1.复合光缆架设前准备工作
(1)阅读设计资料,熟悉施工图纸。因为光缆的展放必须用张力放线方法进行,并且OPGW的制造长度是施工前早由设计单位和制造厂家都确定下来的。OPGW的放线长度,不能超过制造厂家的制造长度,一般是5.5km。同时要求,通过放线滑车的数目控制在15个以内。
在订货前施工单位和设计单位就要密切配合,根据上述原则选择每一轴光缆的长度,应尽量长一些。因为每一条光缆的首端至末端原则上就是一个耐张段,个别情况也允许光缆中部设置不断的耐张点,这主要是考虑减少中间接头,降低光的衰耗。选张力场、牵引场只能在断开的张耐塔相邻档选择,同时应尽量选择交通方便、前后宜牵张的塔位。
(2)展放光缆前,应先搭设跨越架,悬挂放线滑车,展放牵引绳运输光缆进入展放场地,这些与张力放线措施也基本相同。
(3)牵张设备的选择。由于目前光缆展放的最大牵引力不大于30kN,因此一般牵引机及小张力机的动力可满足出力要求。但需要说明的是,光缆的最小静态弯曲直径是有严格要求的,它与光缆的直径有着倍律关系。一般最小光缆的静态弯曲直径516mm,这不能作为选择张力机轮的依据。而张力轮径大小与张力有直接关系,应根据厂方代表及业主的要求,一般选择小张力机的鼓轮直径大于光缆直径的70倍,在1200mm以上。
(4)展放光缆时对放线滑轮的技术要求。一般要求放线滑轮槽底直径应大于光缆直径40倍。现场一般选用φ560mm(槽底直径)、外轮直径为660mm的放线滑车,在大跨越处也可选用轮径为915mm的放线滑车。
牵张场的首基铁塔滑车直径应用1000mm的滑轮。
滑轮的磨阻系数应不大于1.015。
(5)展放光缆挂滑轮的数量和预偏要求。一般直线塔挂一个滑轮,大于30°的转角塔及耐张转角塔挂2个滑轮。为保证放线滑车在放线过程中,其包络角的要求,在高差较大的塔位,滑轮通过光缆的包角小于60°时,也要挂两个滑轮。
经转角塔对滑轮进行预偏处理。在放光缆过程中,地线支架的滑车向塔身内角偏移,要采取措施防止滑轮与塔身横担相碰,常用的方法是在转角塔横担外侧另挂一滑轮,在放线滑车最下部系一钢丝绳,此钢丝绳通过上述的滑轮轮槽,利用外加力来改变放线滑车的偏转角度,保证在放线光缆过程不会掉槽。如图3-5-156所示。
图3-5-156 滑车的布置
2.光缆展放
(1)光缆架设工艺流程图,见图3-5-157。
图3-5-157 光缆架设工艺流程图
(2)施工现场布置简图,如图3-5-158所示。
图3-5-158 场地布置简图
(3)牵引机的摆放。一般牵引机最好摆放在靠近牵引端耐张塔的光缆线路下方,距耐张塔高的2倍远,且不小于100m。当摆在线路下方困难时,可通过转向滑车布置在线路外侧,要求转向滑车直径1m以上,并且包略角小于60°,否则用多个滑车转向。
(4)张力机的摆放。张力机都要布置在线路下方,有两种方式可供选择。第一种布置方式,选择布置在耐张塔的锚线档内。初始放线时在临时拉线侧,距耐张塔距离为塔高的2倍,且不小于100m,如图3-5-159所示。
这种布置方式的优点是利用高空作来台完成耐张线夹的制作和安装。
图3-5-159 张力机布置方式之一
第二种布置方式,在耐张塔临时拉线以后设在放置张力机的场地。可布置在耐张段内,距锚线耐张塔距离大约30~50m以内,如图3-5-160所示。
图3-5-160 张力机布置方式之二
1—小张力机;2—耐张金具串;3—牵引钢丝绳;4—机动绞磨;5—地滑车;6—临时拉线
这种布置的优点是,锚线塔的耐张线夹在地面上组装,即在张力机出口处进行组装,减少高空作业时间;缺点是多了一道升空手续,所以工作时间较长,并且多了一套升空所用机动绞磨装置。
综合上述一般情况下,牵张设备布置尽量对准线路方向,偏差线路夹角在15°,否则宜掉槽。
(5)展放过程的指挥中心设在张力场,除跨越处应当派人护线外,每个转角塔都必须派专人监护,各观测点都要配备通信器材,坚守工作岗位,观察光缆通过放线滑车的情况,发现可疑问题及时向指挥中心报告,以便尽快处理和消除可能发生的问题。
(6)展放光缆过程中严禁光缆出现死弯现象,应避免弯曲和挤压,不允许使用卡线器夹紧光缆。为此,光缆的首端即牵引端出厂前压接一个铝合金的耐张压接管,供放线及紧线牵拉之用。
放线整盘过程中间径耐张塔安装耐张线夹的光缆线前后均不用割线,也不用安装跳线,可按图预留弧垂处理。
(7)牵引线与光缆间必须用30kN的旋转连接器。
(8)光缆盘上的木板条在放线时才能拆除,运输过程中应线轴与地面平行,并严禁化学物油污的侵蚀。光缆的末端原已在线盘外侧用长钉固定着,在开始展放时,应将长钉适当松出。
(9)在锚线塔处准备一条φ11mm的钢丝绳,并穿过锚线塔的放线滑车或起重滑车,以备吊挂耐张线夹及光缆尾线。展放前,应再次检查,机械设备地锚是否牢固可靠,旋转连接器是否灵活。
(10)用一条φ16mm尼龙绳分别缠绕在张力机轮槽内四圈,缠绕方向应与光缆外层捻合方向一致,上进下出、左进右出。
(11)将尼龙绳头分别与光缆预压好的牵引头连接好,慢速启动张力机,用人力拉此尼龙绳,将光缆绕过张力轮,并拉出张力机4~5m。用光缆预制连接头经30kN旋转连接器和厂家要求的过渡防扭装置,然后连接好牵引绳。
(12)对OPGW—110光缆纤芯外层只有一层铝绞线,根据技术要求必须加装防扭牵引板。
在张力机的出口处光缆线的终端需串接防扭牵引板,经连接器连接到导引绳端头,如图3-5-161所示。
(13)正式展放前,应再次检查机械设备地锚是否安装牢固,各处接头是否结实可靠,旋转连接器是否灵活,接地是否良好,沿线通信联络是否清晰畅通。各部分准备工作就绪后方可投入牵引。
(14)展放全过程应先启动张力机,调到规定张力值再通知牵引场。牵引结尾时,先停牵引机、后停张力机,以保证沿线跨越的安全距离。
(15)开始牵引展放,应通知沿线护守人员注意观察,初始速度缓慢一些。当旋转连接器过放线滑车时,亦应减缓牵引速度。
(16)在展放过程中,为使光缆安全展放,保证施工质量,放光缆的全过程中光缆始终处在悬空状态,并对带电体有可靠的安全距离。在光缆线盘的后侧有人负责观看检查光缆的外表质量,并及时核正光缆的放出线与缆轴的夹角,使光缆平滑均匀地从盘中放出去,防止缆轴边沿磨损光缆。
(17)控制初始放线速度15m/min,当牵引机工作正常,沿线各观测点旋转完好,牵引速度由慢至快到正常牵引,正常速度宜控制在50m/min左右。
(18)防扭牵引板通过转角塔前50m,监护人员及时报告给指挥负责人,让牵引场减速牵引,防止放线滑车大偏转而光缆掉槽。
(19)在牵引过程中遇有高大跨越物,监护人员也应及时报告,使张力场提前加大张力准备,平稳提高张力数值,并与牵引场密切配合。应按设计提供的最大放线张力为极限值严格控制,避免损伤光缆。
(20)控制放线张力,一般不应越过5000N,在通过大跨越时,一般不超过10kN。如果张力机张力值读数不准时,临时控制弛度也可以。一般档距(400~500m)弛度宜控制在20~30m。
(21)光缆展放后,必须保证在耐张塔处最小尾线长度(约相当耐张塔全高的1.1倍),即耐张线夹至光缆末端的最小长度。而光缆制造的尾线长度又约大于最小尾线长度15~20m。
(22)张力放线牵引至接近尾线控制长度时(一般放线量又比计算量多余出铁塔全高另加15m),放线可停止牵引,张力场与牵引场指挥员进行联络,互通信息,使牵引场控制长度符合规程要求(紧线后双侧都能满足尾线控制长度),可以停机。
(23)安装张力机侧金刚砂耐张线夹,并按下列步骤操作:
1)由中向两端有序地缠绕内层铝合金预绞丝,其缠绕方向与光缆外层方向相反,其位置按尾线控制长度确定,缠绕时必须一次缠紧,与光缆贴合紧密。不允许折开再缠绕。
2)外层铝合金预绞线缠绕前,必须将其与内层预绞丝相应的画印记号对齐。然后由拉环出口处向档距中央方向的光缆缠绕,也必须一次缠紧。
3)将特制的铸钢环套入外层预绞线弯环内。
4)一人扶住特制拉环,另一人由另一方向(与第一次缠绕方向相反)缠绕另一半预绞线,直至缠完为止。
5)安装锚线塔耐张串连接金具。将预先准备好的吊装耐张线夹的钢丝绳用U形环与调节板连接,用绞磨牵引钢丝绳到耐张线夹挂地线横担挂孔处,并且考虑一定的过牵引量,一般光缆过牵引不超过0.1m,耐张金具串连接如图3-5-162所示。
(24)放线后,按照施工技术资料对观测档内进行弛度调整,符合设计要求,并满足在有关规程允许偏差值的范围内,作好记录并填写记录表格。以后再次检查超出误差范围时,可利用耐张塔上的金具串中调节板进行收紧或放松,直至符合验收规范为止。值得注意地是,不得用解开耐张线夹再缠绕的方法去调节弛度。
(25)放线完成后,光缆尾端(张力机侧)的光纤管裸露部位,应用塑料带封口,并用黑胶布包裹,防止光缆受潮及玷污。
(26)光缆在通过耐张塔时,并不一定有接头,在经过不断开耐张塔处应是直通的,在耐张塔的两边仍然进行耐张挂线,只是中间需留出一段引流线。这一类塔称为耐张直通塔,也叫光缆耐张不开断处。
该处施工方法是:先按直线塔放光缆,当光缆展放过后,在该耐张塔处的光缆上,组装好两边的耐张线夹及金具(在两边耐张线夹间预留有计算好的引流长度)。采用两套手链葫芦,其一端分别与耐张金具串相连,另一端分别与地线支架相连,同时收紧,将两边金具串分别挂到耐张塔挂孔上。这时中间段光缆部分失去张力,构成所需要的引流,见图3-5-163。
光缆直通放耐张塔,将一整根光缆划归不同的耐张段,在进行紧挂线操作时,可以有两种施工模式供选择。第一种,首先在中间接头塔进行对应平衡挂线,然后在两端分别进行紧线;第二种,先只在一端进行紧线,紧线合格后再进行下一档紧挂放作业。光缆直通耐张不断开挂线后示意图见图3-5-164。
图3-5-162 OPGW光缆耐张串连接金具组装图
图3-5-163 耐张直通放塔两边对挂示意图
图3-5-164 光缆直通耐张不断开挂线后示意图
(27)挂线完成后,在光缆耐张断开处,如果不能及时将耐张塔的两断余缆缆尾熔接时,应将架线盘成直径为1~1.2m的小盘。边登塔边盘绕,送至塔顶,用φ12棕绳绑扎在塔顶地线横担处。绑扎点不得少于两处,严禁将两端的余线挂在塔腿上,以防止不安全事故的发生。
(28)如果出现铝合金线断股或铝包钢线磨损,可按下列规定处理:
1)铝合金线断一股,可用单铝丝缠绕。铝合金线磨损超过单股直径的1/3时,按断一股处理。
2)铝包钢线磨损露钢时,应先刷防锈漆,再用铝单丝缠绕,然后再刷一道防锈漆。
3.复合光缆的附件安装
(1)耐张线夹。它是一种铝合金绞丝缠绕式的耐张线夹,绞线内侧有一层金刚砂,当绞线缠在光缆外层时可保证其握着力,因此该线夹也称金刚砂耐张线夹。该线夹组装示意图如图3-5-165所示。它包括有三个组成部分:
图3-5-165 OPGW—95型耐张线夹连接图
1—U形环;2—单联板;3—调节板;4—拉环;5—耐张线夹
1)外层铝合金预绞丝。OPGW—95型及OPGW—124型分别由2倍8股φ3.75及2倍7股φ4.68的铝合金绞丝构成,内侧贴金刚砂。
2)内层铝合金预绞丝即护线条。OPGW—95型及OPGW—124型分别由14股φ2.88(长2025mm)及15股φ3.29(长2450mm)的铝合金绞丝构成,内外侧均贴金刚砂。(www.daowen.com)
3)外层铝合金预绞丝的挂线端套入特制拉环。拉环由铸钢制造,将铝绞丝耐张线夹与耐张挂线金具相连接。
这种线夹在施工时不用任何特殊工具,重量轻、省料、握力大。安装时先装护线条,再装线夹。护线条能保证OPGW受到均匀的机械压力,使铝管等单元不会发生明显变形。
(2)预绞丝悬垂线夹。
1)预绞丝悬垂线夹的组装方式有以下四种,如图3-5-166~图3-5-169所示。
2)悬垂线夹由以下4个主要元件组成。
①船体形的钢夹。装于线夹最外侧,与悬挂金具相连接。
图3-5-166 OPGW—95型直线悬垂金具组装图
1—直角挂板;2—延长环;3—U形环;4—悬垂线夹
图3-5-167 OPGW直线悬垂角塔使用
②外层预绞丝护线条。OPGW—95型光缆为11根φ6.12护线条组成,它能增加线夹刚度和保护OPGW不会损伤。
③圆筒形衬垫。由两个半圆形的胶套组合而成,置于内外层护线条之间,长度约30cm。它能有效地减轻局部弯曲对铝管及光纤的影响,以及由于微风振动、舞动带来的损害。
图3-5-168 OPGW一直线接地单悬垂线夹组装图
1—挂板(UB型);2—平行挂板;3—挂板(PS型);4—悬垂线夹;5—外预绞丝;6—内预绞丝;7—接地片;8—接地引线
图3-5-169 OPGW一直线接地双悬垂线夹组装图
1—挂板(UB型);2—挂板(PS型);3—联板L—1245;4—挂板(PS型);5—悬垂线夹;6—外预绞丝;7—内预绞丝;8—接地引线;9—接地片
④内层预绞丝护线条。OPGW—95型光缆为10根φ4护线条组成,紧贴光缆缠绕。
(3)并沟线夹及固定线夹。并沟线夹、固定线夹及专用接地线的安装如图3-5-170所示。
图3-5-170 并沟线夹、固定线夹及专用接地线安装示意图
(4)接线盒。接线盒外形图如图3-5-171所示,接线盒置于一个圆筒形罩内,不仅重量轻,易于接续操作,而且不易腐蚀,可以防止雨水进入接线盒内。接线盒分为接续盒和终端盒两种。接续盒装于线路中光缆断开的杆塔上。终端盒一般装于变电所进出线门型架上,它用来将OPGW与普通光缆连接后置于盒内。
图3-5-171 接线盒的外形图
(5)防震锤。防震锤为多频音叉式,其锤头较短,防锈措施用镀锌。对夹板的紧固要求严格,需用扭力扳手检验安装效果。安装位置示意图如图3-5-172所示。
(6)在附件安装前,应对已架设的光缆进行临时接地处理。
(7)金具用的各种螺栓及销钉穿向应与该工程其他金具穿向一致,一般规定是:横线路方向由内向外穿,顺线路方向由送电侧向受电侧穿,垂直地面时由上向下穿。
图3-5-172 OPGW—95型防震锤安装示意图
(8)复合光缆放线后48h内,应完成紧线及安装防震锤,防止震动磨伤光缆。OPGW复合光缆的附件安装若不能及时进行,应用尼龙绳将OPGW绑在滑轮上,如图3-5-173所示,以防OPGW在滑轮上左右窜动,磨损光缆。
图3-5-173 尼龙绳将OPGW绑在滑轮上示意图
(9)耐张塔的防震锤应在安装耐张线夹后及时安装,各工程所采用的OPGW型式及金具不一样,所安装尺寸也不相同。下面给出几个实例,如图3-5-174~图3-5-177所示。
(10)直线塔悬垂线夹的安装准备。制作提升复合光缆的专用扁担工具,如图3-5-178所示。
光缆使用的吊钩也是特制的,吊钩的本体外围全有衬胶和衬垫,与光缆的接触长度一般为80mm,在大跨越处所用的吊钩与光缆的接触长度为150mm。
图3-5-174 光缆OPGW防震锤安装示意图
1—预绞丝;2—OPGW光缆
图3-5-175 OPGW—160防震锤型号及安装距离
图3-5-176 OPGW—90防震锤型号及安装距离
图3-5-177 ×××升压站出线段OPGW光缆防震锤安装距离
图3-5-178 专用扁工具
1—链条葫芦;2—提升架;3—地线支架;4—放线滑车;5—吊钩;6—OPGW;7—钢丝绳套;8—滑轮;9—轴;10—螺钉
(11)安装悬垂线夹的操作步骤。
1)在悬挂光缆的滑车中心点滑印后,将吊钩平稳的挂着光缆,并使吊钩上的钢丝绳基本与光缆垂直,然后收紧手扳葫芦,使光缆脱离放线滑车,打开放线滑车的活门。
2)先用绳索提升一点滑车,解除滑车锁具,拆掉放线滑车。
3)当安一个悬垂线夹时,将内层护线条的中心对准悬垂线夹的中心划印点,将一根中心划印的预绞丝靠近胶垫上用一手握紧,另一手将一侧预绞丝缠绕在光缆的本体,一侧缠完后双手交换握着,然后再缠绕另一侧预绞丝,其缠绕方向应与光缆外层绞向相同。应一根紧贴一根缠绕,缠到最后一根时,应当检查前面缠绕的几根是否对齐,并适当核正,均应整齐完好。
4)安装双悬垂线夹时,除在中心画印外(应分别画出两个悬垂线夹各自的位置和最长预绞丝两端头所处的位置),在预绞丝端头位置用胶布缠上记号,作为校核安装预绞丝位置正确的依据。
5)安装胶套,将胶套中心对准线夹中心安装,用胶布在胶套外包一圈作临时固定。
6)外层护线条的安装。安装前在胶套上画出护线条的位置印记,按此印记排列护线条。在安装过程中,应注意保持各根护线条的间距相等,护线条的安装从胶套的两端分别向光缆两侧进行一根紧贴一根缠绕,一直缠到剩最后一根暂不缠绕。
7)将悬垂线夹的接地引线板朝向塔身侧,安装悬垂线夹的外层夹板,检查各部位置正确后,将里层及外层护线条的末端全部缠完。
8)调整双悬垂线夹的位置,然后将悬垂线夹的夹板与悬吊金具连接并拧紧螺栓。
9)松出链条葫芦或手扳葫芦,使悬垂金具串受力。
(12)安装直线塔的防震锤。直线塔防震锤的安装距离应按设计图纸规定。利用一根φ80×3500mm的毛竹,一端绑扎在横担的角钢上,另一端架在护线条以外的光缆上(采用U形绑扎丝,U形丝先压住竹竿,再围绕经过角钢一周,然后将绑扎钢钎插入用#8线预先绞制的圆孔鼻内绞缠绑扎丝,将竹竿很牢固地绑在地担上。竹竿可以少许沿塔移动,但竹竿本身切不可窜动),另一端用铝丝或尼龙绳将竹竿尾和光缆用十字交叉工艺竹竿绑牢,防止竹竿顺线路方向滑动。
操作人员把二防安全带系在铁塔主材上,工作人员坐在毛竹与光缆交叉处安装防震锤,防震锤的扭矩值宜为40~50N·m,把弹簧垫拧平。也可以利用悬吊铝合金梯子作工作台来安装防震锤。
(13)专用接地线的连接安装。
1)悬垂串和耐张串均采用逐基接地。
2)对悬垂串的专用接地线,螺栓应紧密接触,在铁塔螺栓连接处要涂一层薄薄的导电脂,以防氧化生锈。
3)对耐张串的接地线,一端用专用的接地并钩线夹与耐张线夹下侧附近光缆相连接,另一端与就近塔材用螺栓连接,如图3-5-179所示。对需断开接续引向接线盒时,均使用2根专用接地线,两侧必须同时可靠接地。
图3-5-179 变电站出线构架OPGW光缆绝缘耐张串组装及接地
(14)专用引下线线夹的安装(指由耐张线夹至接线盒)。
1)引下线线夹是用来将光缆引下线段从铁塔顶下来没有张力部分,紧固在铁塔塔材上,以防光缆被风吹动而碰撞塔材。
2)光缆引下线及余线安装图如图3-5-180所示。
图3-5-180 引下线安装图
3)引下线夹具的间距原则上每2~2.5m安装一个,但是接线盒接口处、光缆拐弯处应适当缩短间距,同时应考虑塔型及塔高安装间距调整美观,其塔身的直线段可适当放宽到3m一个。总而言之,应统筹考虑布置或按照厂家提供的特制夹具和数量来进行统筹考虑安排。线路经过弯曲最小半径为0.5m,光缆引下线的安装应在保证弯曲半径的情况下,使光缆圆滑美观,直线段应顺直,严禁出现硬弯损伤光缆。
(15)接线盒和余缆的安装。接线盒应固定在统一规定的塔身主材上。余线安装在送电线路上,其高度距铁塔基础面约为6~8m,具体数据应在各工程图纸会审时确定。在变电站架构侧余线安装在3~5m处,在站内部接线盒安装高度为1.5m以上。
接线盒安装中心线与铁塔主材平行,所有安装螺栓应紧固,各种垫圈齐全,橡胶封条位置正确。
光缆对接后的多余长度(即余线),按光缆允许弯曲半径盘成圆盘,盘入余缆架内。在光缆绑扎的外层应垫以胶垫,且绑扎点四处构成四角对称布置,确保余线在风吹时不会晃动磨伤光缆。
(16)OPGW复合光缆架设主要工具表,见表3-5-34。
表3-5-34 OPGW复合光缆架设主要工具表
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