劉夏清，龔政雄，牛捷

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司帶電作業(yè)中心，湖南 長(zhǎng)沙410007)

目前110 ～500 kV 輸電線路在帶電作業(yè)過程中，由于大量新型桿塔的應(yīng)用，許多帶電作業(yè)項(xiàng)目無(wú)法順利開展，給帶電作業(yè)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)和難題〔1-5〕。以往的工具不能滿足在新型設(shè)備上開展帶電作業(yè)的要求，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)供電可靠性的要求不斷提高，特別是110 ～500 kV 線路供電量大、停電困難，急需更新帶電作業(yè)方法和工具，適應(yīng)新形勢(shì)的需要〔6-10〕。

為此，針對(duì)110 ～500 kV 同塔多回輸電線路帶電作業(yè)相關(guān)技術(shù)問題，提出新的作業(yè)方法，研制相關(guān)配套作業(yè)工具。

1 110 kV 耐張塔帶電支開跳線新方法

110 kV 同塔多回輸電線路耐張塔受跳線的影響，導(dǎo)致帶電作業(yè)無(wú)法正常開展。研究110 kV 同塔多回輸電線路耐張塔帶電支開跳線新方法，基本原理為利用特制的110 kV 絕緣扒桿將耐張塔作業(yè)點(diǎn)上方的跳線支開，使跳線盡量與橫擔(dān)保持水平，保證跳線與下層橫擔(dān)之間的距離滿足帶電作業(yè)要求，從而增大帶電作業(yè)安全距離，為帶電作業(yè)開展創(chuàng)造條件。

特制的110 kV 絕緣扒桿如圖1 所示，其基本結(jié)構(gòu)由主吊桿、主扒桿、支撐架、手搖絞磨、絕緣防潮吊繩和保險(xiǎn)支桿組成。其中主吊桿由前后段組成，中間用鋁合金管及螺栓連接，下接跳線掛鉤，主要用于支開跳線。主扒桿亦由前后段組成，中間用鋁合金管及螺栓連接，下接主吊桿。主扒桿利用2 個(gè)支撐架固定在鐵塔橫擔(dān)上，前端部分伸出橫擔(dān)，位于跳線正上方，主要用于安裝手搖絞磨及固定主吊桿。支撐架包括扒桿前支撐架、上支撐架、中支撐架，其中扒桿前支撐架用于把扒桿固定在鐵塔橫擔(dān)上，上支撐架、中支撐架用于支撐絕緣防潮吊繩，并起吊繩轉(zhuǎn)向作用。手搖絞磨由卡具安裝在扒桿后段位置，主要用于牽引絕緣防潮吊繩。絕緣防潮吊繩通過支撐架的傳動(dòng)，拉動(dòng)主吊桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)主吊桿跳線吊鉤，支開跳線。保險(xiǎn)支桿由絕緣操作桿及卡具組成，當(dāng)跳線支成水平后，用其卡住跳線，不使其下墜，相當(dāng)于二次保險(xiǎn)。

操作時(shí)主吊桿利用支撐架固定在鐵塔上，桿長(zhǎng)保證安全距離要求。吊桿上安裝跳線吊鉤，用來(lái)牢固扣緊導(dǎo)線，通過手搖絞磨將主扒桿旋轉(zhuǎn)一定角度，盡量使之與主吊桿保持水平，從而使跳線支開。支開跳線后，鎖緊絕緣扒桿，并使用保險(xiǎn)支桿進(jìn)行二次保險(xiǎn)支撐，防止跳線下墜。110 kV 絕緣扒桿工作負(fù)荷為155 N，安全系數(shù)k≥4，操作簡(jiǎn)單，安全可靠。

2 帶電更換220 kV 輸電線路雙分裂導(dǎo)線單串直線絕緣子新工具

傳統(tǒng)等電位更換220 kV 分裂導(dǎo)線絕緣子具有操作繁瑣，不同規(guī)格卡具不通用等缺點(diǎn)〔10〕。研制的帶電更換220 kV 輸電線路雙分裂導(dǎo)線單串直線絕緣子新工具，如圖2 所示。新的工器具由橫擔(dān)卡、聯(lián)板卡、卡具鉤、導(dǎo)線鉤、2 根絲桿和2 塊絕緣拉板組成。橫擔(dān)卡Ⅰ分為左右2 件，分別放置于橫擔(dān)角鋼上，用螺栓緊固，頂住角鋼以防止卡具受力后翻轉(zhuǎn)。橫擔(dān)卡Ⅱ分為主體和墊塊，主體和墊塊用螺栓聯(lián)接放置于橫擔(dān)包板上，與聯(lián)板卡配套使用。橫擔(dān)卡與聯(lián)板卡之間用絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及絕緣拉板聯(lián)接。絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用梯形螺紋絲桿，包括小絲桿、手把組件、中絲筒、轉(zhuǎn)動(dòng)套及棘輪，主要適用于加強(qiáng)型橫擔(dān)、拉門塔及雙(多)回路線路桿塔。聯(lián)板卡由2 塊三角形的鋁合金鑄件通過螺栓連接，一邊用螺栓連接絕緣拉板，另一邊連接卡具鉤，中間留有卡住聯(lián)板的間隙，主要用于起吊雙分裂導(dǎo)線和固定導(dǎo)線聯(lián)板?？ň咩^由鉤體和撥環(huán)組件組成，使用時(shí)拉動(dòng)撥環(huán)組件使彈簧壓縮，實(shí)現(xiàn)對(duì)拉板長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)。鉤頭放置于聯(lián)板卡側(cè)，用來(lái)連接橫擔(dān)卡與聯(lián)板卡。導(dǎo)線鉤亦由鉤體和撥環(huán)組件組成，使用時(shí)拉動(dòng)撥環(huán)組件使彈簧壓縮，實(shí)現(xiàn)對(duì)拉板的調(diào)節(jié)。

實(shí)際操作時(shí)，使用橫擔(dān)卡Ⅰ/橫擔(dān)卡Ⅱ、聯(lián)板卡、聯(lián)板掛鉤、2 根絲桿、2 塊絕緣拉板組合提升絕緣子。地電位操作人員利用絕緣操作桿上的拔銷鉗拔出導(dǎo)線端的彈簧銷，橫擔(dān)側(cè)人員用吊繩系好絕緣子，拔出橫擔(dān)側(cè)彈簧銷，與地面人員配合將舊絕緣子放至地面。地面人員起吊新絕緣子至桿上，桿上2 人相互配合安裝好新絕緣子，裝好彈簧銷。新工具的工作負(fù)荷為30 kN，安全系數(shù)k≥2.5，操作方便、安全可靠。

3 220 kV 線路進(jìn)入地電位與等電位作業(yè)點(diǎn)新方法及工具

采用絕緣旋轉(zhuǎn)擺梯進(jìn)入地電位與等電位作業(yè)點(diǎn)是一種進(jìn)入電場(chǎng)作業(yè)的新方法，解決110 ～220 kV多回路鋼管桿進(jìn)入作業(yè)點(diǎn)的難題。配套研制的絕緣旋轉(zhuǎn)擺梯由絕緣梯、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、連接架、抱環(huán)底座組成，如圖3 所示:絕緣梯分2 節(jié)，包括絕緣部分、扣環(huán)、金屬接頭。絕緣部分材料為環(huán)氧樹脂?？郗h(huán)主要用于連接擺梯斜拉繩，2 節(jié)絕緣梯連接部分為金屬接頭，金屬部分材質(zhì)為45 號(hào)鋼。擺梯與鋼管桿身連接部分采用抱環(huán)式底座，安裝簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括夾板、轉(zhuǎn)軸、U 形卡箍和轉(zhuǎn)動(dòng)架，前端連接抱環(huán)，后端連接轉(zhuǎn)動(dòng)架。夾板分為上、下2塊，二者后部通過轉(zhuǎn)軸連接成一體。U 形卡箍設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上，其繞轉(zhuǎn)時(shí)絕緣梯也隨之旋轉(zhuǎn)。連接架固定在絕緣梯上，用于連接轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。抱環(huán)底座采用鏈條式，安裝在鋼管桿上，是絕緣擺梯與鋼管桿的主要固定裝置。

安裝絕緣擺梯時(shí)，首先在地面組裝好各零部件，在絕緣梯上掛好斜拉繩。作業(yè)人員登桿至合適位置，打好無(wú)極繩，安裝好抱環(huán)的底座及旋轉(zhuǎn)裝置。地面人員將組裝好的旋轉(zhuǎn)擺梯吊至合適位置，分別連接好抱環(huán)的底座和旋轉(zhuǎn)裝置。待絕緣梯緩慢放至水平位置后，將斜拉繩固定在作業(yè)點(diǎn)上方的底座扣環(huán)上?？紤]中相橫擔(dān)與上相導(dǎo)線距離以及人體活動(dòng)范圍，等電位與地電位均采用絕緣旋轉(zhuǎn)擺梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)，故在相應(yīng)位置安裝2 套擺梯，作業(yè)人員沿?cái)[梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)行絕緣子的更換。絕緣擺梯工作負(fù)荷為1 kN，安全系數(shù)k≥4，安裝簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，大大提高了工作效率。

4 帶電更換500 kV 輸電線路直線絕緣子新工具

帶電更換500 kV 輸電線路直線絕緣子新工具如圖4 所示，由橫擔(dān)卡具、上絲桿、芳綸絕緣繩、提線鉤、下絲桿組成。該工具基于原硬質(zhì)絕緣吊桿(板)法更換絕緣子的作業(yè)原理，采用芳綸絕緣繩替代硬質(zhì)絕緣吊線桿(板)作為承力工具，上絲桿與橫擔(dān)卡相連卡在橫擔(dān)的主材或掛線點(diǎn)槽鋼上，下絲桿設(shè)在導(dǎo)線提線鉤上，通過上下絲杠連接芳綸絕緣繩。工具中使用芳綸絕緣繩替代傳統(tǒng)絕緣吊線桿(板)，在導(dǎo)線側(cè)提線鉤上加裝絲桿，很好地解決芳綸絕緣繩伸長(zhǎng)率的問題。

具體操作時(shí)，地面電工將絲桿、絕緣擺梯(吊籃)、芳綸絕緣繩等工器具先后傳遞至塔上，地電位人員收緊上絲桿，使芳綸絕緣繩受力。等電位人員在導(dǎo)線側(cè)同時(shí)收緊下絲桿，有效地消除芳綸絕緣繩伸長(zhǎng)部分的長(zhǎng)度，從而將導(dǎo)線的垂直荷重轉(zhuǎn)移到芳綸絕緣繩上，使絕緣子串松弛。等電位電工將絕緣子導(dǎo)線側(cè)彈簧銷子拔出，摘開碗頭。地電位電工摘開與橫擔(dān)連接的球頭掛環(huán)，在等電位電工的配合下將絕緣子串放至地面，起吊新的絕緣子并安裝好。該工器具工作負(fù)荷為40 kN，安全系數(shù)k≥3，操作簡(jiǎn)單輕便，便于攜帶和運(yùn)輸，可提高帶電作業(yè)安全性和實(shí)用性。

5 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用與效益分析

新方法和工器具分別在110 kV 紅猴書線027號(hào)、220 kV 鶴九Ⅱ線23 號(hào)、220 kV 葉王Ⅱ線32號(hào)與52 號(hào)、220 kV 空王Ⅱ線25 號(hào)與53 號(hào)、220 kV 云桂Ⅰ線30 號(hào)、500 kV 船星Ⅰ線、崗艾線398號(hào)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果表明該方法與工具的使用達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，順利完成帶電作業(yè)任務(wù)。

文章提出的新方法和工器具解決當(dāng)前110 ～500 kV 輸電線路帶電作業(yè)方面的難題。該研究成果的推廣將大幅增加帶電作業(yè)范圍，大大減少線路停電檢修時(shí)間，提高供電可靠性，因而可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益，表1 所示為成果推廣后的經(jīng)濟(jì)效益分析。

表1 經(jīng)濟(jì)效益分析表

6 結(jié)論

1)采用絕緣扒桿支開作業(yè)點(diǎn)上方跳線，增大了作業(yè)安全距離，為順利開展110 kV 耐張桿塔相關(guān)帶電作業(yè)提供了便利。

2)帶電更換220 kV 多回輸電線路雙分裂導(dǎo)線單串直線絕緣子新工具解決了地電位作業(yè)時(shí)絕緣子串脫離之后聯(lián)板不受控制的問題。新研制的橫擔(dān)卡具通用性強(qiáng)，適用于各類拉線桿塔、自立式杯塔等不同規(guī)格的橫擔(dān)。

3)研制的220 kV 絕緣旋轉(zhuǎn)擺梯可將作業(yè)人員平緩送至作業(yè)點(diǎn)，安裝簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，大大提高了工作效率。

4)帶電更換500 kV 輸電線路直線絕緣子新工具用芳綸絕緣繩替代傳統(tǒng)絕緣吊線桿(板)，且在導(dǎo)線側(cè)提線鉤上加裝絲桿，解決芳綸絕緣繩伸長(zhǎng)率問題。芳綸絕緣繩中間無(wú)金屬接頭，增加有效絕緣長(zhǎng)度，提高帶電作業(yè)安全性。

5)研究成果可提高帶電作業(yè)人員的安全性，提高供電可靠率，保證了電網(wǎng)安全運(yùn)行和供電連續(xù)性，帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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