浅析遥控氦气飞艇放线施工工艺-职称论文网

浅析遥控氦气飞艇放线施工工艺
曹云
摘要：随着电力事业的不断发展，近几年国内新建的高压架空线路数不胜数，线路走廊的选择多处于悬崖峭壁，跨越大量林木、电力线、通信线、峡谷、房屋等，若采用传统的人力展放导引绳的方法，将导致大量的青苗赔偿，并需要大量的人力、物力给施工带来了极大的困难。为了解决线路施工走廊问题及山林、深谷、悬崖峭壁、自然保护区等特殊地理环境和施工环境下的导、地线展放技术难题，经过讨论、论证和实践，最后提出利用飞艇张力展放导引绳，遥控氦气飞艇是新一项新技术，把这项新技术运用到输电线路展放导引绳施工工艺中是一项创新。
关键词：遥控氦气飞艇放线；迪尼玛绳；架线施工
遥控氦气飞艇是高压输电线路架线施工中的一种新型跨越工具,飞艇放引绳技术主要是由飞艇技术、遥控操作技术、施放引绳技术以及后续工序施工技术等几部分组成.其中,遥控操作人员的操控技术和工作经验至关重要.
1、施工步骤及方法
1.1 施工方法说明
1.1.1在飞艇施工引绳的工艺中，由飞艇施工的引绳为一级引绳，其后顺序牵引的引绳为二级、三级等，引绳的破断力随级别的升高而不断增大，直至足以牵引导引绳，当一级引绳施放完毕升空后，二级及其以后的引绳可利用小型牵引机械和放线牵张设备分级进行牵放。整个工序的关键工作和首要工作是在飞艇进行的一级引绳展放上。
1.1.2飞艇施放一级引绳的方式有两种，牵放和展放，根据作业时地形、气候和跨越物的特点选择不同的放线方式，本工程采用的方式为牵放。
1.1.3牵放是将一级引绳全部置于起点地面线盘上，并将绳盘上的绳头带上塔顶，当飞艇在塔顶上方悬停并从遥控放线器中放出一段5～10米的引绳到塔顶后，这时将飞艇放下的绳头和从地面带上塔顶的绳头相连，飞艇便可牵引引绳向终点飞行。飞行全程中，引绳的张力由地面绳盘操控人员根据指挥员的命令进行控制，引绳可始终处于腾空状态，飞艇在飞越终点后带引绳下降，当塔顶或地面人员抓住引绳后，遥控人员把遥控脱绳器打开，将飞艇上的绳头抛下，完成一段线路的一级引绳牵放。
2、作业安排及流程
2.1设立一个专业飞艇队，主要负责采用飞艇施放一级引绳，直至牵通一根四级引绳，牵通一根四级引绳后，飞艇队任务完成将转至下一展放区段，剩余后续施工由项目部架线队负责，主要完成从一根四级引绳至八根（单回路五根）φ13mm导引绳的后续工作，并最终完成导、地线及OPGW的张力展放。
2.2施工流程
现场勘察起降场 → 技术方案准备 → 技术交底、物资准备 → 飞艇牵放一级引绳 → 一级引绳过渡二级引绳 → 二级引绳牵引三级引绳 → 三级引绳牵引四级引绳 → 四级引绳二次一牵三、一次一牵四作业共完成八根四级引绳（单回路为二次一牵三作业完成五根四级引绳） → 四级引绳牵引放线导引绳 → 正常方式完成导、地线及OPGW张力展放。
3、后续施工方案
3.1由于遥控飞艇所牵放的一级引绳破断力极低，要将一级引绳过渡到常规线路使用的φ13mm钢丝绳，这其中还需要过渡二级、三级引绳、四级引绳，并且在四级引绳上以两次一牵三的方式将一根引绳变成五根引绳。
3.2当作业区段的一级引绳全部放通后，采用人工牵引的方式将一级引绳过渡为二级引绳，再采用机动绞磨牵引的方式将二级引绳变为三级引绳，三级引绳牵通后，使用专用小型牵张机牵引一根四级引绳。
3.3全部引绳牵通后，便可将导线引绳和地线引绳分别放到导线滑车和地线滑车内，准备机械牵引φ13mm钢丝绳。分绳时，先将各引绳的张力降低，然后按照先下后上的顺序进行，导线引绳可用一根20米左右的绳索提放到边导线滑车内；地线引绳可直接置于地线滑车内。
3.4走板过塔时，应缓慢牵引，以便高空人员将走板提过滑车。牵引过程中，高空人员应注意观察，指挥调整各引绳张力，避免打绞情况的发生。
4、飞艇正常飞行操作程序
4.1 起飞程序
1）人员到位，飞艇移至起飞位置，迎风放置。
2）发动机起动。发动机起动标志是起飞程序的真正开始。因此，一定要确保飞艇的安全检修后，才能进行到这一步。
3）起飞
 飞艇对准风向，吊舱底下前后两人把住起飞艇吊舱，前后站立，飞艇尾部一人拉住尾绳（严防绳子缠在身体上），并随时辅助牵引尾绳使飞艇始终保持对准风向。
 操纵手示意地勤人员打开倾转涵道电源开关后，遥控操纵检查：尾翼航向转动方向正确，舵角大小合适，涵道倾转正常。
 操纵手此时观察风力大小，设置发动机涵道倾转角度。如果无风，涵道转至垂直向上推进位置，以准备垂直起飞；如果有风，由转至斜向上推进位置，转动角度随风力大小改变：风小，转角小，风大由增大倾转角度，使发动机推力产生向前推进的分量抵消风阻。
 确定起飞，操纵手将发动机推风门至较大马力，维持2-3秒后，报话机通知。
 地勤人员接到起飞指令后，同时托住吊舱，将飞艇向上抛出，尾绳人员同时放开尾绳，这样使飞艇垂直起飞，若起飞时有风，由地勤人员斜向前方抛出飞艇。
 飞艇起飞后，保持较大马力升至30米左右时，斜向前方倾转涵道，使飞艇在水平方向加速至预定的飞行速度，拉杆爬升，并保持航向。
 飞艇飞至预定高度后，慢慢收小风门，至巡航状态。
4.2 飞行特性
1）正常飞行时，发动机水平推进，飞艇巡航飞行为主。
2）执行特殊任务时，如拖挂和牵引，则发动机垂直向上或斜向上方推进，飞艇只宜低速飞行。
3）飞艇可以垂直升降和悬停。
4.3 地勤人员及协助人员
地勤人员为1-2人，协助人员3人以上。地勤人员主要负责飞艇的日常检查与检修，协助人员协助地勤人员和操纵者在起飞和着陆过程中担当重要的角色，要求有较强的责任感。
4.4空中飞行程序注意事项
1）保证飞行高度，障碍高度以上30-50m。
2）在预定的飞行空域内飞行。
3）协助人员配合，观察天气、环境的变化，并及时通知。
4）远离高大建筑，远离气流紊乱（包括上升）的地方。
5）飞艇保持在操纵者视线范围内，并有足够的视角观测和反应时间。
6）操纵者不得疲劳操纵飞艇。
4.5着陆程序
1）飞行任务完成后，进入着陆程序，示意操纵者操纵飞艇返回着陆地点，示意地勤人员及协助人员做好准备。
2）地勤人员和协助人员（包括接吊舱人员2人，接头绳人员1人、接尾绳人员1人），立即到达预定的着陆点待命。
3）操纵者确认风向后，飞艇要逆风着陆，在对准风向的基础上，通过控制发动机功率和飞艇升降舵，控制飞艇高度，水平距着陆点50m作最后着陆准备。
4）目视转涵道向上约30°左右,控制发动机功率,逐渐降低飞艇高度，同时保持对准方向，使飞艇慢慢向着陆地点靠拢。
5）如果预测飞艇至着陆点上空时偏离预定着陆航线，如高度太高或太低，方位不正确，一定要使飞艇复飞，准备再次降落。
6）当飞艇接近着陆地点的同时，调整转动涵道和风门，使飞艇前进速度逐渐减少，当到达着陆点上空时，速度应接近为零，高度为8-10m。
7）保证飞艇对准风向，迅速拨动头绳开关，抛下头绳，接头绳人员应迅速接住头绳，接住头绳后，若飞艇受风的影响，有所偏离，可通过头绳牵引，适当调整，严禁猛烈下接飞艇。
8）操纵者收小风门，在飞艇距离地面4m时利用发动机熄火开关熄灭发动机。
9）接吊舱人员迅速接住飞艇，尾绳人员拉住头绳，艇组人员将飞艇迎风稳住。
10）艇组人员将飞艇移至放艇处，同时头绳人员将头绳绕好。
11）到达放艇处，操纵者和地勤人员配合将头绳放入头绳门内锁定；关闭接收机总开关，然后关闭发射机开关。
4.6飞行后检查维修
听取操纵者的操纵情况反应，结合地勤人员的观察，如有非正常情况，作飞行后检查维修。
4.7应急操作程序
1）突风应急程序
对于风力较大或者阵风较大时，飞艇在一切正常情况下，应迅速将艇对准方向顶住风，并将发动机马力逐渐提高，使飞艇前进到操纵者的上风空域，距离在80m之内。再行调整发动机的马力状态，只要顶住风即可。如果风力减小，继续飞行任务。
2）气流紊乱应急程序
气流紊乱的空域，如高大建筑的周围或地形转为复杂上空等，其上空都可能是气流紊乱的地方，飞艇应该避开这些地方。如飞艇不小心陷入其中，飞艇的艇体将会有突然的变化：如上升、下降、摇摆等特异表现，此种情况，飞艇应迅速加大发动马力，加大操纵舵量，并及时飞离气流紊乱区以保证飞艇安全。
3）作业中发动机单发熄火
作业过程中，如飞艇操作手发现飞艇速度减慢或者高度下降，则应该通过塔上人员确定是否出现发动机单发熄火。确认单发熄火后，应立即抛绳，操作手根据当时风力、风向、场地等情况选择就近着陆或者返航着陆。
4）作业中发动机双发熄火
作业过程中，如飞艇出现双发熄火的情况，则马上用对讲机通知地面人员。指挥塔上高空回抽飞艇所带引绳，同时尽量控制飞艇迫降于塔位附近。飞艇迫降后，马上下塔检查飞艇损伤情况，同时注意控制迫降场周围环境。
5）作业中遥控器失控
作业中遥控器如出现失控现象，飞艇将处于不可控制，导致作业处于危险状态。所以，要从根本上杜绝失控现象的出现。在作业前要对遥控器进行拉距测试，以杜绝不明无线电波造成干扰。注意不能出现飞艇作业航线与带电运行线路平行且距离小于25m，杜绝因艇载电子设备切割带电线路所产生电力线磁场而造成的干扰。在作业中使用的对讲机频率因提前做飞艇干扰实验，避免出现对讲机频率与飞艇遥控器发射频率相近后的干扰。
4.8起降场地及空域条件
1）起飞降落场地：起降场地一般不小于10m×10m，场地周围无阻挡起落航线的高大树木。
2）遥控信号发射无屏蔽障碍或减弱的障碍。
4.9飞艇使用的特殊要求
1）使用该飞艇时，应充分研究飞行场地、空域特点、气象条件。在飞艇性能允许的情况下，制定周全的飞行计划和程序，以确保安全飞行。
2）特殊地形的空域，必须做必要的飞行演练后，方可进入展放引绳的飞行。
3）飞艇操纵人员，必须经过相关单位的技术培训，有相关单位核发的技术操作证书。
遥控氦气飞艇放线施工技术仍不够成熟，经验欠缺，本人通过近几年对飞艇放线施工的认识，提出一些可行的技术措施和安全措施，供大家参考，能对今后的施工有一定的借鉴作用。希望大家能在今后的施工中逐渐完善该技术，使其走向成熟，真正推广到线路施工中，服务于送电线路施工。
参考文献：
1、《110—500kV架空电力线路施工及验收规范》（GBJ233—90）
2、《110—500kV架空电力线路工程质量检验方法》
3、《高压架空输电线路施工技术手册》（架线部分）
4、《超高压输变电操作技能培训教材-输电线路（第四册）》
5、《架空送电线路岗位技能培训教材-（施工、运行和检修）》