陳永平

(福建漳州電業(yè)局,福建漳州 363000)

目前 220 kV及以上輸電線路,由于輸送容量較大,為了抑制電暈放電和減少線路電抗,提高線路的送電能力,新增的 220 kV輸電線路已多數逐漸采用了雙分裂導線雙懸垂絕緣子串架設方式。但由此也給線路的帶電作業(yè)帶來了一些棘手的問題:由于塔型及導線排列方式的限制,造成了一般直線桿塔使用的普通橫擔卡具和絕緣拉棒無法實現帶電更換絕緣子的嚴重問題。

就如何改進和安全妥當地安裝橫擔卡具,制作絕緣拉板從而滿足更換絕緣子串要求,實現帶電更換以及現場帶電更換絕緣子串試驗進行了論述,結果表明此方法已能安全、快捷地對雙分裂導線架設方式的雙懸垂絕緣子串進行帶電更換。

1 采用普通工器具及常規(guī)方法存在的困難

1.1 鐵塔橫擔寬度不夠

以 220GUZ11鼓型塔為例,由于是雙回同塔架設方式,考慮鐵塔整體結構的安全穩(wěn)固性,橫擔順線路方向的寬度一般較單回架設方式的線路鐵塔橫擔短些。這樣的架設方式對停電更換雙串絕緣子串是不會產生任何不良影響的,因為停電更換絕緣子串時一般是在橫擔上懸掛鋼絲繩套,將雙鉤緊線器或鏈條葫蘆上端掛住鋼絲繩套,下端鉤住導線,然后收緊雙鉤緊線器或鏈條葫蘆進行更換。由于使用的是鋼絲繩套,很容易穿過橫擔角鋼套住橫擔。但是帶電更換時則不然,帶電更換絕緣子串使用的是普通橫擔卡具,需要有相應寬度的橫擔才能安裝妥當,如果卡具正下方被絕緣子串所阻擋則無法將帶有導線鉤的絕緣拉棒與橫擔卡具相連接,而雙分裂導線雙懸垂絕緣子串架設方式的鐵塔,比起單串懸垂絕緣子串多出了 1串絕緣子,此時絕緣子串正好處在橫擔卡具安裝位置的正下方,導致絕緣拉棒不能與橫擔卡具連接,橫擔卡具安裝失敗。

從圖 1不難看出,已無橫擔卡具的安裝位置(空間被雙絕緣子串占據),所以無法安裝橫擔卡具。

圖 1 “雙分裂導線架設方式懸垂絕緣子串”排列方式的鐵塔橫擔

1.2 導線與橫擔卡具偏移角度過大

圖 2 絕緣拉棒

帶電更換直線桿塔懸垂絕緣子串時一般與卡具連接的是絕緣拉棒 (圖 2)。絕緣拉棒截面大,受力面大,有機械強度高、抗彎、抗剪能力強等多種優(yōu)點,因此廣泛應用于帶電更換絕緣子串的作業(yè)中。針對普通單導線架設方式的更換絕緣子串作業(yè)時用絕緣拉棒,操作時安全可靠,作業(yè)效率高。但是絕緣拉棒的缺點是,與之配套的導線金屬鉤頭是套在絕緣拉棒上,然后通過螺栓緊固在絕緣拉棒上的,這種方式導致了這樣的嚴重后果:絕緣拉棒與橫擔卡具連接完成,下方也已鉤好雙分裂導線,并已收緊卡具絲桿,絕緣拉棒受力。當下方的雙分裂導線與上方橫擔卡具安裝位置不在同一垂直線上(卡具安裝位置已移到橫擔兩側邊,并非與導線在同一垂直線上或當導線偏離塔身呈一定角度時),此時絕緣拉棒將承受雙分裂導線的剪切力 (圖 3)。如果繼續(xù)收緊卡具絲桿,絕緣拉棒所受的剪切力將繼續(xù)增大,容易因剪切力過大而發(fā)生斷裂。因此,常規(guī)使用的普通絕緣拉棒不適用于更換雙分裂導線架設方式的雙懸垂絕緣子串。

圖 3 絕緣拉棒承受雙分裂導線的剪切力示意圖

從圖中 3可看出拉棒的合金鉤頭在拉棒上只能上下移動調節(jié)位置,不能左右擺動調節(jié)位置,當導線與橫擔卡具不在同一垂直線上時,拉棒將承受剪切力,無法成功安裝。

2 解決方案分析及方案實施

2.1 改用其他類型橫擔卡具和改變安裝位置

因為安裝位置被雙串絕緣子串所遮擋,所以如果單一地考慮改用其他型式的橫擔卡具來代替該普通橫擔卡具,仍然無法解決問題。因此,既要對原先的橫擔卡具進行改進,改成橫擔側邊卡具,同時要把卡具安裝位置相應地變動到橫擔的兩側邊,便能可靠地安裝橫擔卡具了。操作時,當卡具受力后為了防止橫擔角鋼發(fā)生外翻變形,可在兩側邊卡具之間連接距離控制器。這樣也有另一個好處:收緊絲桿后兩側邊卡具的受力能通過距離控制器進行力的平衡,使兩側邊卡具受力均衡,提升導線時更安全可靠。連接后的效果如圖 4所示。

圖 4 橫擔側邊卡具和距離控制器連接圖

2.2 研制新的絕緣拉板

絕緣拉棒是實心的管材絕緣棒制成的,它的抗拉強度是同等絕緣材料中較好的。但是考慮到絕緣拉棒鉤頭不能左右擺動,存在剪切力問題,故不能采用。相比之下,絕緣拉板抗拉、抗彎的能力雖比不上絕緣拉棒,但是根據以往的使用經驗及通過試驗,仍然可以滿足更換絕緣子串時承受拉力的要求,只要進行適當的加工制作就能滿足雙分裂導線架設方式的雙串絕緣子更換要求。所以,最終選擇用 “絕緣拉板”來替代 “絕緣拉棒”,這樣才能很好地配合可靈活轉動的雙分裂導線金屬鉤頭。為了讓鉤頭在絕緣拉板上靈活轉動,使絕緣拉板不受太大的剪切力,應對與合金鉤頭連接的絕緣拉板端進行裁切打磨處理,將其與合金鉤頭的接觸面打磨成圓弧形,使合金鉤頭在絕緣拉板上能夠靈活地擺動到任何角度,這樣,在更換絕緣子串時既能夠很妥當地鉤住導線,又不會如絕緣拉棒那樣產生剪力作用。

雙分裂導線金屬鉤頭和根據實際線路制作的絕緣拉板組合后的效果圖見圖 5。

圖 5 連接組合及擺動效果圖

把整套橫擔側邊卡具和配有雙分裂導線金屬鉤頭的絕緣拉板組裝起來,卡具固定在橫擔兩側邊角鋼上,雙分裂導線合金鉤頭鉤住導線,收緊卡具絲桿就能將導線提升,絕緣子串上所受的垂直拉力轉移到橫擔側邊卡具和絕緣拉板上,絕緣子串松弛,之后就能順利拆除舊絕緣子串,對絕緣子串進行更換了。

3 安全性能檢驗與應用

為保證加工制作出的更換絕緣子串工具在實際帶電作業(yè)中的安全可靠性,進行了絕緣性能檢測(表 1)和拉力性能檢測 (表 2),檢測結果均符合《國家電網公司電力安全工作規(guī)程 (電力線路部分)》的要求。

表 1 拉板絕緣測試結果

表 2 拉力測試報結果

2009年 4月,在 220 kV棉紫 I路調爬中,使用這套自制改進的工具進行帶電更換雙分裂導線架設方式雙懸垂絕緣子串工作,經過現場的實際操作,圓滿完成了更換雙串絕緣子串工作任務。后來又經過多次現場操作驗證,均得到了滿意的結果。

4 結束語

研制出這套工器具和作業(yè)方法后,有效地解決了普通卡具無法安裝和普通拉棒無法承受剪切力,拉棒鉤頭無法成功安裝到雙分裂導線上的問題,突破了由于桿塔型式及導線排列方式的限制,成功實現了雙分裂導線架設方式雙懸垂絕緣子串的帶電更換,解決了帶電作業(yè)中遇到的又一個難題。

〔1〕DL409-1991,國家電網公司電力安全工作規(guī)程 (電力線路部分)〔S〕.北京:中國電力出版社.

〔2〕王興葵.送電線路運行和檢修 〔M〕.北京:中國電力出版社,2003.

〔3〕GB 13398-1992,帶電作業(yè)用絕緣桿通用技術條件 〔S〕.北京:中國標準出版社.

〔4〕GB 13398-2003,帶電作業(yè)用空心絕緣管、泡沫填充絕緣管和實心絕緣棒 〔S〕.北京:中國標準出版社.

〔5〕GB/T 18037-2008,帶電作業(yè)工具基本技術要求與設計導則〔S〕.北京:中國電力出版社 .