袁偉東,包雯莉
(國網上海市電力公司 長興供電公司,上海 201913)
電力系統(tǒng)中10kV配電線路頻發(fā)絕緣子傾斜等情況,特別是在風力較大、夏季常伴有臺風的地區(qū)。因風引起的機械震動易導致絕緣子螺母松動,使絕緣子傾斜,造成安全隱患。如果不及時處理,則會導致導線滑落在橫擔上,造成線路事故。為了消除安全隱患并減少停電所帶來的影響,研制了一種帶電緊固10kV絕緣子螺母工具。
國網上海市電力公司長興供電公司管轄的橫沙地區(qū)地處海島,沒有帶電班,當發(fā)生10kV配電線路絕緣子傾斜等情況時必須停電檢修,影響了居民正常用電,降低了供電可靠性。
2010年橫沙地區(qū)10kV停電緊固絕緣子工作統(tǒng)計見表1。
由表1可知,每次現場作業(yè)平均需要停電約35min,每次停送電倒閘操作至少需要2人,登桿作業(yè)1人,現場監(jiān)護1人,平均每次檢修需4人次,費時費力。因此,提出研制一種在不停電情況下對傾斜絕緣子進行檢修作業(yè)的新型工具。
表12010 年橫沙地區(qū)10kV停電緊固絕緣子工作統(tǒng)計
帶電緊固10kV絕緣子螺母工具在設計時需要滿足以下要求:保證有效地緊固絕緣子螺母;具有完整的絕緣防護措施,保證人員安全;結構簡單、設計合理。
1)在不停電情況下,可以進行傾斜絕緣子檢修作業(yè),并具有保障帶電作業(yè)操作人員的有效絕緣防護措施。
2)需設計合理、結構簡單,使修正傾斜絕緣子的檢修時間縮短至15min以內。
2.2.1 一級方案的提出
根據設計要求并結合實際情況綜合考慮,決定選用兩節(jié)1.2m絕緣桿作為工具的操作桿,并在絕緣桿頂部焊接套筒構件。兩節(jié)1.2m絕緣桿連接在一起,總長為2.4m,完全滿足電力安全規(guī)程中規(guī)定的作業(yè)人員與帶電導線之間的安全距離大于0.4m的要求。考慮常人手臂的長度,作業(yè)時操作人手持絕緣桿的最高部位距離絕緣桿頂端可能甚至大于0.9m。
在滿足安全的前提下,通過旋轉絕緣桿的桿身來產生足夠的力矩使傾斜絕緣子的螺母旋轉,達到緊固螺母的效果。
2.2.2 二級方案的提出
方案提出后發(fā)現,在實際傾斜的絕緣子中,位于墊高支架上方的中相絕緣子,由于墊高支架與橫擔之間的空間過于狹小,無法直接緊固,因此有必要在新工具上再增加轉向工具。一般對于旋轉位置過于狹窄的螺母可以采用棘輪扳手進行緊固。因此,提出采用雙頭棘輪扳手作為轉向工具,通過焊接固定在工具頂端的套筒上,雙頭棘輪的另一端再焊接一個套筒,以此套筒來緊固螺母。
采用中相轉向工具后,使得頂端套筒作用于中相絕緣子的螺母,通過旋轉絕緣桿使得工具整體進行旋轉,可以產生足夠的力矩,以此來使頂端的套筒達到緊固螺母的目的。帶電緊固10kV絕緣子螺母工具設計圖如圖1所示。
1)絕緣桿的制作。選用兩節(jié)1.2m絕緣桿連接在一起,總長為2.4m,完全滿足電力安全規(guī)程的要求。對絕緣桿送檢進行耐壓試驗,試驗合格后方進行使用。本工具所用的絕緣桿見圖2。
2)套筒的制作。采用套筒扳手的相應功能原理,利用車工、鉗工的技術,對套筒進行合理改造,見圖3。
3)通過焊接將套筒和絕緣桿牢固聯(lián)接起來,完成邊相緊固工具,見圖4。
圖1 帶電緊固10kV絕緣子螺母工具設計圖
圖3 套筒構件
圖4 邊相緊固工具
轉向工具由雙頭棘輪與兩個套筒構件焊接而成,一端的套筒作為工作部分,緊固螺母;另一端的套筒作為固定焊接部分,見圖5。
通過焊接,將轉向工具與絕緣桿進行有效連接,同時通過現場試驗,令焊接部位滿足緊固螺母所需的強度,得到中相緊固工具如圖6所示。
利用制作完成的工具樣品,在廢棄線路上分別對邊相傾斜絕緣子和中相傾斜絕緣子進行了試
試驗結果表明,采用帶電緊固10kV絕緣子螺母工具,平均5min檢修一個邊相絕緣子,7min檢修一個中相絕緣子,應用效果良好。但在試驗中發(fā)現了兩處缺陷:①有些螺母行程比較深,使緊固工具無法完全擰緊;②中相絕緣子螺母緊固時受力不足,很可能造成再次松動。
針對缺陷①采取了加大緊固帶電緊固10kV絕緣子螺母工具的內倉深度,選用內倉深度更大的套筒,見圖9。針對缺陷②采用了將螺母初次緊固后,另外增加一個螺母擰緊,通過兩個螺母疊加產生足夠力矩以達到加固目的,從而防止絕緣子螺母再次松動。運用改進后的工具,再次進行了多批次試驗,結果顯示新工具效果良好,全部完成了傾斜絕緣子螺母的緊固作業(yè),合格率達100%。
本文研制的帶電緊固10kV絕緣子螺母工具由絕緣桿、套筒和轉向工具組成,結構簡單,設計合理。同時,在與帶電導線間距不少于0.9m的安全距離下,進行緊固作業(yè)的合格率達到了100%。今后要從在工具內部增加齒輪構件方面入手,進一步對工具進行改進,使工具變得更省力、更方便。
[1] 國家電網公司.國家電網公司電力安全工作規(guī)程(線路部分)[M].北京:中國電力出版社,2009.
[2] 中國電力企業(yè)家協(xié)會供電分會.高壓線路帶電檢修[M].北京:中國電力出版社,2000.