输电线路带电更换导线侧末端绝缘子卡具的研制

输电线路带电更换导线侧末端绝缘子卡具的研制

唐夏明陆丹陈宇李牧崔建琦沈斌马晴华

（国网嘉兴供电公司浙江嘉兴314000）

摘要：输电线路带电更换500kV耐张塔导线侧末片自爆绝缘子的传统方法所用工器具、笨重且结构复杂，需要根据不同的连接金具型号选择卡具，通用性差；且传统方法需先拆除导线侧均压环，后将其吊装至地面，才能安装卡具，工作结束后还需进行恢复，工序繁复，使得工作量远超原本自爆绝缘子的更换作业；另外，均压环的拆除对绝缘子串中绝缘子的电压分布有一定影响，可能危及带电作业人员的人身安全。因此，本文提出了一种新型带电更换导线侧末端绝缘子卡具。新型卡具可直接固定在联板金属部分，将原来必须拆除均压环的工序免去，减少了等电位带电作业工作量一半以上，且通用性强，适合在500kV所有杆塔塔型的连接金具上使用，卡具简单轻巧，便于安装和操作。经检测及生产现场实际应用，本文提出的新型卡具满足带电作业条件和要求，并大幅度提高了带电更换导线侧末端自爆绝缘子的工作效率。

关键词：带电作业；绝缘子更换；导线侧末端绝缘子；更换卡具

0引言

近年来，随着我国各行业领域的迅猛发展，对电力能源需求日渐增大，电力系统容量随之不断扩大，架空输电线路作为电力系统电能传输的“大动脉”，其长度及密度亦随之日渐增加。国网嘉兴供电公司输电运检室带电作业班担负嘉兴地区35kV-1000kV电压等级输电线路的带电消缺、停电检修工作。所管辖输电线路974条，总长度有4980多公里。嘉兴供电公司辖区内输电线路上使用的绝缘子主要有玻璃绝缘子、瓷质绝缘子以及合成绝缘子等。近年来，玻璃绝缘子因其自身优点在线路中应用最为广泛，其中，它在运行中会因质量、制造以及表面积污严重等原因而发生自爆，运行人员在巡线过程中很容易发现。500kV输电线路耐张铁塔塔导线侧末片自爆绝缘子的带电更换方法如图1所示，并将三种传统方法列于表1中。

图1传统翼型卡具更换导线侧末片绝缘子

表1带电更换500kV耐张塔导线侧末片自爆绝缘子方法比较

由表1中可以看出，所用工器具、笨重且结构复杂，需要根据不同的连接金具型号选择卡具，通用性差；且传统方法需先拆除导线侧均压环，后将其吊装至地面，才能安装卡具，工作结束后还需进行恢复，工序繁复，使得工作量远超原本自爆绝缘子的更换作业；另外，均压环的拆除对绝缘子串中绝缘子的电压分布有一定影响，可能危及带电作业人员的人身安全。因此，需要研制一种新型卡具来提高带电更换导线侧末端自爆绝缘子的工作效率。

本文对导线侧末片自爆绝缘子现场更换作业工序进行了分析，研制了一种新型带电更换导线侧末端绝缘子卡具，作业时可免去拆除均压环的工序，直接将其固定在联板金属部分；并对新型卡具进行了试验检测以及生产现场实际应用，来验证其合理性及可靠性。

图2固定位置示意图

1新型带电更换导线侧末端绝缘子卡具及其应用

1.1新型带电更换导线侧末端绝缘子卡具的构造

本文通过分析导线侧末片自爆绝缘子现场更换作业，对卡具的固定位置、固定方式以及材料进行了比选，最终采用联板金属部分作为固定位置，如图2所示；

(a)

(b)

图4新型带电更换导线侧末端绝缘子卡具的细部构件

新型卡具不同于以往的翼型卡具，是一对U型结构构件，依据500kV耐张塔二联板的规格及承载力要求来设计新型卡具的尺寸，使卡具适用于所有型号的二联板，并且灵活轻便，新型卡具的结构设计图纸如图3所示；铝合金因其重量轻及机械性能好等优点而被选定为新型卡具的制作材料，实物如图4所示。

1.2新型带电更换导线侧末端绝缘子卡具的试验

本文为了确保新型卡具的安全性和可靠性，在其加工制作完成后，委托嘉兴市恒光电力建设有限责任公司安大安全工器具检测中心对新型卡具进行了试验检测，检测结果如表2所示。

依据DL/T976-2005《带电作业工具、装置和设备预防性试验规程》，新型卡具可承受98kN的荷载，满足80kN的承载力要求，并具有足够的安全裕度。

1.3新型带电更换导线侧末端绝缘子卡具的应用

表2新型绝缘子更换卡具检测报告

新型卡具经检测合格后，进行了实际生产现场的应用，带电作业人员在模拟线路上使用新型卡具对500kV耐张塔导线侧末片绝缘子进行试更换，如图5所示。

图5使用新型卡具带电等电位更换导线侧末端绝缘子

新型卡具一端固定在联板底部，另一端通过紧线丝杆连接在闭式卡具前卡上，如图6所示。

(b)

图6新型卡具现场使用连接实物示意图

国网嘉兴供电公司输电运检室带电作业班带电作业人员在所辖某500kV线路带电更换耐张塔导线侧末端三片自爆绝缘子作业中使用了新型卡具。等电位带电作业过程中，新型卡具体现了它灵活轻便，操作简单且通用性强的特质，尤其是将原来必须拆除均压环的工序免去，减少了等电位带电作业工作量一半以上，同时保障了带电作业人员的人身安全。新型带电更换导线侧末端绝缘子卡具在实际生产中的应用达到了预期的效果。使用新型卡具等电位带电更换绝缘子过程如图7所示。

(

c)收紧丝杠，更换自爆绝缘子；

(d)更换完成后，作业人员下塔

图7实际生产使用新型卡具等电位带电更换绝缘子过程

2.新型卡具带电更换导线侧末端绝缘子与传统卡具的对比

2.1作业过程对比

新型卡具带电更换导线侧末端绝缘子作业过程相较传统卡具而言，卡具携带轻便，安装与操作简易，且不需要通过拆除均压环来固定卡具，大幅度提高了等电位带电更换导线侧末端自爆绝缘子的工作效率；通用性方面，有效地解决了部分塔形杆塔和连接金具无法安装传统卡具的问题，避免了作业现场携带多种型号卡具及上下来回吊装卡具的工作量。

2.2作业时间对比

通过对新型卡具和传统卡具的现场作业统计数据分析，对导线侧末端绝缘子更换卡具改进前后平均作业时间变化进行比较，如图8所示。图中数据显示，该新型卡具成功带电更换自爆绝缘子的时间为60min，而传统卡具为150min，使用新型卡具平均带电作业用时仅为传统卡具的40%，大幅度缩短了平均带电作业时间。

图8卡具改进前后平均作业时间柱状图

2.3经济效益对比

将新型卡具作业方法与传统卡具作业方法每年所需费用进行计算对比如下：

年设备采购及试验减少的费用＝2（套）×200000（元）＝400000（元）；

减少的人工费用＝10（次）×60（元）×6（人）×1.5（小时）＝5400（元）；

合计减少的费用＝年设备采购及试验减少的费用﹢减少的人工费用＝400000﹢5400＝405400（元）。

计算结果显示，新型卡具在实际带电作业现场使用后，既减少了工器具的采购费用，由于工作效率的提高，又减少了工作人员，故人工费用也得到减少。新研制的卡具节约了大量作业时间，提高了作业效率，同时，节约了人力、财力、物力。

3.结束语

（1）经检测及生产现场实际应用，使用新型卡具带电更换导线侧末端绝缘子作业方法后，可以免去传统方法中拆除均压环的工序，减少了等电位带电作业工作量一半以上，同时保障了带电作业人员的人身安全。

（2）新型卡具满足承载力要求，具有安全性和可靠性，同时，该卡具通用性强，适合在500kV所有杆塔塔型的连接金具上使用，卡具简单轻巧，便于安装和操作。

（3）新型卡具带电更换导线侧末端绝缘子可以大幅度减少作业时间，提高工作效率60%左右。

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[7]陆丹，夏正青，唐夏明，陈宇，胡仁，闫仁宝．输电线路带电拆除异物方法改进和工具研制[J]．浙江电力，2015(11)．

[8]DL/T976-2005．带电作业工具、装置和设备预防性试验规程[S]．

作者简介：

唐夏明（1981—），男，浙江嘉兴人，高级技师，从事输电线路带电作业研究。

陆丹（1981—），男，浙江嘉兴人，高级技师，从事输电线路带电作业研究。

陈宇（1982—），男，浙江嘉兴人，高级技师，从事输电线路带电作业研究。

沈斌（1980—），男，浙江嘉兴人，高级技师，从事输电线路带电作业研究。

崔建琦（1987—），男，浙江嘉兴人，工程师，从事输电线路带电作业研究。

李牧（1991—），男，浙江嘉兴人，助理工程师，从事输电线路带电作业。

马晴华（1992—），男，江苏苏州人，助理工程师，从事输电线路带电作业。

卢天白（1994—），男，浙江嘉兴人，助理工程师，从事输电线路带电作业。