國網(wǎng)福建省電力有限公司漳州供電公司 陳 軻

隨著城市化水平的快速推進，城市的電纜化率越來越高。因為電纜線路故障時存在故障點查找困難、檢修時間長等問題，所以有必要大力發(fā)展電纜不停電作業(yè)。配網(wǎng)不停電作業(yè)與架空線路旁路作業(yè)原理類似，通過采用旁路負荷開關(guān)和柔性電纜組成一套旁路系統(tǒng)，配套使用快速插拔式中間接頭，任意展放旁路柔性電纜的長度，靈活機動地解決不同長度故障電纜及故障線路中箱式變壓器、環(huán)網(wǎng)柜、電纜分子箱等設(shè)備的不停電檢修，是旁路作業(yè)方法在電纜線路上的拓展應(yīng)用。電纜不停電作業(yè)可實現(xiàn)兩環(huán)網(wǎng)柜間電纜線路、環(huán)網(wǎng)柜、桿上變壓器等設(shè)備的不停電檢修工作。配網(wǎng)不停電作業(yè)不足之處在于需投入較多人力及裝備，同時對電源接入點、電纜終端匹配、待檢修設(shè)備結(jié)構(gòu)、電纜敷設(shè)環(huán)境、施工場地、多工種協(xié)作等關(guān)鍵節(jié)點有較高要求。

目前的絕緣手套作業(yè)法及絕緣桿作業(yè)法未從改變桿上設(shè)備狀態(tài)入手,造成早期建設(shè)桿塔不停電作業(yè)開展困難等問題[1]。

當前作業(yè)方式存在的痛點：一是國內(nèi)外各廠商為保持技術(shù)壁壘、技術(shù)壟斷，導(dǎo)致現(xiàn)有的配網(wǎng)不停電作業(yè)工器具整合性差、不統(tǒng)一；二是各類作業(yè)現(xiàn)場載流導(dǎo)體固定不牢靠、導(dǎo)線相間距太近，人員工作空間狹小，不利于復(fù)雜桿型作業(yè)開展；三是未配備相應(yīng)輔助工具，造成作業(yè)人員對導(dǎo)線及作業(yè)工具的固定、遮蔽工序繁瑣等問題，影響了作業(yè)效率[2]。

1 模塊化絕緣短桿的提出

通過對比絕緣手套作業(yè)法和日本短桿作業(yè)法發(fā)現(xiàn)，在復(fù)雜現(xiàn)場工作中，絕緣手套作業(yè)存在導(dǎo)線與旁路電纜等載流設(shè)備無法充分固定隔離、絕緣遮蔽工序繁瑣、人員與帶電體長時間接觸的危險；而短桿作業(yè)法需要配網(wǎng)線路設(shè)備典型設(shè)計符合工器具要求，成套工具多、工序繁瑣、不靈活，工作效率低下問題突出。裝配方便，以“樂高”概念為導(dǎo)向，實現(xiàn)“桿—桿”、“桿—端”結(jié)合的方式進行工器具組合，短桿主體能作為桿上設(shè)備支撐主絕緣，能夠有效擴大作業(yè)空間、減少遮蔽工序、提升安全性。

根據(jù)痛點分析，團隊成員分析出模塊化絕緣短桿相比傳統(tǒng)裝備必備的三大特性:統(tǒng)一端口。通過組合形式構(gòu)建新作業(yè)方法體系，代替現(xiàn)有裝備形成新型作業(yè)方式，構(gòu)建工器具—設(shè)備—作業(yè)法體系，減少對國外裝備依賴，構(gòu)建契合國內(nèi)網(wǎng)架的配網(wǎng)不停電作業(yè)工器具；體系建立。結(jié)合絕緣手套與絕緣短桿作業(yè)法的優(yōu)點，通過橫向覆蓋地電位、中間電位作業(yè)工具，解決安全距離不足、檢修效率低下等問題，通過增供減停、減少裝備購置投入降本增效；業(yè)務(wù)拓展。產(chǎn)品推廣后具有平臺優(yōu)勢，避免裝備閑置，降低采購成本。能夠為開發(fā)、搭載新功能提供統(tǒng)一規(guī)格，減少開發(fā)成本、降低成果轉(zhuǎn)化門檻。作業(yè)機器人與模塊化工具配合，也將降低開發(fā)成本，形成人機共用裝備體系。

圖1 作業(yè)體系

圖2 外接拓展

配網(wǎng)不停電作業(yè)模塊化新型絕緣短桿具體的實施方案包括：設(shè)計使用絕緣材料的短桿本體，滿足10kV配網(wǎng)不停電作業(yè)絕緣性能要求，能夠承受20kV以上的電壓；設(shè)計模塊化終端裝配頭，滿足快速拔插端口設(shè)計；研究設(shè)計快速連接頭，實現(xiàn)桿—桿、桿—端即插即拔式連接；研究模塊化絕緣短桿的施工流程、作業(yè)方法，形成新型作業(yè)方式、構(gòu)建工器具—設(shè)備—作業(yè)法體系。

結(jié)合10kV帶電作業(yè)特點，對裝置提出以下技術(shù)參數(shù)要求：主絕緣通過10kV耐壓試驗，能夠承受20kV以上的電壓；優(yōu)化作業(yè)流程、提升相應(yīng)配網(wǎng)不停電作業(yè)工作效率，可減少遮蔽時間達70%；單根工具重量5kg以內(nèi)；短桿承載力滿足各線徑導(dǎo)線（50～300mm鋁導(dǎo)線）、引流線要求；便于組合安裝，每個端口裝配時間不大于5分鐘；有效絕緣長度大于0.7m，相—相/地絕緣間距滿足0.6m。

2 配網(wǎng)不停電作業(yè)模塊化新型絕緣短桿的設(shè)計思路

模塊化裝備便于其它國內(nèi)廠商開發(fā)適配,打破不同系列產(chǎn)品間的技術(shù)壁壘，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)法、作業(yè)工具雙提升，形成發(fā)展新態(tài)勢、賦能本專業(yè)。由圖3～5所示，模塊化絕緣短桿主材料、各端頭皆可采取國內(nèi)成品代工模式組裝，成本降幅可達80%，通過研制推廣，將形成國產(chǎn)技術(shù)替代，節(jié)約工器具投入。配網(wǎng)設(shè)計標準、復(fù)雜現(xiàn)場多，以10kV雙回路三角排列為例，作業(yè)遮蔽工序要求高、安全條件苛刻，不利于開展帶電檢修。通過逆向思維，利用標準工器具人為臨時改善桿上作業(yè)環(huán)境，能夠提升不停電作業(yè)化率。

圖3 典型組合方式—旁路支撐用法

圖4 典型組合方式—間接短桿用法

圖5 模塊化絕緣短桿一實施例的右視結(jié)構(gòu)示意圖

3 配網(wǎng)不停電作業(yè)模塊化新型絕緣短桿有益效果

配網(wǎng)不停電作業(yè)模塊化新型絕緣短桿研制能夠替代國內(nèi)外現(xiàn)有配網(wǎng)不停電作業(yè)工器具，創(chuàng)造新的工作模式，利用作業(yè)模塊、絕緣短桿組合的方式改良現(xiàn)有裝備，起到拓寬業(yè)務(wù)范圍、提高供電可靠性、規(guī)范標準促進自動化發(fā)展、創(chuàng)造社會經(jīng)濟效益的效果。

降本節(jié)支。以福建省內(nèi)超過30個班組為基準測算,每班配備超過10萬元的全套進口絕緣操作工器具，費用支出超過300萬元，平均單套壓減至2萬元以內(nèi)，將節(jié)約超過80%的成本支出(240 萬元)，壓降成本幅度大、前景廣闊；典型經(jīng)驗。除市中心外，三四線城市纜化成本較高、性價比較低，向內(nèi)挖潛業(yè)務(wù)、提升不停電作業(yè)化率、保質(zhì)保效率保安全完成檢修工作成為重要增長點。典型經(jīng)驗的推廣能夠從方法論層面為新工器具推廣鋪路，實現(xiàn)雙管齊下效果。

提質(zhì)增效。以某公司單項復(fù)雜作業(yè)由于桿型復(fù)雜擴停5臺變壓器為例，地區(qū)年度擴停工作以200次為記,全年擴停超過5000時戶,少供電量損失超過10萬元，以福建省內(nèi)推廣為例，每年增供電量將達數(shù)十萬元；互利體系。在產(chǎn)品開發(fā)過程中，同步制訂相應(yīng)規(guī)范，對四大類、三十三項配網(wǎng)不停電作業(yè)模擬使用情景，能夠形成“平臺一作業(yè)法一端頭”互利體系。