不停電跨越施工新方法應用及其經濟效益研究

黃順濤 陳文軍

(1.廣東電網有限責任公司珠海供電局，廣東 珠海519000；2.廣州華立科技職業學院，廣東 廣州 511325）

不停電跨越施工新方法應用及其經濟效益研究

黃順濤1陳文軍2

(1.廣東電網有限責任公司珠海供電局，廣東 珠海519000；2.廣州華立科技職業學院，廣東 廣州 511325）

在運行中的架空電力線路上空進行架空導線跨越施工時，為安全起見，按規定需對被跨越的線路進行停電。隨著供電可靠性要求的不斷提高及主網施工任務的不斷加重，在跨越10 k V架空線路時，用戶停電時戶數遠高于考核指標。現介紹一種科學創新的方法，可以在不停電的情況下，安全地實施導線跨越架裝拆工作，從而提高被跨越架空線路的供電可靠性，具有很好的經濟效益和社會效益。

不停電；跨越；施工

1 背景

在電網建設新形勢下，主網架空線路跨越10 k V架空線路的施工日益增多，據統計，2013年珠海電網建設的線路中，多條線路需要跨越10 k V架空線路，這些線路施工主要采取10 k V架空線路停電配合的方式進行，停電施工的主要方式為停電搭架跨越。這種施工方式先將被跨越的10 k V線路停電，搭設跨越架后恢復送電，待跨越施工完成后再停電拆除跨越架。被跨越的線路區域配網用戶需停電2次，一般停電時間累計8 h。對10 k V線路用戶影響較大，如2011年電網建設停電搭架跨越造成珠海供電局用戶停電達4 828時戶，嚴重影響用戶的生產、生活。

根據珠海局供電可靠性要求，2013年度主網施工造成被跨越10 k V架空線路用戶停電時戶數考核指標須低于1 000時戶。如果按照傳統的跨越施工方式，2013年主網施工用戶停電時戶數預測不低于4 932時戶，達不到考核指標，與供電停電時戶數考核指標相差甚遠。

無論是為完成電網建設目標還是考核指標，減少被跨越10 k V架空線路停電時戶數，提高用戶供電可靠性，研究不停電裝拆10 k V架空線路跨越架的新方法勢在必行。

2 解決方案

要減少被跨越10 k V架空線路停電時戶數，主要有以下方法:(1）新建線路避開跨越10 k V架空線路；(2）新建電力線路采用電纜方案；(3）設法在不停電情況下安全跨越帶電架空線路。

新建線路能否避開被跨越的10 k V架空線路是由市政規劃確定，不受供電局控制；同等長度和輸送容量的情況下，電力線路電纜方案的造價約為架空線路的5倍，且電纜的敷設環境要求較高(如軟地基、高山、大河等不適宜采用），一般只在城市中心區采用。因此只能從第3種辦法著手，即在不停電的情況下安全跨越帶電架空線路。

要實現不停電裝拆跨越架，關鍵要做到對被跨越的10 k V架空線路進行絕緣保護，并且確保絕緣保護具有足夠的安全性和覆蓋性，保證跨越架搭設時工作人員和運行線路的安全。為此，提出3種完成帶電作業的方案(圖1）。

方案(a）為纏繞傳統絕緣材料隔離相應10 k V架空線路，通過帶電作業，將適用于10 k V電壓等級的絕緣膠帶纏繞在被跨越的10 k V架空線路上。纏繞時需要移動帶電作業車和帶電作業框斗，要求現場有足夠的作業車移動空間。

圖1 3種帶電作業方案

方案(b）為采用普通絕緣護套隔離相應10 k V架空線路，通過帶電作業套在被保護10 k V架空線路上，為便于安裝，一般單條長度為1.5 m，通過疊套的方式實現大長度保護。安裝時需要移動帶電作業車和帶電作業框斗，要求現場有足夠的作業車移動空間。

方案(c）為盤卷式卡扣式絕緣護套，這是一種新型方式，采用可盤卷的絕緣護套(單條總長30～50 m），安裝時將護套套在線路上，通過推動護套沿線路伸展，實現長距離絕緣保護。安裝時只需固定帶電作業車框斗位置，不需移動帶電作業車。

從勞動強度來看，方案(a）勞動強度最大，容易造成肌肉勞損；方案(c）勞動強度最小。從作業環境要求來看，3種方案都要求場地平整，可供帶電作業車停放及移動，前2種方案要求作業車的作業半徑為15 m，方案(c）作業半徑為5 m。從作業的方便程度來看，方案(a）拆卸不方便，耗時較長；方案(c）拆裝方便，耗時最短，每米的操作時間約0.25 min。從安全性來看，方案(a）材質較軟，不耐磨，對作業人員手工操作質量要求高；方案(b）、(c）的兩種材質堅固，安全性較高，但方案(c）在作業過程中無需操作帶電作業框斗，其他2種方案在作業時需操作帶電作業框斗移動，存在一定風險。從成本來看，方案(a）采用的材料成本約100元/m，其他2方案的成本約500元/m，但方案(a）的材料是一次性使用的，方案(b）、(c）的材料可重復使用。

經綜合考慮，方案(c）勞動強度小、耗時短、對作業環境要求相對簡單，我們小組最終認為最佳方案為方案(c），即采用盤卷式絕緣護套隔離10 k V架空線路。

為保證絕緣護套與10 k V架空線路可靠嵌套，提出了絕緣護套裝設的3種方法(圖2）。

圖2 絕緣護套的3種裝設方法

方法(a）采用強力夾咬合，方法(b）采用拉鏈將絕緣護套覆蓋到線路上，方法(c）是通過護套邊緣的卡扣接口咬合的方式將護套牢固嵌套在線路上。3種方法比較如表1所示。

表1 3種裝設方法比較

綜合考慮，方法(c）加工難度小、安裝牢靠、維護方便，選定方法(c）為最佳方法:將絕緣護套邊緣加工為卡扣接口。

為降低絕緣護套卡扣接口咬合的勞動強度，提高嵌套工作效率，決定制作接口咬合輔助工具。設計了2種咬合輔助工具(圖3、圖4）。

2種輔助工具都比較可靠，但導入槽式咬合輔助器在咬合過程中易造成絕緣護套磨損，滾輪式咬合輔助器通過滾輪的形式，有效降低了磨損。綜合考慮，采用滾輪式咬合輔助器。

圖3 導入槽式咬合輔助器

圖4 滾輪式咬合輔助器

通過進行市場調查，發現目前國內市場上存在的絕緣護套材料主要有2種:一種是硅橡膠材料，另外一種是高分子材料與輻射加工技術交叉結合形成的新型材料。對2種材料外護套的性能進行了調查對比，具體如表2所示。

表2 絕緣材料特性對比分析

經過充分的市場調研，并結合本行業國內外研究現狀，選定技術實力較強的長春中科應化特種材料有限公司作為合作對象。該公司是中科院長春應用化學研究所科研人員帶項目創辦的高新技術企業，具有較強的技術實力。經比對，最終決定采用新型高分子材料作為絕緣護套的制作材料，并確定選擇與長春中科應化特種材料有限公司合作開發。

綜上所述，最終采用的方案是:用新型高分子材料制作帶卡扣接口的盤卷式絕緣護套。

3 實施對策

3.1 制作卡扣接口式絕緣護套

卡扣接口式絕緣護套斷面示意圖如圖5所示。

圖5 卡扣接口式絕緣護套加工示意圖

卡扣式絕緣護套制作出來后，小組督促廠家進行了相關電氣及機械特性試驗，試驗報告如表3所示。

所選定生產廠家產品的各項技術指標均滿足設計要求，且經濟指標較同行業其他廠家有優勢。

表3 絕緣護套試驗報告表

3.2 制作滾輪式咬合輔助器

對卡扣接口咬合輔助器進行設計，交給廠家制造。制造出來后，工作人員進行了咬合試驗，經檢查咬合效果良好。絕緣護套的各項技術指標均滿足設計要求，卡扣咬合輔助器符合圖紙設計要求且咬合情況良好(圖6）。

圖6 卡扣咬合輔助器咬合情況

3.3 現場應用與驗收

為確保新方法安全應用，小組聯合珠海供電局生產技術部門、安全監督部門組織了新方法應用前的技術安全驗收。經專家鑒定，新方法安全可靠，具備現場應用的條件。

QC小組委托具備10 k V帶電作業施工資質的施工單位，利用110 k V錦繡線路工程進行了應用效果試驗，結果表明:新方法能實現不停電裝設跨越架，且停電時戶數為0，達到了預期效果。

4 方案實施

4.1 實施情況

2013年，珠海供電局基建部組織施工單位先后在六鄉、榕益、臨港、東浦、紅旗、斗門等6個輸變電工程的線路建設中，使用卡扣式絕緣護套，在帶電狀態下對被跨越的10 kV架空線路進行絕緣隔離，順利完成線路跨越施工，用戶停電時戶數為0，相比常規方法施工，效益明顯(表4）。

表4 常規施工方法與不停電施工創新方法效果對比表

采用新方法施工克服了停電的弊端，提升了供電可靠性，直接消除了因停電對客戶造成的潛在消極影響，提升了客戶對供電服務的信任度和滿意度。另外，實現了用戶停電時戶數為0的目標值，取得了良好效果。

4.2 經濟及社會效益分析

根據調度數據統計，采用常規施工方法，上述6條線路影響相關10 k V配網線路滿負荷的停電損失電量以及對應損失金額如表5所示。

表5 常規施工方法對應停電損失統計表

如表4、表5所示，因應用創新方法施工作業，共減少4 932個停電時戶數，折合避免少售電783 320 kW·h；按照2013年廣東平均銷售電價0.706元/kW·h計算，采用不停電跨越施工創新方法，避免電費損失553 025元；按照廣東省1 k W·h電的工農業產值12～15元計算，則避免663.63萬～829.54萬元工農業經濟損失。

不言而喻，該創新方法產生的直接經濟效益巨大，并且大量減少了施工過程中的用戶停電時戶數，大大提高了珠海供電局的供電可靠性，社會效益顯著。

5 鞏固措施

根據110 k V八西線路工程施工經驗，編制了《卡扣式絕緣護套保護帶電裝拆10 k V跨越架作業指導書》，進一步規范了不停電裝拆10 k V跨越架的施工步驟和安全、質量要求，為創新方法的推廣應用奠定了基礎。

再次通過某工程對新施工方法進行了效果檢查:如果采用常規方法施工，停電時戶數將達到789戶；采用新方法施工后，無需停電即可完成施工，新方法實施效果仍然能夠達到預期目標。

6 結語

卡扣式絕緣護套的使用，改變了傳統的停電跨越施工模式，提高了供電可靠性，施工過程中隨時可開展工作，不受綜合停電時間的影響，從而有力地推進了工程建設進度。另外，形成了相關施工作業指導書及工藝標準，這項看似平常的技術創新，卻是輸電建設的一次有意義的突破。通過理論與實踐相結合，優化了工作流程，創新了工作方式，有效提高了工作效率和工作質量。

[1]丁毓山，徐義斌.送電線路工[M].北京:中國水利水電出版社，1996

[2]杜玉清.送電工人施工手冊[M].北京:水利電力出版社，1987

[3]國家電力公司東北電力設計院.電力工程高壓送電線路設計手冊[M].北京:中國電力出版社，1996

[4]GB50233—2005 110～500 k V架空送電線路施工及驗收規范[S]

[5]DL/T5168—2002 110～500 k V架空送電線路施工質量及評定規程[S]

[6]Q/CSG11105—2008 南方電網工程施工工藝控制規范[S]

2014-10-22

黃順濤(1974—），男，廣東人，工程師，從事輸變電工程建設管理工作。

陳文軍(1974—），男，湖北天門人，工程碩士，講師，研究方向:機械電子和機電一體化。