更換220 k V輸電線路耐張瓷瓶串工藝的改進(jìn)與應(yīng)用

李 豪

（山東科技大學(xué)，山東 青島266500）

1 電力施工目前操作方法

（1）導(dǎo)線松落法：停電作業(yè)，危險性小，安全可靠性高。但這種作業(yè)方法操作工藝復(fù)雜，前期準(zhǔn)備工作多，作業(yè)時需將每基耐張桿相鄰兩檔導(dǎo)線落地，這就必須提前聯(lián)系導(dǎo)線所跨的電力線和通訊線，停電落地或搭好臨時跨越架，還要在導(dǎo)線所跨越路口設(shè)專人看守，需要人員多，占用場地大。

（2）平衡掛線法：停電作業(yè)，安全可靠性低，與導(dǎo)線松落法比較操作工藝較簡單，只需將耐張桿兩側(cè)50 m左右的導(dǎo)線落地即可，也要處理耐張桿塔兩側(cè)50 m處的交跨問題，占用工作場地較小。

（3）帶電作業(yè)法：在干燥良好的天氣情況下均可進(jìn)行作業(yè)，不受停電時間限制，但其操作工藝復(fù)雜，危險性大，且作業(yè)方法要求人員素質(zhì)高，參加作業(yè)人員必須持有帶電作業(yè)合格證。在工具材料方面，停電作業(yè)用的工具笨重、數(shù)量多，工人操作起來勞動強(qiáng)度大。帶電作業(yè)用的專用工具操作靈活，但價格昂貴。電力線路瓷瓶串重量大、長度大，且極易碰傷、損壞，給操作施工帶來了困難。

2 新工藝的研究與開發(fā)

根據(jù)帶電作業(yè)法的基本原理，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，研制更換耐張瓷瓶串所使用的新工具，具體實(shí)施步驟如表1所示。

表1 新工具研制步驟

2.1 工具的設(shè)計

經(jīng)計算導(dǎo)線的最大使用應(yīng)力為3 840 kg N；瓷瓶串金具串的重量（單串）為80.6 kg N，瓷瓶盤徑為254 mm。在地面組裝好與現(xiàn)場情況完全一致的瓷瓶串，在前后兩聯(lián)板上組裝好前后大刀卡具，實(shí)際測得兩卡之間的距離為2 550 mm，并查知400 mm絲杠行程為220 mm，在滿足使用強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量要求工具滿足靈活、輕便、節(jié)約成本費(fèi)的原則，選擇12圓鋼以及3／4英寸焊接鋼管作為原料。設(shè)計托瓶架（圖1）、拉桿（圖2）的加工圖。

圖1 托瓶架

圖 2 拉桿

2.2 工具的試驗

工具加工組裝完畢后，對主要工具拉桿、絲杠及托瓶架進(jìn)行了機(jī)械試驗。

2.2.1 絲杠試驗

動負(fù)荷試驗：將絲杠、拉桿組裝好，按導(dǎo)線1.5倍的最大使用應(yīng)力（3 840 kg N×1.5）試驗，連續(xù)3次動作，拉桿、絲杠及連接部分未發(fā)生卡住現(xiàn)象，試驗合格。

靜負(fù)荷試驗：將絲杠、拉桿組裝好，按導(dǎo)線2.5倍的最大使用應(yīng)力（3 840 kg N×2.5）試驗，持續(xù)5 min，試件未見變形、損壞及裂紋等情況，且絲杠松緊自如，試驗合格。

2.2.2 托瓶架試驗

托瓶架只承受瓷瓶串及金具的重量，起支持作用，故只做靜負(fù)荷試驗，將2串瓷瓶放在托瓶架上，持續(xù)5 min，托瓶架不變形、不彎曲，試驗合格。

2.2.3 模擬操作

工具試驗合格后，在離地面1.0 m組裝好與實(shí)際一致的耐張瓷瓶串進(jìn)行模擬更換操作，試驗效果良好，操作靈活、簡單。結(jié)合模擬操作及帶電作業(yè)法的基本原理，我們制定出更換220 k V線路耐張瓷瓶串的新操作工藝。新工藝所設(shè)計的拉桿、托瓶架配套工具，只適用于14片耐張瓷瓶串的更換工作。現(xiàn)運(yùn)行的220 k V輸電線路耐張瓷瓶串還有15片和16片2種組合配備，為適用于所有長度耐張瓷瓶串的更換工作，我們可將該套工具加掛延續(xù)金具（如二孔板、平行掛板等）使用。

3 實(shí)踐應(yīng)用和比較

（1）220 k V線路8基耐張桿耐張串瓷瓶的配備為X-4.5×14×2。1977年投運(yùn)污穢嚴(yán)重地區(qū)，該地區(qū)為Ⅲ類污穢區(qū)，在近幾年的運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)零值瓷瓶較多，該8基耐張桿的絕緣配備已影響線路的安全運(yùn)行，將該瓷瓶串更換為XWP2-7×14×2的防污型瓷瓶是部分供電公司1993年大修計劃，也是電力線路春防的重要內(nèi)容。導(dǎo)線松落法和平衡掛線法都需要較大的工作場地，占用農(nóng)田，損壞農(nóng)作物，且地方農(nóng)民思想工作難做，進(jìn)地作業(yè)困難；在工作區(qū)段內(nèi)交叉跨越的電力線、通訊線、路口較多；停電作業(yè)前期準(zhǔn)備工作量大，且上級批準(zhǔn)的檢修時間有限；帶電作業(yè)法不受時間限制，但在春檢期間帶電班監(jiān)測零值瓷瓶工作和取灰樣工作都很繁重，沒有時間進(jìn)行帶電更換零值瓷瓶工作。

從以上分析可以看出，不論從安全生產(chǎn)還是從完成全年春檢任務(wù)考慮，停電作業(yè)法最為適宜。但停電作業(yè)操作工藝復(fù)雜，需要人員多，工作量大，需檢修時間長，這與領(lǐng)導(dǎo)安排停電時間短互相矛盾，而最根本的問題便是停電更換耐張串瓷瓶工作的操作工藝復(fù)雜。所以，設(shè)想利用新的操作工藝方法進(jìn)行更換耐張瓷瓶串的工作。

從1993年起，利用新的操作工藝方法，對220 k V線路8基耐張桿瓷瓶進(jìn)行更換，每基需技工4人、民工6人，其中一個小組工作時間為6 h 20 min，與導(dǎo)線松落法比較可提高工作效率5倍；與平衡掛線法比較可提高工作效率3倍，并且提高了安全可靠性（利用新方法更換耐張瓷瓶串時，每串單獨(dú)輪換，可利用另一串瓷瓶為后備保護(hù)），節(jié)約了施工附加費(fèi)用，新方法（拉桿、托瓶架法）與導(dǎo)線松落法及平衡掛線法比較如表2所示。

由表2可知，新方法與導(dǎo)線松落法比較可節(jié)省技工128工日，節(jié)約施工附加費(fèi)（職工差旅費(fèi)、挖坑費(fèi)、青苗賠償費(fèi)等）約18 000元；與平衡掛線法比較，節(jié)省技工88工日，節(jié)約施工附加費(fèi)約6 000元，而且提高了安全可靠性。

表2 拉桿、托瓶架法與導(dǎo)線松落法及平衡掛線法比較

（2）利用新作業(yè)方法更換母線耐張瓷瓶串，解決了母線和旁路帶電施工安全距離不足、原工作方法無法實(shí)施的技術(shù)難題。

4 結(jié)語

新改進(jìn)的操作工藝在保證可靠性的基礎(chǔ)上，降低了操作的復(fù)雜度，有效地節(jié)省了人力，并降低了工人的勞動強(qiáng)度，保證了在現(xiàn)有人員配備的條件下，在較短的停電時間內(nèi)完成較多的工作任務(wù)。目前該操作工藝在電力檢修工作中已得到廣泛的應(yīng)用。