帶電更換220 kV耐張絕緣子串工具的研究和改進

萬方

摘 要：為保證電網的安全、可靠、穩定運行，減少因停電消缺帶來的電量損失，需帶電更換因雷擊或外力而遭到破壞的絕緣子串。在220 kV耐張絕緣子串更換工作中，等電位電工利用絕緣硬梯或絕緣軟梯進入強電場的等電位處，采用常規大刀卡具更換耐張雙串中的一串絕緣子在實際作業中存在較大的安全風險，勞動強度大、耗時多。對此，需改進現有大刀卡具，使其能夠安全、高效地完成更換作業。

關鍵詞：帶電作業；絕緣子串；大刀卡；等電位

中圖分類號：TM216 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.153

1 利用大刀卡作業的步驟及存在的問題

瀘州供電公司帶電作業班擔負著瀘州四縣三區超過1 000 km輸電線路的帶電檢修工作，其中包含220 kV納東一二線、220 kV林揚一二線、220 kV東沖線等重要輸電線路。受瀘州山區地形的影響，盡管采取并完善了線路防雷措施，但仍會因雷擊或外力破壞等造成的線路絕緣子受損問題。在常規帶電作業項目中，帶電更換220 kV耐張雙聯絕緣子串中的一串絕緣子這一作業，人員一般由7人組成（工作負責人1名、等電位電工1名、塔上電工1名、地面作業人員4名）。

1.1 作業方法和操作步驟

1.1.1 作業方法

等電位與地電位配合，采用大刀卡作業法，如圖1所示。

1.1.2 作業步驟

作業步驟為：①接受工作任務，召開班前會，工作負責人講解相關安全技術措施和施工方法；②填寫工作票，準備好工器具；③申請停用該線路重合閘，得到調度許可后方可工作；④列隊宣讀工作票，工作負責人向成員交待安全、技術及危險點控制措施；⑤鋪設好防潮墊布，發放現場檢測絕緣工器具和安全用具；⑥桿上的作業人員帶絕緣繩上塔，將帶著跟斗滑車的絕緣繩掛在耐張線夾出口處的導線上；⑦桿上作業人員與地面作業人員配合，將絕緣軟梯掛在導線上，并掛好等電位人體后備保護繩，等電位作業人員系好保護繩后沿軟梯進入強電場線夾處；⑧地面作業人員將大刀卡、操作絲杠、絕緣拉板和托瓶架吊上去，桿上作業人員和等電位作業人員配合，在二聯板上裝好大刀卡和托瓶架；⑨桿上作業人員收緊大刀卡的絲桿，使絕緣子串松弛，重量全部落在托瓶架上；⑩等電位作業人員拔下彈簧銷，取出碗頭，使導線脫離絕緣子串；?桿上作業人員將托瓶架中的絕緣子串朝橫擔側拖出三四片用絕緣吊繩系好，然后與地面人員配合，利用舊瓶重力吊上新絕緣子串，并將新絕緣子放在托瓶架中，與橫擔連好；?桿上作業人員松馳絲桿，等電位作業人員恢復導線與絕緣串的連接，然后拆除工具，人員下塔，并清點工具，裝車入庫；?工作負責人向調度匯報，申請投入線路重合閘裝置；?做好作業記錄。

以上作業方法在實際工作中常常會因220 kV線路的大線徑、大檔距、雙分裂導線等因素造成作業困難或無法完成作業。通常采用的是如圖2所示的220 kV電壓等級大刀卡，其工作負荷為27 kN，試驗負荷為66 kN，絲桿行程為200 mm。

1.2 存在的問題

1.2.1 雷擊瓷瓶

圖3為220 kV瀘玉一線5#塔發現的雷擊瓷瓶現場照片。

通過現場勘查和查閱資料，該線路為雙分裂導線，線徑為500，檔距為742 m。通過估算，該瓷瓶串上的張力已超過大刀卡和絲杠的工作負荷，已不能采用大刀卡更換雷擊絕緣子。

1.2.2 絕緣拉板破損和斷裂

絕緣拉板破損和斷裂問題已在實際工作中暴露出極大的安全風險，因此改進大刀卡具是十分必要的。

如上圖4所示，作業人員采用現有的大刀卡具更換220 kV耐張絕緣子串。當作業人員安裝好整套卡具和托瓶架后，在收緊絲杠，使瓷瓶串松弛的過程中，絕緣拉板會因受力不勻等因素而產生扭轉或變形，甚至會出現絕緣拉板破損和斷裂的情況。試想，如果在帶電作業中出現拉板或絲杠破損和斷裂問題，將會帶來什么樣的后果？因此，為保證帶電作業中人員和設備的安全，改造常規大刀卡具是十分有必要的。

2 對大刀卡具的研究和改造

針對現有大刀卡具在實際運用中暴露出的問題和安全隱患，經過班組主要成員多次討論和分析，認為主要應該解決的問題就是拉板在收緊絲桿過程中防止其扭轉，或者讓拉板轉動。因此，現通過下面的方法來改造現有大刀卡具和套件，使之更加安全、有效。

2.1 將絕緣拉板改為圓柱形絕緣拉棒

如圖5所示，將現有條形拉板改為圓柱形拉棒，這樣能有效解決現有拉板在實際運用中產生扭轉、變形和破損這一突出問題。

2.2 改造并調整原有的絲桿

原有絲桿在橫擔側（單面），導線側只是拉板和大刀卡相連。現經過改造，如圖6所示，采用了雙向絲桿，橫擔側和導線側均采用絲桿，中間使用改造過的絕緣拉棒連接。當地電位作業人員收緊橫單側絲桿時，通過絕緣拉棒，使前后絲桿同時動作，從而松弛待更換的絕緣子。這樣既保證了絕緣工具有效的絕緣長度，同時在收緊絲杠時也使各部位受力均勻。

2.3 前后大刀卡、拉棒、絲桿的連接

前后大刀卡、拉棒、絲桿的連接如圖7所示。

2.4 橫擔側卡具和拉棒的配合

橫擔側卡具和拉棒的配合如圖8所示。

2.5 改造后的絕緣拉棒

改造后的絕緣拉棒主體如圖9所示。

3 對本大刀卡具組合改造的可行性分析

根據國家電網公司電力安全工作規程（線路部分）規定，絕緣工具的最小有效絕緣長度必須符合要求（220 kV電壓等級的絕緣操作桿為2.1 m，絕緣承力工具、絕緣繩索為1.8 m）。采用上述改造后的圓柱形，絕緣拉棒完全符合規范要求，并且絕緣拉棒除兩端和絲桿相連外，中段無任何金屬構件，可以保證較長的絕緣有效長度。

作業方法同樣采用等電位與地電位配合，與以往作業方法相同。現有班組成員具備更換220 kV雙聯耐張串的實際操作水平。

新型大刀卡組合解決了以往工具不穩定、受力不均勻甚至會出現危險的問題，且絕緣拉棒兩端為絲杠，可根據作業點絕緣子串的長度進行調節，可操作性強，穩定性高且受力均勻，具有結構簡單，使用方便、靈活的特點。

4 結束語

在帶電作業中，在保證安全距離、強度的前提下，使用的帶電作業工具質量越輕，結構越簡單、合理，操作越方便，越有利于工作的完成。通過對現有大刀卡具的研究和改進，主要解決了以往絕緣拉板在受力的過程中產生變形甚至破壞的問題，大幅度提高了作業效率，減少了缺陷處理時間，而且解決了原來工器具不滿足220 kV雙分裂導線工作條件的問題，大大提高了工作的安全性，從而避免了作業中因拉板受力不均、出現斷裂等造成的事故。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕