改進的翼型卡具在配電網帶電作業中的應用

趙志修

（湖州電力局，浙江湖州313000）

改進的翼型卡具在配電網帶電作業中的應用

趙志修

（湖州電力局，浙江湖州313000）

分析了傳統帶電更換10 kV耐張桿絕緣子串作業方法的缺點，對作業中使用的翼型卡具作了改進，比較了新設計的2種改進方案，確定前卡采用翼型卡具方案為佳。經實際帶電作業的檢驗，使用改進翼型卡具可有效提高帶電作業效率。

10 kV；帶電作業；耐張絕緣子串；翼型卡具；絕緣

10 kV配電網是直接面向用戶的電力基礎設施，具有網絡復雜、覆蓋面大的特點。由于配電網絕緣水平低，在大氣過電壓、污穢或其他外界因素作用下易發生故障，且檢修工作量大、難以滿足可靠供電的需求，因此，工作人員需進行帶電作業。

帶電作業是指工作人員接觸帶電部分的作業或在帶電作業區域的作業，是配電網電力設備不停電測試、檢修、改造的重要手段。近10多年來，10 kV配電網帶電作業發展迅速，已經發展成為國家電網公司力推的核心業務之一，并根據復雜程度衍生出了4大類18個作業項目，對減少停電損失、提高可靠性指標、開展在線監測和狀態檢修發揮著重要作用。

1 傳統帶電更換絕緣子串作業方法存在的問題

帶電更換10 kV耐張絕緣子串作業屬于配電網帶電作業中第二類常用項目，采用絕緣手套作業法利用絕緣緊線器對10 kV耐張絕緣子串進行更換（以下稱傳統法）。作業時操作人員需穿戴全套的絕緣防護用具對作業點周圍所有可能觸及的不同電位的設備進行全絕緣遮蔽（使用約15塊絕緣毯），并嚴格控制好安全距離。絕緣緊線器與水泥桿之間采用絕緣繩套固定，待絕緣子卸下后，絕緣緊線器與絕緣繩套充當主絕緣并承受導線的耐張拉力。該項目作業相對復雜、作業量大、耗時長（約需55 min）、使用工具較多，對作業人員的技術要求相對較高。

存在的主要問題有：

（1）需要遮蔽部位過多，容易同時碰觸不同電位設備，工作量大、時間長，人員易疲憊，造成安全意識松懈。特別是在炎熱的夏季，身穿密不透風的絕緣服進行此類作業，人體很難承受；

（2）換中相絕緣子時需穿過兩邊相，而相與相之間的安全距離是0.6 m，作業人員需要時刻與不同相保持足夠的安全距離，勢必造成活動范圍縮小，操作不方便，一旦分心容易發生相間短路的危險；

（3）絕緣繩套具有較好的延伸性但強度不夠，絕緣子脫落后原由耐張絕緣子承受的耐張拉力將全部轉移到絕緣繩套上，容易使繩套斷裂或者使導線弧垂增大，與交叉跨越物安全距離不夠導致放電。

因此，尋找一種簡便快捷的作業方法或工具，減少絕緣遮蔽數量或優化工具操作步驟，成為完成這一帶電作業項目需要解決的難題。

2 新的作業工具

新工具的使用性能必須兼顧3個方面：

（1）滿足《安規》要求的安全性；

（2）具備作業現場操作靈活性、安裝方便；

（3）適合帶電作業操作，提高作業效率，減少工具數量。

通過全方位的思考與探索，利用已有的輸電線路更換3.5～110 kV耐張絕緣子作業中所使用的翼型卡具，更改夾線器的尺寸設計出配電線路專用的夾線器。夾線器由中心對稱的兩部分組成，長100 mm，寬18 mm，兩邊各有1個半徑15 mm的半圓突出，用于通過螺栓固定在翼型卡具上，螺栓半徑9 mm，如圖1所示。根據所夾持的導線線徑不同，夾線器分別有50 mm2，70 mm2，95 mm2，120 mm2，150 mm2，185 mm2等型號。

3 新的作業方案

針對絕緣子串兩端固定裝置，初步制定了2套方案。由于方案中所使用的絕緣設備均為已有，因此不需進行絕緣電阻測試和機械強度測試。

3.1 方案一

借鑒使用已有的輸電線路卡具，前卡采用內球型半圓卡，如圖2所示，固定于耐張線夾頂端。后卡固定于直角掛板或球頭掛環處。絕緣板調整孔定在從里向外第2個孔處時，翼型卡具剛好安裝合理到位。操作人員操作絕緣斗位于遠離帶電導線的橫擔側，手搖絲杠轉動扳手收緊半圓卡至受力均勻，耐張絕緣子串松動后，拔掉兩端W銷待更換絕緣子串脫落至下方安裝好的絕緣托架上，然后進行新串的更換工作，即保證了人體與不同電位的安全距離又滿足機械強度的要求。

3.2 方案二

前卡采用翼型卡具，如圖3所示，根據配電線路線徑制作專用的夾線器，固定于導線端，絕緣板調整孔定在第3個孔處時翼型卡具剛好安裝合理到位。操作人員操作絕緣斗位于靠近帶電導線側，注意與橫擔側（即地電位）保持足夠的安全距離，將夾線器固定在相應線徑的導線上，手搖絲杠轉動扳手收緊翼型卡具至受力均勻，耐張絕緣子串松動后，拔掉兩端W銷也是待更換絕緣子串脫落至下方安裝好的絕緣托架上，然后進行新串的更換工作，即保證了人體與不同電位的安全距離又滿足機械強度的要求。

《國家電網公司電力安全工作規程（線路部分）》規定10 kV帶電作業絕緣承載工具的最小有效絕緣長度不得小于0.4 m；支、拉、吊桿及絕緣繩等承力工具有效絕緣長度不得小于0.4 m。經過測量，2套方案絕緣板的最短有效絕緣長度均為0.5 m＞0.4 m，滿足安全要求。

4 方案比較與選擇

4.1 安全性

由于作業人員在進行絕緣遮蔽時實際上已經靠近不同電位的物體，存在觸電風險，因此并不是絕緣遮蔽數量越多安全性越高。傳統法需布置較多的絕緣遮蔽點且絕緣繩套受力后承擔耐張拉力，易發生斷股或斷線，安全性能低。

方案一的遮蔽部位少，受力后絕緣板承擔主絕緣和耐張拉力，絕緣板的有效絕緣長度（第2個孔處）0.4 m＜s＜0.6 m，滿足安全性能要求。

方案二的遮蔽同樣較少，受力后絕緣板也承擔主絕緣和耐張拉力，絕緣板有效絕緣長度（第3個孔處）0.6 m＜s＜0.7 m，提高了安全距離，安全性能好。

4.2 靈活性

傳統法作業過程操作復雜，作業人員需操作絕緣斗來回轉動次數較多，需遮蔽的部位較多，使用絕緣毯也很多（大約15塊），故靈活性低。

方案一使用改進的翼型卡具使得此作業操作起來更為簡單，只需要遮蔽靠近作業人員的單邊相即可，使用絕緣毯的數量大大減少（大約4塊），從而減少了作業量，提高了靈活性，但是內球形半圓卡過于靈活，受力后會發生轉動，不易掌控。

方案二操作同樣簡單，也只需要遮蔽靠近作業人員的單邊相即可，使用絕緣毯的數量大大減少（大約4塊），方案二優于方案一的是翼型卡具夾線器固定牢靠且受力均勻、受力后容易掌控，靈活適度。

4.3 時效性

傳統法不會對導線造成損傷，作業效果良好，但作業時間太長（大約55 min左右），時效性一般。方案一會對導線造成損傷，作業時間也沒有明顯縮短（大約50 min左右），故時效性也一般。方案二對導線不造成損傷，明顯縮短了作業時間（大約40 min左右），時效性良好。

4.4 應用效果檢驗

通過現場反復操作試驗，證明改進的翼型卡具及其配套附件非常實用也符合帶電作業的要求，確定方案二為最佳方案。

根據帶電作業人員的作業記錄進行安全可靠性分析，得出使用翼型卡具前的2012年和使用改進翼型卡后的2013年帶電更換10 kV耐張桿絕緣子串出現問題對比統計見表1。

由統計表得出：工具問題是造成帶電更換10 kV耐張絕緣子串安全可靠性低的主要因素，也是可控因素。使用改進翼型卡具之后，由于工具不符要求導致帶電作業出現問題的次數明顯減少，達到了預期效果。

5 結語

10 kV配電網帶電作業工具是帶電作業不可缺少的，每一次作業工具的改良與創新都是推動帶電作業前進的動力，因此，在改進帶電作業工具的道路上應不斷探索、勇于創新。經過實際現

場應用，采用改進的翼型卡具更換10 kV耐張絕緣子串提高了作業的安全可靠性，也提高了帶電作業化率，取得了良好的社會效益。

[1]史興華.配電線路帶電作業技術與管理[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]宋偉.配電線路帶電作業[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3]國家電網公司電力安全工作規程（線路部分）[S].北京：中國電力出版社，2009.

（本文編輯：陸瑩）

美國兩大核能公司聯合開發出新型金屬核燃料

巴布科克˙威爾科克斯核能公司（B&W NE）正在與核技術公司Lightbridge聯合開發一座為輕水堆生產金屬燃料的中試廠。Lightbridge公司已經開發了一種采用鈾-鋯合金制造的先進金屬核燃料。與現有鈾氧化物燃料相比，這種燃料獨特的材料組成與金屬棒形狀使其可以在更高功率下運行。該公司表示，這種新燃料可以使壓水堆在更高的輸出功率下運行并延長運行周期，從而提高經濟性、安全性和燃料性能。兩家公司簽署了一份諒解備忘錄，將聯合建立一座驗證燃料棒制造可行性的中試設施并進行概略研究和探索可能的合作。

根據2012年發表在美國核學會核技術期刊上的論文介紹，燃料合金中鋯的重量達到了50%，但U-235豐度要求達到20%---遠遠超過了用于壓水堆鈾氧化物燃料中普遍4.8%的U-235豐度。由于燃料溫度降低，可以使得反應堆安全性提高、熱傳導特性增強并改進燃料包殼的完整性。Lightbridge公司表示，新燃料不會適用于所有現有壓水堆，主要是受到現有反應堆壓力容器大小的限制，但新項目只需少許修改就能很容易采用新燃料。

摘編自互聯網

Application of Improved Airfoil Fixture in Live Work on Distribution Networks

ZHAO Zhi xiu
（Huzhou Electric Power Bureau，Huzhou Zhejiang 313000，China)

This paper analyzes disadvantages in traditional operation method of live replacement of 10 kV insulator strings on tension poles.The airfoil fixture used in the operation is improved.The newly-designed two improvement schemes are compared，and the application of airfoil card at the front is determined.The practical live work demonstrates that the improved airfoil fixture can effectively improve live work efficiency.

10 kV；live work；tension insulator string；airfoil fixture；insulation

TM755

：B

：1007-1881（2013）11-0063-03

2013-08-13

趙志修（1986-），男，山東青島人，助理工程師，配電線路高級工，現從事配電線路帶電作業工作。