500 kV輸電線路導(dǎo)線檢修作業(yè)平臺(tái)固定架設(shè)計(jì)

高 亮

(內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司內(nèi)蒙古超高壓供電分公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010080)

0 引 言

500 kV輸電線路運(yùn)行年限較長,存在導(dǎo)線壓接管松動(dòng)、脫出的風(fēng)險(xiǎn),使得導(dǎo)線壓接管預(yù)絞絲纏繞加強(qiáng)、導(dǎo)線的麻箍以及間隔棒更換等工作也成為常態(tài)化檢修工作[1]。目前這些檢修工作均需要人工登塔走線完成。結(jié)合實(shí)際操作,通過對(duì)歷年來檢修工作的細(xì)致分析,發(fā)現(xiàn)檢修中存在以下風(fēng)險(xiǎn)因素:

1)導(dǎo)線壓接管加強(qiáng)預(yù)絞絲纏繞工作一般至少需要兩人同時(shí)作業(yè),子導(dǎo)線承受的重力可能導(dǎo)致子導(dǎo)線之間距離過大,不利于開展檢修工作。根據(jù)實(shí)際走線發(fā)現(xiàn),在人工走線時(shí)子導(dǎo)線間最大間距有時(shí)會(huì)達(dá)到1～1.2 m,遠(yuǎn)大于450 mm的子導(dǎo)線規(guī)定間距要求[2]。同時(shí)作業(yè)人員存在無法保持平衡、發(fā)生側(cè)翻的風(fēng)險(xiǎn),這對(duì)作業(yè)人員的安全和心理是極大的考驗(yàn)。

2)導(dǎo)線壓接管預(yù)絞絲纏繞加強(qiáng)的檢修工作難度大,既需要兩個(gè)作業(yè)人員走線本領(lǐng)強(qiáng)、業(yè)務(wù)能力突出,又需要作業(yè)人員有過人的體力和耐力。而且靠人工作業(yè)來完成該項(xiàng)檢修任務(wù)需要很長時(shí)間的高空作業(yè),大大增加了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)[3-4]。

3)在導(dǎo)線壓接管預(yù)絞絲纏繞加強(qiáng)工作中,由于每個(gè)人的身材不同,臂展也各不相同。因此,當(dāng)子導(dǎo)線之間距離變大時(shí),會(huì)使纏繞工作進(jìn)展緩慢,甚至無法開展[5]。

導(dǎo)線飛車是目前500 kV輸電線路帶電作業(yè)、維修和安裝用到的輔助工具[6],主要用途是幫助作業(yè)人員在四分裂導(dǎo)線上行走,便于完成簡單的單人消缺維修工作,例如補(bǔ)銷子、補(bǔ)螺母、復(fù)位防震錘等。但導(dǎo)線飛車不適用于兩人同時(shí)在四分裂導(dǎo)線上作業(yè),而且也不適用于完成作業(yè)面積大的復(fù)雜維修工作,例如導(dǎo)線壓接管預(yù)絞絲加強(qiáng)、間隔棒更換等。

為此,下面設(shè)計(jì)研制了一種500 kV輸電線路導(dǎo)線檢修作業(yè)平臺(tái)固定架,可以降低人員檢修工作強(qiáng)度及作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),減少檢修工作的時(shí)間,確保導(dǎo)線壓接管預(yù)絞絲纏繞加強(qiáng)等檢修工作的順利進(jìn)行。

1 固定架功能設(shè)計(jì)

所研制的500 kV輸電線路導(dǎo)線檢修作業(yè)平臺(tái)固定架,是為了解決上述輸電線路導(dǎo)線檢修作業(yè)問題,因此需要固定架具備以下功能:

1)對(duì)輸電線路作業(yè)點(diǎn)導(dǎo)線進(jìn)行固定,防止子導(dǎo)線之間距離過大;

2)具備輸電線路子導(dǎo)線間距調(diào)節(jié)能力,便于預(yù)絞絲纏繞;

3)能夠?qū)崿F(xiàn)輸電線路導(dǎo)線上作業(yè)點(diǎn)的位置轉(zhuǎn)移;

4)能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)工具及施工材料的上下傳遞。

輸電線路導(dǎo)線檢修作業(yè)平臺(tái)固定架設(shè)計(jì)主要包括主骨架設(shè)計(jì)、子導(dǎo)線線間距調(diào)節(jié)功能設(shè)計(jì)、上下物件傳遞功能設(shè)計(jì)、導(dǎo)線上移動(dòng)功能設(shè)計(jì),如圖1所示。

圖1 輸電線路導(dǎo)線檢修作業(yè)平臺(tái)固定架設(shè)計(jì)

2 固定架設(shè)計(jì)方案

2.1 主骨架設(shè)計(jì)

1)尺寸設(shè)計(jì)

參照500 kV四分裂導(dǎo)線間隔棒的尺寸,設(shè)計(jì)固定架主骨架的邊框?qū)挾葹?00 mm,滑輪間距為450 mm,調(diào)節(jié)高度為450～700 mm,滿足輸電線路安裝要求。固定架主骨架如圖2所示。

圖2 固定架主骨架

2)作業(yè)位置固定方式設(shè)計(jì)

固定架在作業(yè)位置的固定方式有兩種:銷子固定、鐵絲纏繞固定。

銷子固定方式,是在滑輪與主骨架間橫向穿入銷子,利用滑輪與導(dǎo)線間的摩擦力,使滑輪不能轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到固定效果。銷子容易插拔,操作簡單便捷。而采用鐵絲纏繞固定方式,會(huì)由于導(dǎo)線晃動(dòng)而不便于開展鐵絲纏繞,并且當(dāng)纏繞不夠牢固時(shí)還會(huì)造成導(dǎo)線磨損;同時(shí),在拆除纏繞鐵絲時(shí)便捷性也較差,工作程序繁瑣不易操作。

由于銷子固定方式操作方便,極大地降低了高空作業(yè)的難度,所以主骨架在作業(yè)點(diǎn)處的固定方式選用銷子固定,見圖3。

圖3 固定架固定

3)材料選擇

要求主骨架材料強(qiáng)度高、輕質(zhì)、耐用性好、攜帶方便。對(duì)比了塑鋼、鋼筋、鋁合金等幾種材料,最終選定鋁合金作為主骨架材料。

2.2 子導(dǎo)線線間距調(diào)節(jié)功能設(shè)計(jì)

固定架子導(dǎo)線線間距調(diào)節(jié)方式一般有兩種方案:伸縮式調(diào)節(jié)和螺桿式調(diào)節(jié)。

由于作業(yè)人員在重力作用下使導(dǎo)線下沉形變,采用伸縮式調(diào)節(jié)方式時(shí),工作人員難以依靠自身力量將導(dǎo)線收緊固定。而且在子導(dǎo)線的間距調(diào)整時(shí),很難調(diào)整出適當(dāng)?shù)氖┕らg距,對(duì)作業(yè)人員的力量及耐力要求極高。而螺桿式調(diào)節(jié)方式可以解決這一難題,使用合適長度的螺紋桿,通過兩端固定并使用扳手?jǐn)Q緊或放松螺母來調(diào)節(jié)子導(dǎo)線間距。

螺桿式調(diào)節(jié)裝置可以方便省力地調(diào)整出適當(dāng)?shù)氖┕らg距,所以在固定架子導(dǎo)線線間距調(diào)整功能上采用螺桿式調(diào)節(jié)裝置,如圖4所示。

圖4 固定架子導(dǎo)線線間距調(diào)節(jié)裝置

2.3 固定架便攜功能及物件上下傳遞功能設(shè)計(jì)

日常在導(dǎo)線壓接管預(yù)絞絲加強(qiáng)檢修工作當(dāng)中,采用作業(yè)人員攜帶傳遞繩上塔至導(dǎo)線作業(yè)點(diǎn)處進(jìn)行檢修,這樣作業(yè)人員在登塔和塔上位置轉(zhuǎn)移時(shí),極大地增加了作業(yè)人員高空墜落的風(fēng)險(xiǎn)。因此設(shè)計(jì)一款便于攜帶且能夠上下傳遞工具和材料的固定架尤為重要。

固定架的便攜性設(shè)計(jì),即在固定架上設(shè)計(jì)可以折疊和展開的一段主骨架,折疊裝置如圖5所示。利用主骨架螺桿式調(diào)節(jié),可以將主骨架拆成對(duì)稱的兩部分。這樣極大地收縮了主骨架的展開尺寸,利用工具背包可以輕松攜帶主骨架上塔至導(dǎo)線作業(yè)點(diǎn),由于固定架整體重量輕,可以大大節(jié)省作業(yè)人員體力。從而使作業(yè)人員將更多的注意力集中在登塔和塔上位置轉(zhuǎn)移上,提高了作業(yè)人員的安全水平。相比于攜帶傳遞繩上下塔,此功能設(shè)計(jì)方案最優(yōu)。

圖5 固定架折疊裝置

固定架的物件上下傳遞功能設(shè)計(jì),即在固定架的下骨架上加裝可旋轉(zhuǎn)的搖動(dòng)式滑輪和鋼絲繩。作業(yè)人員在作業(yè)處固定好固定架后,通過手搖滑輪,可以將鋼絲繩下降至地面。地面工作人員將工具及材料綁扎至鋼絲繩后,線上作業(yè)人員可以旋轉(zhuǎn)滑輪將工具和材料傳遞至作業(yè)位置。固定架物件上下傳遞功能如圖6所示。

圖6 固定架上下物件傳遞功能

2.4 固定架在導(dǎo)線上移動(dòng)功能設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的一相四分裂導(dǎo)線壓接管預(yù)絞絲纏繞加強(qiáng)檢修工作中,一個(gè)作業(yè)點(diǎn)完成后轉(zhuǎn)移至下一個(gè)作業(yè)點(diǎn),往往需要工作人員拆除傳遞繩并攜帶在身上進(jìn)行轉(zhuǎn)移,這樣對(duì)作業(yè)人員的體力要求很高。同時(shí),這也增加了高空作業(yè)人員在導(dǎo)線上位置轉(zhuǎn)移過程中的風(fēng)險(xiǎn)。為了解決這一難題,給固定架設(shè)計(jì)了在導(dǎo)線上移動(dòng)的功能,方便作業(yè)位置的轉(zhuǎn)移。

該設(shè)計(jì)采用滑輪來實(shí)現(xiàn)固定架在導(dǎo)線上的移動(dòng)。在固定架上、下主骨架上分別設(shè)計(jì)兩個(gè)與導(dǎo)線同寬的滑輪,滑輪輪槽間距略大于導(dǎo)線直徑,防止在導(dǎo)線上移動(dòng)時(shí)磨損導(dǎo)線和導(dǎo)線滑出輪槽外,如圖7所示。

圖7 導(dǎo)線上采用滑輪移動(dòng)

在轉(zhuǎn)移時(shí),只需作業(yè)人員將固定架推至下一個(gè)作業(yè)點(diǎn)固定即可開展工作。相比于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移方式,固定架更好地節(jié)省了作業(yè)人員體力,降低了高空轉(zhuǎn)移時(shí)的危險(xiǎn)性。

3 輸電線路導(dǎo)線檢修作業(yè)平臺(tái)固定架應(yīng)用效果

利用某500 kV輸電線路停電機(jī)會(huì),對(duì)輸電線路多分裂導(dǎo)線檢修作業(yè)平臺(tái)固定架應(yīng)用效果進(jìn)行測試,如圖8所示。

圖8 輸電線路導(dǎo)線檢修作業(yè)平臺(tái)固定架應(yīng)用效果

經(jīng)測試,500 kV輸電線路導(dǎo)線檢修作業(yè)平臺(tái)固定架采用輕便型折疊材料,攜帶方便。采用滑輪結(jié)構(gòu),使檢修作業(yè)平臺(tái)作業(yè)點(diǎn)位置轉(zhuǎn)移方便。采用銷子固定方式,銷子插拔較為輕松。采用螺桿式調(diào)節(jié)子導(dǎo)線間距,滿足不同身材作業(yè)人員的需求。利用輪軸方法傳遞預(yù)鉸絲,節(jié)省了作業(yè)人員的體力。

該固定架的設(shè)計(jì)為檢修導(dǎo)線壓接管補(bǔ)休接續(xù)、預(yù)絞絲纏繞加強(qiáng)、導(dǎo)線的麻箍、間隔棒更換等工作提供了新的方式,并提高了檢修業(yè)務(wù)技術(shù)水平,可廣泛應(yīng)用于500 kV四分裂導(dǎo)線檢修作業(yè)現(xiàn)場。

4 結(jié) 論

上面設(shè)計(jì)了一種500 kV輸電線路多分裂導(dǎo)線檢修作業(yè)平臺(tái)固定架,可以很好地輔助作業(yè)人員完成導(dǎo)線壓接管預(yù)絞絲加強(qiáng)纏繞等工作。此裝置安裝靈活、便于攜帶、操作簡便,能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線壓接管預(yù)絞絲加強(qiáng)作業(yè)安全高效、保質(zhì)保量完成,具有廣闊的應(yīng)用前景。

此裝置還可以用于更換導(dǎo)線間隔棒,利用固定架的便攜性和其調(diào)節(jié)子導(dǎo)線線間距固定性,可以直接固定于需更換的間隔棒處;利用固定架自身可上下傳遞物件的優(yōu)點(diǎn),可以減少作業(yè)人員在登塔過程中攜帶傳遞繩環(huán)節(jié),降低作業(yè)人員上下塔的危險(xiǎn)。下一步將會(huì)研發(fā)采用電力驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)物件上下傳遞及作業(yè)平臺(tái)在導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移,便于快速、高效、安全地完成檢修作業(yè)。