中：
1--锚固系统
2--调节装置
3--钢丝绳套
4--抗弯连接器
5--悬吊钢丝绳
6--辅助横担
7--承托滑车
8--封顶网绳
9--承托绳
4.3 跨越点基本数据
4.3.1 跨越点基本数据
4.3.2 跨越示意图
图 G2-G3 跨越断面图
图 G2-G3 跨越凤嘉双回线平面示意图
05施工方法
5.1 施工准备
5.1.1 施工前对跨越系统的承托绳进行验算选择确定
5.1.1.1 放线张力计算：
（1）展放导线施工施工过程：
先由一根φ15 小牵绳牵引φ18 中牵绳，由中牵绳“一牵五”的方式展放五相的小牵绳，然后再由一根φ18 的导引绳牵引一根φ28 的牵引绳，最后由φ28 的牵引绳采用“一牵六”的方式展放导线。
（2）导线及引绳的技术参数
（3）用φ18 引绳牵引φ28 引绳时的线索比载为 m1=0.303；用φ 28 引绳牵引导线（“一牵六”）时线索比载为 m2=2.38；因 m1<m2，所以只需要对导引绳牵引φ28 牵引绳进行校核。
（4）因为当地大风天气较多，为确保绝缘网对被跨越电力线路安全距离，将增加 1m 的安全裕度，跨越净距△h 高于地线 3.5m，如跨越示意图所示，根据抛物线公式推导出任意点的弧垂公式：
f(x)=k·S1·S2
式中：
k=q/(2t·cosθ)
q--为导线的单位线长重；
θ--为两塔位悬挂点高差角；
t-- 为水平张力，
S1、S2 --为相邻杆塔距被跨越点的距离。
故：
K=1.511/(2×3000COS（1°24′））=0.0002519
S1=55m,
S2=313m,
H=35m,
θ=1°24′。
f(x)＝0.0002519×55×313＝4.33m
f(x)＝48+55×tan1°24′-34-△h＝11.84m
代入公式 f(x)=k·S1·S2与k=q/(2t·cosθ)得 ：
t= q ·S1·S2/(2 f(x)·cosθ)=3.012×55×313/(2×11.84×cos1°24 ′)=21.9kN。
而本次展放牵引绳选取的张力为 120 kN，此时该跨越点的放线弧垂为 m,跨越净距为 4.5m, 凤嘉一二回线在该处导线对地线的距离为 4.5m，被跨越导线距离凤嘉一二回线导线距离为15.2m，放线时弧垂满足导线对凤嘉一二回线地线的安全距离。
5.1.1.2 封网长度计算:
新建线路单向导线封网长度计算；
L1>B/sinα+Bw/tanα+2·Lb
式中：
L1--新建线路单项导线封网长度；
B--被跨越电力线路两边线的水平距离；
Bw--单项导线的封网跨度，取 6m；
α--新建线路与被跨越线路的交跨角；
Lb --封顶网装置伸出被跨越电力线路的保护长度，10-15m。
L1=10/SIN77°40'+6/tan77°40'+2×10=31.55。
经计算，本跨越封网长度 32m
5.1.1.3 承载索的受力计算
在 施工中封网迪尼玛绳选用 φ16 主承托绳，破断力为213kN，本工程 G2-G3 封网遮护 220kV 凤嘉带电线路跨度为32m，考虑六倍的安全系数，若出现跑线，承托绳承受的最大荷载为：
Q=k1×k2×g×q×L×n×6
式中：
k1--动载荷系数，取 1.2；
k2--不平衡系数，取 1.2；
q--1kg 等于 10N
g--单位导线的重量；
L--跨越距离；
n--导线的根数；
Q=1.2×1.2×1.511×10×66×6×6=51.7kN<215.3kN
计算结论：通过计算，在网架距离被跨越电力线路上方 3.5m 距离情况下，各种绳索在距离网架高度 1.5m 展放是受力满足安全要求。
绳索控制一览表：
5.1.1.4 承托绳、绝缘玻璃钢管、牵引绳选用
（1）承托绳选用φ16 的迪尼玛绳，其力学特性：拉断力为215.3kN，拉断伸长率为 3.8%，单位重量为 0.132kg/m。
（2）次级导引绳选用φ18 的锦纶绳，其拉断力为 123.4kN。
（3）选用φ60×7m 绝缘玻璃钢管共计 27 根，每根绝缘杆重量 18kg，集中负荷 172kg。
5.1.2 施工前必须由专人负责联系运行单位，书面申请被跨越线路退出重合闸，并办理工作票等相关手续。工作前工作负责人交代好工作任务和安全注意事项，加强现场监护。同时请监理公司、运行单位派专人加强现场监护。
5.1.3 开挖锚固承托绳地锚，地锚的深度不小于 1.8 米，马道夹角为 45 度角，挖设地锚时要查清附近是否有地下管道及光缆设施，采取有效避让措施。
5.1.4 悬挂放线段导地线放线滑车。
5.1.5 施工前对所有绝缘绳网进行绝缘性检测和外观检查。
5.2 滑车布置与辅助横担的安装
5.2.1 G3 号塔辅助横担悬挂
5.2.1.1 G3 号铁塔悬挂
图 G3号铁塔辅助横担及悬挂滑车布置图
辅助横担抱杆规格□600×□600×44m，抱杆悬挂高度为横担底面下 9m 处，抱杆悬挂在 G3 号塔的大号侧上曲臂上，横担与曲臂接触点采用木方与塔材之间进行隔垫，防止损坏塔材，抱杆与塔材接触点固定为 4 点固定，固定位置分别在上曲臂的两根主材上，抱杆的垂直方向采用六点悬挂，分别为辅助横担头与铁塔横担头连接，连接采用Φ15 的钢丝绳套与 5T 拉链葫芦连接，便于调整抱杆垂直方向均匀受力，其余辅助抱杆上各点连接分别为每相索道承托绳滑车挂点处，横担连接点选择铁塔横担的主材与斜才节点处。
5.2.1.2 辅助横担起吊采用两点水平同时起吊
起吊滑车布置在横担的两个端头，在 B 腿、C 腿布置转向滑车，采用两 3 吨机动绞磨吊装。
5.2.2 G3号塔索道滑车的悬挂
G3 号塔索道滑车每相悬挂 5 个滑车，外侧两个滑车为承托绳滑车，滑车间距为 6m，临近索道滑车内侧的两个滑车为索道排架牵引绳滑车，索道滑车与排架滑车间距为 0.5m，中间的滑车为循环绳滑车，滑车悬挂高度为 0.3m，采用Φ15 的钢丝绳套悬挂。
5.2.3 G2 号塔索道滑车的悬挂
G2 号塔索道滑车每相悬挂 5 个滑车，外侧两个滑车为承托绳滑车，滑车间距为 6m，临近索道滑车内侧的两个滑车为索道排架牵引绳滑车，索道滑车与排架滑车间距为 0.5m，中间的滑车为循环绳滑车，滑车悬挂高度为 0.3m，采用Φ15 的钢丝绳套悬挂。为了保证每相排架对展放导地线的保护，边导线滑车向塔内侧位移 3m 悬挂，跨越索道搭设完成后将两边相的中间循环滑车换为导线放线滑车，中相导线滑车利用型 V 套悬挂在转角内侧的两根主材上。
图 直线塔辅助横担布置示意图
图 耐张塔横担布置示意图
5.2.4 网架地锚的布置
5. 2.4.1 在 G2 号小号侧布置 9 个网架地锚距离 G2 号塔 100m，索道绳地锚间距 6m，在两索道绳中间布置一个排架锚固地锚。
5.2.4.2 在 G3 号塔大号侧 100m 处每相布置 3 个地锚，索道绳地锚间距 6m，两索道绳中间布置一个排架牵引地锚。地锚布置图如下：
图 G2-G3跨越220kV凤嘉线跨越架搭设布置图
5.2.5 辅助横担拉线地锚的布置
为了平衡网架索道绳对辅助横担产生的水平分力，辅助横担需要加设反向受力拉线，在顺线路大号 80m 处布置三条拉线地锚，辅助横担补强拉线如下图：
图 G3号辅助横担的拉线布置图
5.2.6 跨越架位验收
跨越架搭设完毕后通知运行单位验收，网架控制高度符合安全距离后，运行单位批准后进行下步施工。
5.3 展放初级导引绳
220kV 凤嘉一、二回线退出 施工准备重合闸后，利用动力伞展放一根 Φ4的迪尼玛绳，展放过程中尽量做到Φ4 迪尼玛绳不与导线接触。
图 动力伞展放初级导引绳工艺流程
5.3.1 施工准备
利用凤凰变附近的公路进行动力伞起飞场地，并详细向施工人员进行技术交底，人员分工落实，跨越塔位高处接线人员到位，通信畅通，在跨越塔位地线支架上安装醒目的标记。
5.3.2 初级导引绳安装
动力伞初级导引绳为φ4 的迪尼玛绳，本次安装盘长为 500m。
图 动力伞展
5.3.3 初级导引绳展放
动力伞起飞前应该确认风速、风向、障碍物，顺利起飞后，告知塔上高处人员，并与飞行员保持联系。
5.3.4 沙袋抛扔
当展放开始的第一基塔上人员看到动力伞后，应用对讲机通知飞行人员，动力伞距离起始塔位约 200m 时，调整飞行高度，与即将通过的铁塔净空距离不宜过高，将沙袋抛扔下。当引绳接触到铁塔时，高空人员将引绳抓住，移至线路一侧并固定，飞到相邻塔位抛下沙袋后，初级引绳展放完毕。
5.3.5 动力伞返航
动力伞返航后达到起降场前，用报话机通知地面指挥人员，并由指挥人员指挥降落。
5.3.6 迪尼玛绳连接
将已经展放完毕的初级导引绳与φ16 迪尼玛绳连接。
5.4 展放承载索及牵引网
5.4.1 利用已经展放完毕的初级导引绳，以一牵一的方式张力展放一根循环绳（φ16 的迪尼玛绳）。
5.4.2 利用已经展放完毕的φ16 的迪尼玛绳穿过 G2、G3 辅助横担下方外侧滑车，用φ16 的迪尼玛绳采用“一牵三”的方式牵引两根 φ16 的迪尼玛和另一根φ16 的迪尼玛绳（作为循环绳、牵网绳）。两根迪尼玛绳作为承托绳，承托绳前后端通过抗弯连接器，与地面的钢丝绳连接。承托绳一端直接连接在地锚上，另一端通过手板葫芦与地锚连接。
5.4.3 每项导线布置两条承托绳，由于地线挂点与边导线挂点水平间距相差 2m，网架满足同时保护的要求，故边线与同侧的地线共用一个网架。承托绳展放完毕后，根据需要收紧手板葫芦，使承托绳的弧垂符合施工要求。
5.5 安装封网装置
5.5.1 根据被跨越电力线路与跨越档的具体位置，在每相导线的 2 条承托绳之间安装封网装置。
5.5.2 在安装每条承托绳过程中同时牵引两条牵网绳，为牵拉封网装置做好准备。
5.5.3 封网装置与辅助横担上的牵引网连接好后，由高空作业人员将绝缘网两侧的滑轮装置逐一挂在承托绳上，另一侧塔位施工人员牵拉牵网绳，并将绝缘网牵拉至被跨越电力线路上方。
5.5.4 在 G2 塔上进行安装绝缘玻璃钢管，每相牵引网由 10 根 Φ60×7m 和 9 根Φ16×6m 的定长绝缘绳组成，第一根安装绝缘玻璃钢管，第二根为定长绝缘绳，第三根为绝缘玻璃钢管，以此类推，绝缘玻璃钢管与定长绝缘绳间距为 2m，最终形成长度为 35m 的遮护排架，封网装置布置示意图见下图。注：图中为示意图，每项具体安装玻璃钢管和定长绝缘绳见材料表。
图 跨越网架装置布置示意图
图中：
1--承载索；
2--牵网绳；
3--网绳连接绳；
4--封网绳；
5--绝缘撑杆 ；
6--承网滑轮；
7--撑杆滑轮 ；
8--挂钩。
5.5.5 当封网装置均匀覆盖在被跨越电力线路上方时，将牵网绳锚固在地面上。
5.5.6 再次调整承托绳一端的手板葫芦，使承托绳的弧垂满足施工要求。
5.5.7 索道跨越架搭设完成后，在 G2、G3 的每根索道绳上采用专用卡具和Φ15 的钢丝绳套连接锚固到铁塔上，对网架进行二道保护，跨越当内的导地线滑车相同采用二道保护措施。
5.6 张力展放导引绳、导地线
5.6.1 在铺设绝缘网的同时，各牵引一根次级牵引绳（φ16 的迪尼玛绳），将每条次级牵引绳放在对应的放线滑车中，通过抗弯连接器与导引绳（φ16 引绳）相连。
5.6.2 利用机动绞磨将导引绳牵引通过跨越塔位，与另一侧的导引绳相连，并锚固在地面。
5.6.3 所有放线段导引绳连通完毕后，利用张牵机对导引绳升空。
5.6.4 全线导引绳升空完毕后，利用导引绳牵引地线、牵引绳（φ 28 大牵绳）、导线。
5.7 紧线附件安装
放线完毕后，在跨越架所在的耐张段完成紧线、附件安装。
5.8 拆除跨越系统
跨越档所在耐张段附件安装完毕后，即可拆除跨越架不停电系统，拆除跨越架前通知运行单位有关人员到位同意拆除作业后方可作业，拆除作业按安装的逆程序进行。拆除承托绳、循环绳均应带张力拆除，避免绳索落于被跨越电力线上，在拆除最后一个循环绳时，高空作业人员通过已经展放完毕的导线，采用走线的方式将该绳索从被跨越电力线上方拆除。
5.9 索网跨越架搭设注意事项
在带电体附近作业时人体与带电体之间的最小安全距离应满足规定。
索网承力索、固定绳地锚位置确定：档距内的索道地锚位置根据被跨越线路高度、跨越处封网绳与带电线路的安全距离、索道的弧垂来确定。地锚分坑由项目总工现场负责核定。
绝缘绳、网的使用，必须符合本跨越施工方案的要求
1）绝缘绳、网应进行外观检查验收，不允许有破损，损股现象。
2）必须进行机械强度和电气性能试验，试验结果符合要求。
3）绝缘绳保养必须放置干燥的专用箱，使用前应烘干。
4）绝缘绳不允许进行压线、防止过热拉断。
5）绝缘绳连接必须编制端环连接，不允许系扣方式连接。
6）使用过程中网、绳与地面隔离。
索网搭设所用的滑车、钢绳套、卸扣、链条葫芦等工具使用前均应进行认真检查，凡有损伤、变形、腐蚀等现象的不得使用。
索道搭设必须由现场施工负责人指挥。
在收紧承力索的同时，要注意观察铁塔横担受力情况，铁塔下横担补强拉线要紧固。
临近带电体作业，上下传递物体时必须使用绝缘绳索，作业全过程应设专人监护。
索网越线架一旦开始设置，就必须在承力索两端锚固地锚处安排专人员进行昼夜看护，严禁任何人员触动或调整锚固装置。
索网跨越架搭设好后应经项目部验收合格后方可使用，并在跨越架下方设置醒目警告牌。
跨越施工完成后，应尽快将带电线路上方的索网拆除。
06带电跨越施工总结
通过带电封网跨越 220kV 输电线路施工与其它跨越方式比较，从工期和效益上都是可取的施工方式，带电封网作业需要详细调查线路跨越地形，根据不同地形编制不同的封网措施，带电封网可以减少占用土地面积，同时施工工期较短，一般情况下，准备工作做好后，一天就可以完成封网，一天可以完成拆网工作，如采用抱杆跨越架或钢管跨越架，不但占地面积较大，而且施工工期需较长，安全风险较大。