2021年12月30日20時45分,鄭萬高鐵神農架牽引站220千伏外部供電線路工程送電,為高鐵后期調試、運營提供穩定可靠的電力保障。鄭萬高鐵起自河南鄭州,經南陽進入湖北,至重慶萬州,是國家中長期鐵路規劃重點建設工程之一。鄭萬高鐵全線建成通車后,將形成西南地區通往華中地區新的快捷鐵路大通道。
高鐵牽引供電系統是高鐵正常穩定運行的保證。自2019年8月23日中標鄭萬高鐵神農架牽引站供電設計項目以來,咸寧供電公司勘測設計研究院負責項目勘測設計工作的10名技術骨干奔走在神農架林區,勘測地形,設計線路。為了獲得準確的測量數據,他們常常背著游標經緯儀一跑就是一天。
跋山涉水勘測線路
地處秦巴山東端的神農架林區是國家級自然保護區,被聯合國教科文組織納入“人與生物圈”保護區網。最高峰神農頂海拔3105米,有“華中屋脊”之稱。
咸寧供電公司勘測設計研究院選拔4名設計師和6名勘測人員組建團隊,分3組開展項目設計。項目設計負責人夏溪、電氣主設黃萍、結構主設余蘭蘭分別擔任3個小組的負責人,帶領團隊成員完成規劃統籌、線路電氣設計、線路結構設計等工作。他們白天在野外作業,晚上根據當日工作情況制訂次日工作方案。
神農架牽引站220千伏外部供電線路工程分主供和熱備供兩路電源供電,兩條220千伏輸電線路合計66千米,共有201基鐵塔。
2019年10月21日,項目部工作人員第一次從興山縣平水鄉進入神農架林區。5時,夏溪帶著隊員去桃坪溝勘測線路。大家爬上一個山頭,勘測確定塔位位置后再向另一個山頭進發。對面山頭目測也就300多米遠,可走起來特別費勁。兩個山頭之間沒有直通的路,要想到達對面山頭,必須繞行3000多米。大家扛著測量儀器,在山里連續工作了10多個小時。
在神農架林區開展勘測設計工作必須進到深山密林里,大家常會遇到毒蜂和毒蛇。在這樣的環境里,即便是大熱天,勘測設計人員進了山都會裹得嚴嚴實實的。神農架林區交通極不方便,大家每天早上出門帶上干糧和水,到飯點了,喝點水、啃著饅頭就是一頓飯,吃了飯就接著干活。
無人區內的堅守
在神農架林區新華鎮一帶,有10平方千米的無人區。這里是勘測設計工作最困難最危險的地帶。
清晨上山,下午返回,來回就得6個小時。為了方便工作,項目部在無人區邊緣地帶找了一農戶家借住。
“GPS測量儀器沒有信號是常有的事,每次野外作業,都要帶齊三大通信運營公司的卡。”黃萍說,無人區的網絡信號弱,作業過程中與其他小組聯系,必須帶上三張卡到附近的山頭“碰運氣”,選用有信號的卡布點做基站,建一個虛擬電臺。要是信號弱,就得重找一個更高的山頭進行二次轉換,否則無法定位和發送信息。
2020年5月7日,黃萍帶著何曉明、肖浪和王奎到小煙燈埡開展桿塔定位復核。頭天晚上他們校核桿塔定位數據時出現數據報警的情況,所以必須重新勘測定位桿塔。
為克服神農架特殊地形條件的影響,滿足便捷施工的要求,4人將勘測點由此前的3個山頭擴展至6個山頭。大家在山頭之間往返,精心挑選桿塔塔位,確定了最佳的輸電線路桿塔定位方案。晚上6點鐘,大家收拾好裝備,穿行在昏暗的密林里,不小心走到了懸崖邊。此時,4人的手機都沒有信號。
黃萍果斷地帶著大家原路返回至山頭,4人拿著自己的手機輪流到最高點“碰運氣”,直到晚上9點鐘才聯系到山下項目部的人。
為了保持與救援人員的聯系,大家只能待在有手機信號的地方等待。山里夜晚溫度大幅下降,他們凍得瑟瑟發抖,只能緊緊抱在一起取暖。4個半小時后,項目部組織的救援人員終于找到了他們。幾個人到山下時,已是第二天凌晨4點鐘。
創新設計保護生態
神農架牽引站輸電線路有三分之一以上位于重覆冰區。咸寧供電公司設計院此前沒有在重覆冰區勘測設計的經驗。三年來,項目部一點點探索積累,不斷攻克技術難題。“高山濕冷,神農架林區森林每年11月至次年3月被厚厚的冰層裹覆。而我們負責設計的項目中,有三分之二以上的輸電線路和桿塔位于重覆冰區或一般覆冰區,對線路開展差異化設計是確保工程設計質量的關鍵。”夏溪說,“導線重覆冰后,在技術融冰時會脫冰。神農架山高谷深,脫離導線的冰塊會砸到房子或人畜。因此,重覆冰區的輸電線路必須繞開居民區設計。”
2019年12月28日,夏溪、黃萍等5人到海拔1926米的菱角山勘測,定位220千伏興神線127號塔位。
因前兩天連續降雪,整個菱角山氣溫降至零下10攝氏度。他們快到達目的地時,一個接近45度的斜坡擋在面前。見斜坡上方有一棵直徑約12厘米的落葉樹,夏溪第一個往上爬,黃萍立即托住夏溪往上推。當夏溪左手抱住樹身,伸出右手拉黃萍的一瞬間,那棵落葉樹被攔腰折斷,兩人與斷樹同時跌落在地。
設計覆冰區的線路時,勘測設計團隊成員注重力學驗算,提高導線的機械抗拉力,增大鋼芯鋁絞線的鋼芯截面。在中度覆冰區,他們選用常規的鋼芯鋁絞線,而在重度覆冰區則選用由特殊的鋼芯鋁合金絞線制成的導線。覆冰區的光纜也被勘測設計團隊成員換成了增加了緩沖層的特制光纜。這類光纜在冬季可有效抗冰凍,減少線路覆冰情況發生。他們還在桿塔受力點采用加強鋼,增強桿塔的穩定性和安全性。
在神農架保護區,輸電線路的塔高由原來的27米抬高到32米,導線以跨越為主,盡量保證對林木的安全距離,避免砍伐樹木,同時也避免傷害金絲猴、野豬等野生動物,最大限度保護自然生態。
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