郭凌宇 劉文杰 蔡智勇 溫穩(wěn)源

摘? ?要：福建電力輸電線路共86條、線路長度共計5 779.613 km。其中，線路桿塔總數(shù)為12 649基，由于福建境內(nèi)峰嶺聳峙，丘陵連綿，河谷、盆地穿插其間，山地、丘陵占全省總面積的80%以上，地勢十分復(fù)雜。耐張塔作為電力線路的組成部分，十分重要。在電力線路中，最易發(fā)生危險的地方也是耐張塔，因為導(dǎo)線受張力架空后，沿導(dǎo)線縱向拉起的力全部掛在耐張塔上，耐張塔要承受電力線路架空后的張力載荷，承受導(dǎo)線拉力。故對耐張塔缺陷處理方案的研究是十分必要的。文章研發(fā)出一種新的引流線攀爬工具，可應(yīng)用于在耐張塔使用軟梯法進入電位攀爬跳線，通過后續(xù)模擬帶電作業(yè)及運行線路上的帶電消缺，驗證該方法安全可行。

關(guān)鍵詞：耐張塔;跳線;工具

1? ? 項目研究背景及研究意義

在高壓輸電線路的檢修工作中，會遇到高壓輸電線路的引流線處出現(xiàn)缺陷（如引流線松股、發(fā)熱、螺栓缺失等）的情況。如果缺陷出現(xiàn)在引流線與導(dǎo)線交接位置附近，由于引流線懸垂角度比較大，檢修人員缺少腳踩著力點，需要靠自身臂力攀爬，這對作業(yè)人員的臂力是極大的考驗。一旦出現(xiàn)失誤，作業(yè)人員極有可能從跳線處滑落，十分危險，故此類檢修難度很大。在現(xiàn)有技術(shù)中，引流線上的缺陷通常通過在上方懸掛軟梯，作業(yè)人員坐在軟梯上進行檢修消缺，但是一般很難找到合適的軟梯懸垂點，因此，這種方法的局限性比較大。

此外，在特高壓輸電線路進行等電位作業(yè)，當(dāng)桿塔為耐張桿塔時，耐張絕緣子串的串間間距比較大，等電位作業(yè)人員無法通過絕緣子串上“跨二短三”的方法進入電場。目前，最常使用的方法是先從引流線處進入電場，然后通過引流線攀爬至導(dǎo)線處進行帶電作業(yè)的方法，攀爬引流線時需要作業(yè)人員靠自身臂力攀爬至導(dǎo)線處，比較危險。

2? ? 主要技術(shù)內(nèi)容

通過分析特高壓線路耐張塔設(shè)備連接特點，提出“先等電位進入跳線，再從跳線攀爬到導(dǎo)線”的創(chuàng)新思路，完成等電位過程。

通過研制一種引流線攀爬腳鐙，使作業(yè)人員能順利地通過攀登引流線進入導(dǎo)線作業(yè)點位置，該腳鐙適用于1 000 kV引流線攀爬技術(shù)。

在引流線攀爬難度最大的5～10 m過程中，通過該腳鐙的輔助，可以實現(xiàn)從引流線至導(dǎo)線的轉(zhuǎn)移。

本文提出一種進入特高壓帶電作業(yè)進出電位的方式，可以實現(xiàn)從引流線至導(dǎo)線的電場內(nèi)部通道轉(zhuǎn)移。

3? ? 項目關(guān)鍵技術(shù)難點分析

目前，特高壓線路直線塔帶電作業(yè)研究已經(jīng)取得了突破性進展，但是由于耐張塔設(shè)備連接的復(fù)雜性，在進出電場方式的選擇上需要極度謹(jǐn)慎，超特高壓耐張塔進出電位方式單一，常采用的“跨二段三”法比較耗時耗力。

特高壓耐張塔常采用吊籃法進入等電位，但沿著引流線進入導(dǎo)線側(cè)十分困難，原因為引流線坡度太大，引流線長度長，作業(yè)人員攀爬過程中無固定踩腳點，僅靠手臂力量很難完成此過程。

要完成進入導(dǎo)線側(cè)電場攀爬引流線過程需要腳踩兩根導(dǎo)線，手抓兩根導(dǎo)線，由于腳踩導(dǎo)線較滑，容易踩空，會給帶電作業(yè)人員的人身安全構(gòu)成一定的威脅。

引流線攀爬裝置需要很好的包裹導(dǎo)線，要實現(xiàn)快速拆裝，材料必須輕便且易于攜帶。

4? ? 引流線攀爬腳鐙的實用性分析

特高壓進入等電位的方法：（1）“跨二短三”法。（2）吊籃法。下面主要對“跨二跨三”法進行具體分析。

此方法在500 kV超高壓輸電線路帶電作業(yè)中已被廣泛采用。但是，由于特高壓輸電線路自身特點，使得這一方法難以被采用。存在的問題如下：（1）特高壓線路耐張塔80%以上為瓷絕緣子，且絕緣子串長度超過15 m，檢測困難。（2）絕緣子串間距過大，兩串絕緣子水平距離普遍超過60 cm，而重冰區(qū)更是達(dá)到1 m。作業(yè)人員要以類似俯臥撐的姿勢橫向移動依次跨過70多片絕緣子，難度極大。

5? ? 引流線攀爬腳鐙的實驗數(shù)據(jù)

引流線攀爬腳鐙需要具備的3個條件：（1）高承重橫梁。（2）硬度高，耐磨。（3）靈巧輕便。故選取了兩種材質(zhì)進行比較：（1）鋁合金。（2）不銹鋼。

6? ? 鋁合金與不銹鋼的比較

鋁合金的優(yōu)點：（1）質(zhì)量輕。鋁的密度約為2.7 g/cm3。（2）耐腐蝕。鋁合金在大氣中不會生銹，耐大氣腐蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于銅鐵。這是由于鋁對空氣中的氧具有較大的親和力。因此，當(dāng)鋁的表面暴露大氣中時，其表面很快生成一層附著力強、致密的有一定保護性的自然氧化膜。（3）加工成型性好。鋁及其合金的壓力加工產(chǎn)品，如板、管、棒、型、線等都可加工。

不銹鋼的優(yōu)點：（1）硬度大。不銹鋼的維式硬度通常在220 HV，耐磨損。（2）耐腐蝕。不銹鋼表面薄而致密的富鉻氧化膜，使得不銹鋼有著極強的耐化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的性能。（3）綜合力學(xué)性能好。有較高的強度和疲勞強度。

鋁合金與不銹鋼的比較：不銹鋼材質(zhì)在硬度方面優(yōu)于鋁合金材質(zhì)，但是考慮到帶電作業(yè)對工器具的質(zhì)量要求（輕、?。罱K選擇了鋁合金材質(zhì)。

7? ? 引流線攀爬腳蹬最終實驗數(shù)據(jù)

材質(zhì)：鋁合金，表面處理為陽極氧化，美觀、耐腐蝕。自重：0.9 kg左右，輕便易于攜帶。夾持力：200 kg以上，采用快速鎖定結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便高空作業(yè)。手柄開啟角度：110°以上夾持，方便快速夾線?？讖剑褐睆?0～31 mm，具有自動調(diào)節(jié)夾緊功能。承重：200 kg以上，安全可靠。

8? ? 傳統(tǒng)攀爬方法與新工具攀爬法對比

8.1? 傳統(tǒng)攀爬法

傳統(tǒng)爬引流線方法使用雙臂力量牽引，依靠個人上肢力量將人強行拉至導(dǎo)線處。在天氣炎熱的情況下，作業(yè)人員身穿厚重屏蔽服攀爬桿塔進入電位后，已經(jīng)消耗了大量的體能，如果再靠傳統(tǒng)方法攀爬引流線，很可能會造成作業(yè)人員的體力不支，傳統(tǒng)攀爬方法如圖1所示。

8.2? 新工具攀爬法

使用新工具進行引流線攀爬，具體操作如圖2所示，作業(yè)人員依次將引流線攀爬工具扣在引流線上，像爬梯子一般，依靠手臂和腳步力量，穩(wěn)步攀爬。

8.3? 兩者比較

傳統(tǒng)攀爬方法的優(yōu)點：不需要攜帶工具，沒有額外負(fù)擔(dān)。缺點：要求作業(yè)人員有較強的體能和上肢力量，依靠雙臂完成攀爬，容易發(fā)生倒溜的危險。

新工具攀爬方法的優(yōu)點：可以節(jié)省作業(yè)人員體能，不會發(fā)生倒溜危險，攀爬更加穩(wěn)當(dāng)。缺點：需要隨身攜帶工具，工具有一定的重量。

9? ? 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)引流線傾斜角度比較大時，可以選擇用新工具進行攀爬，保證作業(yè)人員人身安全的同時，節(jié)省作業(yè)人員大量的體力，并且不要求作業(yè)人員具備較強的上肢力量。

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