10 kV配電線路180°旋轉式砼桿吊臂的研發及應用

彭利斌，顧士剛，張 捷

(上海市南電力工程有限公司，上海 201100)

10 kV配電線路180°旋轉式砼桿吊臂的研發及應用

彭利斌，顧士剛，張 捷

(上海市南電力工程有限公司，上海 201100)

10 kV配電線路中真空斷路器是常見的一種戶外電氣設備，其滅弧介質和滅弧以后觸頭間隙的絕緣介質都為真空，因設備體積小、重量輕、使用壽命長、滅弧免檢修等優點，被廣泛應用于配電網線路。目前國網上海市電力公司以停電安裝及絕緣高架車帶電吊裝法為主，但仍有許多地區不能停電或工作環境絕緣高架車無法勝任。研發了一種新型的10 kV配電線路180°旋轉式砼桿吊臂，能夠在任意環境中進行真空斷路器帶電吊裝。

配電線路；180°度旋轉；砼桿吊臂

近年來，在配電線路中大容量用戶使用的配電系統保護控制裝置逐漸由真空斷路器取代原來的跌落式熔斷器[1]，同時真空斷路器也逐漸實現10 kV聯絡、分段隔離開關的功能，因此真空斷路器在配電網中使用越來越廣泛[2]。在實際工作中，吊裝真空斷路器需要使用吊車等工程車輛，在起吊車輛不能進入的地區便無法進行真空斷路器吊裝，因此需要研發一套能在所有環境下都能起吊、安裝真空斷路器的工具。

目前吊裝真空斷路器常用的是吊車起吊及絕緣高架車起吊，在線路走廊寬敞干凈的環境下起吊方便，但由于農網線路部分在農田雜林、城網線路多在交通擁堵繁忙的市區道路旁，不適宜使用大型起吊車輛，使用人力起吊安全隱患較大。因此，需要開發一套攜帶方便、能夠靈活安裝在電桿上，并且依靠動力起吊真空斷路器的工具，以便可以解決實際工作中由于線路走廊問題導致的真空斷路器難以安裝的工程施工難題，使配電線路施工更便利。

新型起吊工具需要結合現場真空斷路器安裝工藝，使得吊裝真空斷路器不再依賴吊車等大型車輛，實現起吊工具小型化、機械化，方便真空斷路器的起吊、旋轉、抬升，合理設計工具安全系數，確保人身安全及設備安全。

1 現狀調查

新設或調換真空斷路器，由于真空斷路器重量重、安裝工藝較復雜，通常采用停電檢修進行設備吊裝。隨著居民用電質量需求的逐步提高，電力公司逐漸將吊裝工作交由線路帶電班配合起吊，從而避免用戶停電，提高供電可靠率。

目前主要使用的帶電起吊方法中，絕緣高架車配合吊裝法是使用最為廣泛的帶電作業法。在現場施工過程中，工作人員發現，有大量施工地區絕緣高架車無法到達，使得絕緣高架車配合吊裝作業法無法實現。在絕緣高架車能夠到達的地區，隨著上海配電網大容量用戶的電器保護設備由高壓熔斷器逐漸更換為性能更為優秀的真空斷路器，線路施工工作較多，帶電班無法同時完成多個真空斷路器的吊裝工作，在選擇帶電作業區域后，其余施工地區用戶需要延時送電或停電施工，對用戶帶去了不必要的麻煩。

配電網用真空斷路器質量為75～125 kg，需要機械力或多人拉動才能完成設備吊裝，在電桿上安裝定滑輪是施工隊使用的非標準施工，普通的尼龍滑輪在起吊真空斷路器時，設備極易與電桿擦碰、損壞真空斷路器的高低壓接線樁頭。

2 配電線路吊裝真空斷路器方式應用比較

2.1 停電吊車吊裝

在需要安裝真空斷路器的配電線路上，選擇最小的停電區域；使用1 t以上、18 m吊臂的吊車，停放在合適的位置，在真空斷路器上裝設起吊鋼絲繩，吊車將真空斷路器起吊至支架上方后，兩名桿上電工配合將真空斷路器牢固地安裝在支架上。整個起吊及安裝過程在60～75 min。

2.2 停電滑輪吊裝

在需要吊裝真空斷路器的停電線路中，部分地區不適宜吊車等大型車輛停放，部分施工隊使用麻繩將滑輪固定在電桿上，使用麻繩一頭拴著真空斷路器、一頭由幾名地面電工拉動，從而實現設備吊裝。

滑輪吊裝真空斷路器，需要兩名桿上電工，時刻拉住麻繩，放置真空斷路器與電桿發生擦撞，特別是需要防止樁頭、開關、銘牌等關鍵部位受損。滑輪起吊也容易發生滑輪損壞，從而對桿上電工及設備的安全產生隱患。

2.3 絕緣高架車配合吊裝

絕緣高架車帶電配合吊裝是目前最主要的帶電作業手段。通過絕緣高架車自帶的升降吊臂，該吊臂拉力在2 500 N左右，完全能夠勝任該工作。在對有電導線完成絕緣遮蔽工作后，帶電作業手在工作斗內，將蠶絲繩降下，系上真空斷路器后起吊1 m，靜止1 min，無異常后繼續起吊。該作業法起吊速度快、安全性高，適合地形條件好，多個真空斷路器吊裝工程距離較近的工程。

當施工環境為市區的狹窄弄堂、郊區的農田荒地等大型車輛不宜進入的地區，便無法開展絕緣高架車帶電配合吊裝作業法。

3 180°旋轉式砼桿吊臂裝備結構

180°旋轉式砼桿吊臂能在保證操作人員施工安全的情況下，操作人員可以便捷地將工具安裝到電桿上，快速地進行起帶電吊安裝真空斷路器，使得普通線路工也能完成帶電作業人員才能完成的作業，簡化操作步驟，能夠在所有環境下帶電吊裝真空斷路器。180°旋轉式砼桿吊臂正視圖見圖1。180°旋轉式砼桿吊臂3D立體圖見圖2。

圖1 180°旋轉式砼桿吊臂正視圖

圖2 180°旋轉式砼桿吊臂3D立體圖

3.1 起吊功能

3.1.1 吊臂支撐及吊臂主軸

帶電作業工具對絕緣性能有嚴格的要求，而180°旋轉式砼桿吊臂作為主絕緣工器具，對絕緣性、機械性能有較高的要求，必須滿足一定的安全系數。環氧樹脂目前在帶電作業中已經得到成熟應用，其優異的電氣性能、絕緣性能、機械性能和抗老化性能保證了其可以作為帶電作業主絕緣以及承力工具，因此180°旋轉式砼桿吊臂的絕緣部分主要使用環氧樹脂及不銹鋼材料。砼桿吊臂主軸采用不銹鋼，強度高、重量輕，在確保安全系數的基礎上減輕了180°旋轉式砼桿吊臂整體重量。

3.1.2 起吊繩及滑輪組

蠶絲帶需要承受真空斷路器重量，需要足夠的機械應力，在起吊時不會造成拉繩永久變長，因此需要選用強度較高、編織緊密、不易腐蝕、重量較輕的繩索。滑輪組需要滾動靈活、摩擦力小、承重能力強、具有一定的絕緣性能，通過調查發現尼龍塑料具有良好的綜合性能，包括絕緣性能、力學性能、耐熱性、耐磨損性，并且摩擦系數低，有一定的阻燃性，易于加工。因此180°旋轉式砼桿吊臂的滑輪組主要使用尼龍塑料。

3.1.3 吊臂固定材料

固定整臺180°旋轉式砼桿吊臂的抱箍，需要將整套工具牢固穩定地固定在電桿上，需要絕對的強度和安全性，因此采用目前最安全穩固的合金材料制作而成。現場施工圖見圖3。

圖3 現場施工圖

3.2 旋轉功能

吊臂主軸內裝有內嵌式轉軸，轉軸可以圍繞

主軸進行180°的旋轉，方便起吊真空斷路器后，將設備旋轉至安裝平臺上方進行固定、接線。該轉軸與外層主軸有一定的間隙，不會發生摩擦和滯動現象。在1.25倍額定荷載下，該轉軸不會發生歪曲、裂紋、傾斜等現象，與主軸之間保持固定的間隙，各鏈接、固定部位無松動彎曲0.5 mm。

3.3 固定功能

鎖鏈抱箍是專門為180°旋轉式砼桿吊臂開發的桿上固定裝置。過去固定在電桿上的設備和工具，常用的圓箍抱箍無法滿足施工現場不同電桿型號的安裝要求。因此，一套適用于所有桿型的抱箍，是工具固定的必要組成部分。

鎖鏈抱箍由一條8 mm鎖鏈、兩個三角固定板、一個固定螺絲、一個調節螺栓和一個圓箍

組成，當固定螺絲受力后，可以將質量為175 kg的物體牢固固定，并且鎖鏈抱箍的鎖鏈可以自由調節，適用于10 kV配電線路中所有不同電桿型號。

4 結語

180°旋轉式砼桿吊臂能夠在保證操作人員施工安全的情況下，操作人員可以便捷地將工具安裝到電桿上，快速地進行起帶電吊安裝真空斷路器，使得普通的線路工也能完成帶電手才能完成的作業，簡化操作步驟，能夠在所有環境下帶電新裝真空斷路器。該吊臂采用環氧樹脂作為絕緣材料，增加了絕緣強度、減輕了重量，又保證了機械強度及穩定性。吊臂采用不銹鋼，強度高、重量輕，在確保安全系數的基礎上減輕了180°旋轉式砼桿吊臂整體重量。同時，工具能夠適用于人口密集，絕緣高架車這類大型車輛不易停放的市區供電公司，同時也適用于車輛不宜進入并且農田荒地較多的郊區供電公司。

[1] 梁 超.真空斷路器的發展[J].中國科技信息,2007(18): 102-103.

[2]胡民杰.真空斷路器的發展趨勢[J].科技資訊,2007(12):10-11.

(本文編輯：趙艷粉)

Development and Application of 10 kV Distribution Line 180° Rotary Concrete-Pole Arm

PENG Li-bin, GU Shi-gang, ZHANG Jie

(Shinan Electric Power Engineering Company, Shanghai 201100, China)

The vacuum circuit breaker in 10 kV distribution circuit is a common outdoor electrical equipment. Its arc-extinguishing medium and post-arcing contact gap insulation medium are vacuum. Due to its superiority in small size, light weight, long service life, free arcing maintenance, it is widely applied in power distribution lines. Now Shanghai Municipal Electric Power Company gives priority to power-off installation and charged hoisting method on insulated cherry picker, but still inapplicable to many areas. This research developed a new type of 10 kV distribution line 180° rotary concrete-pole arm, applicable to the vacuum circuit breaker charged hoisting in any environment.

distribution circuit; 180° rotation; concrete pole jib

10.11973/dlyny201606033

彭利斌(1979)，男，助理工程師，從事配電線路運行及配電線路帶電研究。

TM561.2

A

2095-1256(2016)06-0808-03

2016-09-10