張志亮

(國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司， 浙江 湖州 313000)

一種新型絕緣操作桿的研制與應用

張志亮

(國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司， 浙江 湖州 313000)

隨著輸電線路數(shù)的日益增長和穿越地形的復雜多變，以及塔高的不斷增加，對帶電作業(yè)與驗收過程中的緊固與檢查防震錘、線夾等螺栓松緊的操作造成了很大的難度.通過比較與分析三種解決方案，確定并提出一種新型絕緣操作桿，并介紹和分析了各個部件尺寸、連接方式與設計圖,驗證了新型絕緣操作桿的生產(chǎn)實際效果，估算其經(jīng)濟效益.

帶電作業(yè)與驗收； 螺栓松緊度； 新型操作桿； 實際效果； 經(jīng)濟效益

輸電運檢室?guī)щ娮鳂I(yè)班的日常各類作業(yè)類型中，其中一項作業(yè)是防震錘外逃調(diào)整.我們經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，引起防震錘外逃的主要原因是新建線路運行一段時間后由于導線在應力作用下伸長，導致原本防震錘的螺栓松緊程度變松，而我們又缺少及時發(fā)現(xiàn)和處理的手段.目前的運行線路檢查工作只能采用等電位作業(yè)方式，該作業(yè)方式較復雜且有很多塔型不能實施帶電檢查，這就導致了大量防震錘外逃現(xiàn)象的加劇[1].

輸電線路驗收中有一項重要的任務是對防震錘、各類線夾等螺栓松緊程度的檢查，我們現(xiàn)有的方式是先掛好個人保安線、軟梯等工具，再下導線檢查，這樣就延長了檢查時間和增加了勞動強度.基于此，制作一個能檢查螺栓松緊程度的新型絕緣操作桿，能在各種塔型上進行帶電操作，在停電線路上減少工序、縮短工作時間、減少勞動強度[2].

1 傳統(tǒng)作業(yè)方式存在的問題

1.1運行線路中對防震錘、各類線夾螺栓松緊度檢查

湖州地屬江南水鄉(xiāng)，河道縱橫交錯，近年來水稻業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，所有的電力線路都跨越了河流、水稻田、魚塘等不同地貌.因此，在湖州地區(qū)進行帶電線路等電位作業(yè)時，由于線路橫穿水稻田、河流、魚塘等無法進行地面作業(yè)的地形地貌，等電位作業(yè)受到很大限制，甚至無法進行，這對工作任務的順利完成造成了很大的阻礙.

對于垂直排列的線路，若在上、中相進行等電位作業(yè)時，不僅工器具繁多、人員配置數(shù)龐大，更重要的是因為導線的弧垂和等電位電工的負重會導致作業(yè)相導線的弧垂增大，與相鄰相導線的相間距離縮小，因此要保證等電位電工的相間距離，必須進行相間距離的校核根據(jù)線路安規(guī)要求，其中220 kV對鄰相導線的最小距離為2.5 m，110 kV對鄰相導線的最小距離為1.4 m，這對帶電等電位作業(yè)帶來很大的不便，操作時間、經(jīng)濟開支將大大增加[3].

1.2線路驗收中對防震錘、各類線夾螺栓松緊度的檢查

驗收過程中，全體工作人員到達現(xiàn)場后，安排作業(yè)人員在工作線路上掛好個人保安線，再掛上下線軟梯，塔上電工在監(jiān)護下才可下導線完成螺栓緊固作業(yè).此類作業(yè)方式，塔上作業(yè)人員需帶的工器具較多，增加了作業(yè)人員的勞動強度和作業(yè)時間，降低了作業(yè)的安全性.

2 新型作業(yè)方案比較

針對以上傳統(tǒng)作業(yè)方法出現(xiàn)的問題，參考與分析相關(guān)資料，提出三種可行性作業(yè)方案，并進行比較與確定，以解決上述問題.

2.1方案一

在操作桿的前端加裝扳手后，能對螺栓進行緊松操作.設想圖如圖1所示.

2.2方案二

采用復合式操作桿，兩根絕緣桿件一根裝配套筒連接螺栓，另一根連接手柄操作.設想圖如圖2所示.

2.3方案三

研制新型絕緣操作桿，采用雙管式操作桿，內(nèi)部桿件帶動前端套筒.設想圖如圖3所示.

2.4方案的分析與評估

對提出的三種可行性作業(yè)方案分別進行比較與分析，結(jié)果見表1.

表1 三種可行性方案分析表

從三種方案的對比可知，方案三中研制的新型絕緣操作桿的操作桿頭部采用了雙齒輪以轉(zhuǎn)換套筒方向，不僅可以緊固順線路方向的螺栓，而且通過齒輪傳動以改變套筒方向緊固橫線路方向螺栓，尾部采用鋼制搖柄，大大減少了動作幅度和作業(yè)人員的勞動強度，保證了地電位作業(yè)過程中有效的安全距離.通過該裝置的研制，提高了作業(yè)的安全程度，減小了作業(yè)人員的勞動強度，保證了作業(yè)人員及設備的安全性.我們最終決定可行性方案三為設計的最佳方案[4].

3 新型作業(yè)工具

3.1新型絕緣操作桿各部件構(gòu)造與尺寸

根據(jù)國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(線路部分)13.2.2的規(guī)定，220 kV線路絕緣操作桿的最小有效長度不小于2.1 m，110 kV線路絕緣操作桿的最小有效長度不小于1.3 m.因此，設計的絕緣特制操作桿的長度，考慮1.5 m一節(jié)和1.0 m一節(jié)兩個規(guī)格，經(jīng)過資料查閱，并根據(jù)生產(chǎn)實際需要，計劃設計的絕緣特制操作桿各部件尺寸與材料如表2所示[5].

表2 新型絕緣操作桿部件尺寸與材料

3.2新型絕緣操作桿的連接方式

由傳統(tǒng)絕緣操作桿可知，連接處主要為螺紋式連接.根據(jù)新型絕緣操作桿的操作對象與操作特點，由手柄帶動芯軸絕緣管帶動齒輪，通過套筒連接進行螺帽的松緊，在松緊過程中芯軸絕緣管始終處于扭動狀態(tài)，顯然螺紋式連接不能應用于絕緣特質(zhì)操作桿：當芯軸順時針轉(zhuǎn)動時，由于此時為緊固螺栓狀態(tài)，若為螺紋式連接，連接處處于大扭矩狀態(tài)，對最后絕緣操作桿的拆裝造成很大阻礙；當芯軸逆時針轉(zhuǎn)動時，由于此時為松螺栓狀態(tài)，同時連接處螺紋也處于松開狀態(tài)，不僅不能完成松螺栓狀態(tài)，更重要的還存在著重大的安全隱患.通過技術(shù)討論，最后決定采用方孔插接式連接，不僅能解決上述問題，而且安裝方便，可靠性高.

3.3新型絕緣操作桿的設計圖

新型絕緣操作桿的頭部設計圖、連接部位設計圖與尾部設計圖如圖4、圖5和圖6所示.

3.4新型絕緣操作桿成品

根據(jù)設計圖，經(jīng)廠家協(xié)助，將新型絕緣操作桿制作成品，成品實物如圖7所示.

4 效果檢查

4.1新型絕緣操作桿現(xiàn)場應用效果的統(tǒng)計與分析

應用新型絕緣操作桿后，經(jīng)實際生產(chǎn)中效果的驗證，能進行帶電作業(yè)的比例由原來的29.40%提高至100%，作業(yè)人員進行一次現(xiàn)場防震錘、各類線夾螺栓松緊檢查作業(yè)的平均時間由原來的30.3 min降低至10.3 min，具體數(shù)據(jù)如圖8、圖9所示，再次證明在無法進行帶電作業(yè)和線路驗收過程兩種作業(yè)情況下，新型絕緣操作桿達到的明顯效果.我們對2014年在普通220 kV、110 kV高壓輸電線路作業(yè)遇到的問題進行統(tǒng)計與比較，無法進行帶電作業(yè)為17次，線路驗收強度大引起的作業(yè)人員疲憊為31次，而使用新型絕緣操作桿后，以上兩種情況全部消失.

4.2新型絕緣操作桿效益估算

4.2.1 直接經(jīng)濟效益

通過新型絕緣操作桿的使用，我們可以在新投運一段時間后的輸電線路上對防震錘、線夾類螺栓進行檢查調(diào)整，大幅度地降低了停電檢修作業(yè)的工作量.以實際安全生產(chǎn)作業(yè)為依據(jù)，輸電運檢室每年出現(xiàn)防震錘外逃現(xiàn)象的次數(shù)一般不少于10次，在原有線路不停電情況下則必須通過等電位作業(yè)方式進行防震錘的位置調(diào)整與螺栓緊固，而不能進行等電位作業(yè)的情況占一半以上，因此我們只能通過線路停電去調(diào)整防震錘和緊固防震錘螺栓.在線路停電的情況下，由于停電時間較作業(yè)時間長，假設作業(yè)時間在一般情況下為30 min，停電時間將要達到3～5 h，以停電4 h，輸電線路為220 kV安碩2441線為例，該線路負荷為102 MW，則停電4 h損失的輸送電能為102×4×1 000度電.可見，停電作業(yè)方式引起的經(jīng)濟損失已經(jīng)非常明顯[6].

4.2.2 間接經(jīng)濟效益

新型絕緣操作桿的應用可以將防震錘外逃現(xiàn)象控制在萌芽狀態(tài)，對完善架空輸電線路的安全運行起到了十分積極的作用，有效地提高了輸電線路的精益化管理，其效益無法估算.

5 結(jié) 語

通過效果檢測，我們研制的新型絕緣操作桿完全達到了預期目標，在輸電線路實際生產(chǎn)中起到了良好、積極的作用.同時，我們也在考慮，現(xiàn)在輸電線路上應用的在線監(jiān)控設備較多，如果能改進監(jiān)控設備與導線的連接方式，再配合我們的新型絕緣操作桿，將可將大幅度帶電作業(yè)的使用率，在線監(jiān)控設備也能得到及時的維護.

[1] 陳自年，夏雪晴．帶電作業(yè)用絕緣操作桿試驗分析[J]．華東電力，1991(9)：34-36．

[2] 杜秦生，毛鳳麟．330 kV絕緣操作桿表面電場及電壓分布的試驗研究[J]．高電壓技術(shù)，1995，21(4)：72-75．

[3] 林清華，朱名權(quán)，曾曉文．變電站清除鳥巢專用工具的研制與應用[J]．電子制作，2014(22)：89-93．

[4] 趙志修．改進的翼型卡具在配電網(wǎng)帶電作業(yè)中的應用[J]．浙江電力，2013(11)：63-65．

[5] 康宏，俞偉勇，俞輝．降低架空輸電線路防震錘滑移率的研究[J]．浙江電力，2015(1)：62-64．

[6] 聶德鑫，王明淵，周遠翔，等．操作沖擊電壓下油紙針板缺陷局部放電研究[J]．高電壓技術(shù)，2015(3)：118-124．

TheResearchandApplicationofaNewTypeofInsulationOperatingRod

ZHANG Zhiliang

(Huzhou Power Supply Company, Zhejiang Electric Power Corporation, State Grid, Huzhou 313000, China)

With the increasing number of the transmission lines, the complex changes of the terrain and the higher towers, there are higher requirements on the live operation and acceptance process of fastening and inspection of shock hammer, clamp and other bolt tightening operation. Through comparison and analysis of the three solutions to the problem, this paper proposes a new type of insulated operating rod and introduces the various parts size, connection and design, and then it verifies actual effect of the new insulation operating rod production and then estimates its economy benefit.

live operation and acceptance; bolt tightening; new operating rod; the actual effect; economic benefit

2016-10-12

張志亮，工程師，研究方向：輸電線路運維與檢修技術(shù).E-mail：137735083@qq.com

TM755

A

1009-1734(2017)08-0044-06

[責任編輯吳志慧]