180度旋轉升降式絕緣平臺的研發及應用

周家駿，張 捷，陸凱磊

（上海市南電力（集團）有限公司，上海 201100）

帶電作業是10kV配電線路檢修發展的方向，近來年發展速度非常快，對提高供電可靠性起了相當大的作用。帶電檢修10kV跌落式熔斷器一般采用絕緣高架車進行，在實際工作中，往往由于配電線路所處的地域和環境條件等原因，經常會碰到絕緣高架車無法到達或絕緣臂伸夠不到的地區，此時很難開展帶電作業。上海市電力公司配網線路逐漸推廣使用全封閉跌落式熔斷器，新設備對帶電檢修提出了更高的安全要求，在絕緣高架車無法進入的地區，只能采用停電檢修。

上海市電力公司曾經研發過絕緣豎梯、絕緣平臺等絕緣工器具，但由于這類絕緣工器具在電桿安裝牢固后，與絕緣高架車相比，缺少了調整工作位置的功能，在進行帶電調換10kV跌落式熔斷器等復雜項目作業時，絕緣工器具需要反復調整安裝，才能滿足人體對地、對鄰相導線的安全距離，增加了帶電檢修的勞動強度、延長了帶電檢修作業時間、降低了帶電作業安全系數。為了能夠在所有環境下開展10kV跌落式熔斷器帶電調換及其他復雜帶電項目，需要研發一套能夠像絕緣高架車一樣能調節工作位置的絕緣平臺工器具。

1 現狀調查

10kV跌落式熔斷器作為配電變壓器的主保護，廣泛應用于10kV配電線路和配電變壓器。跌落式熔斷器斷開時擁有明顯的斷開點，能夠給檢修線路和設備創造一個安全的作業環境，是配電線路上最常用的短路保護開關。

帶電調換跌落式熔斷器目前最常用的是絕緣高架車，在實際工作中發現，有大量地區絕緣高架車無法到達。要調換10kV跌落式熔斷器，需要使作業人員與運行線路保持對鄰相0.6m，對地0.4m的安全距離，并且提供作業人員足夠的絕緣。

常用的作業法有絕緣高架車作業法和絕緣豎梯作業法，但由于地形限制和絕緣性能的問題，兩種作業法都無法在所有環境下帶電調換10kV跌落式熔斷器。

2 配電線路檢修10kV跌落式熔斷器方式應用比較

2.1 絕緣高架車

帶電調換10kV跌落式熔斷器以絕緣高架車作業法為主，但絕緣高架車由于體積大、絕緣臂伸展長度等局限，對停放通道、停放位置的道路條件、現場作業環境等要求較高，在郊區農田或交通繁忙地區的線路不易施展。

2.2 絕緣豎梯法

絕緣豎梯等絕緣工器具能夠安裝在所有環境下的10kV配網線路，為了達到方便運輸的要求，降低了一部分的絕緣性能，安全性不夠。由于絕緣豎梯全部由桿上人員人力操作，檢修作業強度大，耗時耗力。在桿上作業時，需要不斷調整工具位置，以保證桿上電工與鄰相導線、與接地部位保持足夠的安全距離。

3 180度旋轉升降式絕緣平臺結構

180度旋轉升降式絕緣平臺結構是為了彌補絕緣高架車不能達到地區的檢修而開發的（見圖1）。在整體功能設計上，主要有與跌落式熔斷器形成有效絕緣功能、調整工作站位功能、牢固安裝在電桿上的固定功能。現場施工圖如圖2所示。

圖1 180度旋轉升降式絕緣平臺結構

3.1 絕緣功能

在帶電調換10kV跌落式熔斷器時，需要使帶電導線、跌落式熔斷器與操作人員保持對相間0.6m、對地0.4m的安全距離，并提供絕緣有效。絕緣平臺能承受人體與工器具重量，并提供2.5倍的安全系數。

圖2 現場施工圖

3.1.1 絕緣平臺

使用環氧樹脂制作的絕緣平臺，有1m的平臺移動范圍，在距離安裝位置0.4m處設有限位裝置，防止操作人員對地距離過近，保證有效安全距離。絕緣平臺上設有豎梯，可以再為工作人員提供0.4m的提升距離，增加了施工的靈活性。

3.1.2 絕緣支撐

整個絕緣平臺及荷重全在絕緣支撐上，絕緣支撐由一根正向支撐和兩根絕緣斜撐組成。絕緣斜撐由環氧樹脂制作而成，為絕緣平臺及其負重提供有力保障；正向支撐連接提升機構與絕緣平臺，主要負責絕緣平臺在提升機構上的移動，并保證提升時行走在軌道上，不發生偏移。

3.2 旋轉提升功能

旋轉提升機構為180度升降式旋轉絕緣平臺實現旋轉升降功能，提升機構由中間機構、上下固件、導軌、蠶絲帶組和固定承座組成。通過電動或手動兩種方式，使工具實現旋轉或升降功能。旋轉提升機構使用軸瓦合金制作，能夠承受軸向力并且材料輕便。

固定承座上安裝絕緣立柱，游動夾具的提升孔安裝在二節式絕緣立柱的金屬連接位置，當操作人員使用電鉆或搖手柄轉動齒輪箱，帶動蝸桿轉動時，游動夾具靠著蝸桿的提升力，在導軌方向上進行移動，帶動絕緣立柱及絕緣水平提升支架進行升降。

提升機構提升穩定且動力轉化率高，蝸輪軸轉矩達到2.097N·m。轉速系數達到0.689，壽命系數達到1.21。

3.3 固定功能

180度升降式旋轉絕緣平臺安裝有專用的鎖鏈抱箍。線路上常用的圓箍抱箍具有嚴格的尺寸限制，不同尺寸的圓箍抱箍只能應用在相應尺寸范圍的電桿上。10kV跌落式熔斷器安裝于不同型號的電桿上，不能裝固定尺寸的固定裝置。

鎖鏈抱箍由1m長鎖鏈，旋緊螺絲和固定三角板組成，當旋緊螺絲擰緊后，能夠將質量為250 kg的工器具及荷重牢固地固定在電桿上。

4 180度旋轉升降式絕緣平臺試驗

三相導線同步提升抱桿是為了彌補絕緣高架車不能達到地區的施工要求而設計的。在整體功能上，主要有與導線形成有效絕緣功能、提升導線功能、牢固安裝在水泥桿上的固定功能。

4.1 靜負荷試驗

工作人員將180度升降式旋轉絕緣平臺安裝在電桿上后，用鋼絲繩將豎直向下的力作用在小平臺上，通過收緊緊線器增加拉力，同時實時讀取拉力計讀數。在距離電桿12.7m處架設經緯儀，通過讀取垂直方向夾角計算豎梯沉降數據（見圖3）。

圖3 180度升降式旋轉絕緣平臺安裝受力圖

在拉力變化過程中，絕緣豎梯平臺離地高度變化情況見表1。

由表1可見，在拉力從初始的75kN到最大4 450kN變化過程中，180度升降式旋轉絕緣平臺共下沉5.11cm。當最后撤力后，由于環氧樹脂制作的絕緣平臺抗彎度較好，能完全恢復至初始狀態。

表1 拉力變化過程中絕緣豎梯平臺離地高度變化情況

在整個靜負荷試驗中，180度升降式旋轉絕緣平臺未產生明顯形變，未發生斷裂現象。以作業人員及所攜帶的材料工具總質量100kg計算，安全系數為4.5，大于《電力安全工作規程》規定的2.5。

4.2 電氣試驗

根據10kV絕緣工具電氣預防性試驗項目以及標準，在180度旋轉升降式絕緣平臺的環氧樹脂部分，每段取0.4m為試驗長度，分別施加45 000V／min工頻耐壓，試驗時間為2min，結果無擊穿、無閃絡、無過熱。在電氣試驗中，180度升降式旋轉絕緣平臺未發生擊穿，可以作為主絕緣工器具使用。

5 結語

180度升降式旋轉絕緣平臺彌補了絕緣高架車無法到達地區的缺陷，能夠在任意環境下帶電調換10kV跌落式熔斷器，并能夠開展帶電拆、搭10kV線路支節等工作。下一步，需要不斷在現場使用180度升降式旋轉絕緣平臺并做好現場使用情況記錄，規范使用180度升降式旋轉絕緣平臺調換跌落式熔斷器的作業流程，使10kV跌落式熔斷器調換工作更加安全、規范。