500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業進入等電位絕緣梯研制

王普寨 江 雷 易南健 陳偉林 郭 昊

500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業進入等電位絕緣梯研制

王普寨1江 雷2易南健2陳偉林1郭 昊3,4,5

（1. 國網湖南省電力有限公司建設公司，長沙 410100； 2. 國網湖南省電力有限公司，長沙 410100； 3. 國網湖南省電力有限公司輸電檢修分公司，湖南 衡陽 421000； 4. 智能帶電作業技術及裝備（機器人）湖南省重點實驗室（2016TP1025），長沙 410100； 5. 帶電巡檢與智能作業技術國網公司實驗室，長沙 410100）

500kV緊湊型同塔雙回線路在帶電作業中的安全距離有限、作業難度大，為此本文設計出一種180°旋轉伸縮絕緣梯。該工具利用安全繩增加梯子的穩定性，以此提高作業的安全性；其可伸縮性增加了攜帶的便捷性，通過牽引繩控制梯子的伸縮。根據理論與實驗分析，所研究的伸縮絕緣梯的絕緣強度和材料強度均滿足使用要求，且相對于絕緣平梯，其安裝更加便捷，操作更加簡單，能為500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業提供更良好的作業條件。

500kV緊湊型同塔雙回線路；帶電作業；等電位；絕緣平梯

0 引言

近年來，隨著500kV交流緊湊型線路相繼投入運行，國內對緊湊型同塔雙回線路帶電作業技術也進行了研究[1-5]。國網電力科學研究院結合工程實際進行三峽500kV同塔雙回線路和政平—宜興500kV同塔雙回線路帶電作業技術研究[3]，為人員帶電作業安全距離和人員防護提供了豐富的理論依據。但對于緊湊型的同塔雙回輸電線路帶電作業研究還不夠深入，尤其是在帶電作業的部分停電檢修方式、臨界距離時機械裝置代替作業人員進入電場開展帶電作業方式的研究及帶電作業相關標準制定方面的研究都還不夠深入和全面。文獻[6-9]提出了一種將虛擬現實（virtual reality, VR）與絕緣操作桿相結合的方式更換絕緣子，該方式安全高效，但帶電作業電磁干擾大，VR數據在傳輸的過程中存在信號斷續的隱患。文獻[10-13]通過軟件仿真，最終確定攀爬軟梯法為500kV緊湊型同塔雙回輸電線路帶電作業進入等電位的方法，對作業人員穿著60dB的屏蔽服進行了實驗。此外，500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業的開展受距離和作業方法的限制，只能進行下層橫擔上的帶電檢修作業，極少開展其他作業項目。因此，500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業在現階段的研究成果很難滿足緊湊型的同塔雙回輸電線路帶電作業檢修的需求。

本文通過對緊湊型同塔雙回線路的研究，針對該條線路檢修作業電場分布特點及規律，設計一套能夠進入強電場等電位的工具，用于500kV垂直緊湊型同塔雙回線路帶電作業。

1 旋轉伸縮絕緣梯研制

500kV緊湊桿塔塔窗內，相對地最小空氣間隙為3.7m（上相導線至下相塔窗側），注意到作業人員經由水平通道進入等電位組合間隙不滿足安規要求。為解決平梯使用時的實際問題，需研制適用于緊湊型線路桿塔的平梯，即500kV緊湊型線路旋轉伸縮絕緣梯。本文所設計的平梯解決的是平梯結構和實用性問題。

500kV緊湊型線路旋轉伸縮絕緣梯如圖1所示，分為后端固定梯與前端伸縮梯、角鐵鎖扣、導線掛鉤及安裝其上的牽引繩與安全繩，平梯一端連接桿塔上的橫擔（見圖1中C），另一端掛于導線（見圖1中A），安裝便捷，易于操作。通過安全繩（見圖1中B）加強梯子的穩定性，提高作業安全性。通過牽引繩索控制梯子的伸縮，調節靈活具有通用性，等電位作業人員通過該絕緣平梯進出強電場，在緊張的空間內保證了安全距離。

圖1 500kV緊湊型線路旋轉伸縮絕緣梯

2 力學計算

2.1 彎矩強度計算

500kV緊湊型線路旋轉伸縮絕緣梯在使用時考慮極端的受力情況，即前端完全伸出時的受力狀態。作業人員在梯頭作業或在梯子上行進過程中存在兩種受力，即受到橫向力和軸向力的作用，橫向力仍為主要受力。梯子由此受到較大彎矩，為受力薄 弱點。

設梯子本身（包括滑梯座椅）所受重力為1= 150N，梯子長為=10m，在計算彎矩時按均布荷重考慮，均布荷重為

最大彎矩計算由彎矩受力圖得出，如圖2所示。