35kV线路“全间接作业法”带电更换直线绝缘子新技术研究

35kV线路“全间接作业法”带电更换直线绝缘子新技术研究

陈宣林张宇雄吴恒宋凯

（云南电网有限责任公司曲靖供电局云南曲靖655000）

摘要：传统方式开展35kV线路带电作业采用全绝缘或部分间接作业法，存在作业步骤繁琐、所需工器具多、作业人员劳动强度大、作业风险高的特点，不适宜大量开展。本文针对传统作业方式存在的问题，结合35kV线路直线杆塔结构特点，主要研究全间接作业法带电更换35kV线路直线绝缘子串作业方法，并根据作业开展需要，研究制作相应工器具。实施后，将研究出适合大范围开展的带电更换35kV直线绝缘子串作业方法，并研制配套的工器具，在系统内推广，将极大促进35kV线路带电作业的发展，同时提高35kV线路设备健康水平，提高供电可靠性。

关键词：35kV线路直线；全间接作业；更换绝缘子

0引言

曲靖供电局开展35kV线路带电作业的历史，要追溯到上世纪七八十年代，曲靖供电局输电管理所带电作业班进行过35kV线路带电作业的尝试，当时进行的35kV线路直线绝缘子带电更换方法是作业人员沿横担爬至绝缘子挂点附近进行地电位操作。由于35kV直线绝缘子串一般为4片绝缘子，每片结构高度为146mm，加上连接金具的长度后，导线与横担的距离约为70cm。《电业安全安规程》规定带电作业时地电位作业人员与35kV线路导线的最小距离不得小于60cm，因此作业人员的操作活动范围仅为杆塔横担下约10cm；除此之外，部分线路导线采用三角形排列（如图1），作业人员上方还有另一相导线，在这种条件下，作业人员的活动范围非常局促，作业风险主要依靠作业人员自身的技能管控，作业风险高，不易开展。

图135kV上字形杆（塔）图

带电更换直线绝缘子新技术的研究，将结合以往35kV线路带电作业开展中存在的问题，并进行深入的分析研究，找到制约35kV线路带电作业的关键因素，提出有针对性的控制措施，从而研究出一套能够控制作业风险、减轻作业复杂程度的35kV线路带电作业新方法，并研制配套工器具，填补35kV线路带电作业技术空白，使35kV线路带电作业适宜开展，提高35kV线路带电作业开展率。

1研究目的

目前，带电更换35kV直线绝缘子大多采用地电位作业法进行，所用的工具有两种，一种是用绝缘滑轮组更换（如图2），用绝缘滑轮组更换的优点是操作灵活、方便，缺点是滑轮组金属部分过长，会占据空气间隙距离。

图235kV绝缘滑轮组带电更换

另一种是横担专用工具，横担专用工具的优点是卡具安装在横上，丝杆高过横担，不会占据空气间隙距离，缺点是专用卡具受横担结构限制，在船型横担两边相使用时不能安装在受力点正上方位置。

这几种作业方法，都需要作业人员在绝缘子串悬挂点的适当位置，安装一个传递绳，用手在绝缘子串上把传递绳栓好，由地面人员配合收紧传递绳，作业人员直接取脱和安装绝缘子，但因35kV安全距离受限，作业人员直接用手操作存在较大的风险。

在云南电网公司，有部分供电局采用过全绝缘作业法更换35kV绝缘子的作业项目，全绝缘作业法是使用绝缘毯等绝缘工具对线路检修作业点附近的带电体进行全面可靠的绝缘包裹。采用该方法开展作业安全可靠，但所需工具、人员较多，操作较为复杂，如作业车辆不能到位的地方需要搭绝缘平台，作业过程如天气突变要拆除作业相当困难，存在较大的弊端，不利于大范围推广开展。

2带电更换35kV直线绝缘子新技术研究方法

通过对35kV直线杆塔结构特点的分析，将着重验证采用全间接作业法开展作业的可行性。采用全间接作业法，作业人员的作业位置距离带电体较远，作业人员活动空间较大，能够保证作业人员和线路设备的安全。但更换直线绝缘子作业时需要转移导线的荷载，并完成绝缘子串的解除和安装，在全间接条件下完成有较大的难度，必须考虑设计制造一套专用更换绝缘子串的工器具，借助专用工器具来实现上述目的。

2.1作业配套工器具的研制

考虑35kV线路直线杆塔结构特点，要实现全间接条件下完成直线绝缘子串的带电更换，必须借助专用工器具，完成各项作业操作步骤。

2.1.1通用型荷载转移工具

要完成绝缘子串的更换，必须首先转移绝缘子串的荷载。通常使用的转移荷载的工具有绝缘滑轮组、绝缘拉板、紧线丝杆组合工具。

绝缘拉板、紧线丝杆组合工具承力条件良好，但存在可调范围较小、上下均为金属工具会短接较多的电气绝缘距离等问题，且在全间接条件下，作业人员距离较远，完成安装、拆除以及收紧、放松丝杆等操作难度较大。

绝缘滑轮组工具具有较大的可调范围，并且金属部件少，短接电气绝缘距离小。使用过程中由地面作业人员完成收紧、放松操作，可节约高处作业人员体力，简化高处作业人员作业步骤，但需要考虑高处间接安装、拆除问题。由于35kV直线杆塔种类众多，结构存在很大差异，因此在设计通用型荷载转移工具时，需要考虑在间接条件下在不同杆塔上能方便的安装、拆除绝缘滑轮组。

综合上述考虑，经查阅设计运行资料，曲靖地区管辖的35kV线路导线型号最大为LGJ－150mm2，最大垂直档距600m。根据计算：导线LGJ-150/25，查得：计算质量为601kg/km；垂直档距为600m。垂直荷重G=qL=601×600×10-3=360.6（kg）

式中，q为导线的计算质量（kg/km）；L为垂直档距（m）

更换绝缘子串时工具的使用荷载为360kg，因此决定设计一套可承载360kg全新理念的通用型荷载转移工具，通用型荷载转移工具工作原理采用双点起吊的方式，单点受力按200kg设计就能满足更换工作的负荷要求。更该工具由以下四个部分组成：1、绝缘稳固支架（如图3），绝缘稳固支架为绝缘平梯式、长度可以根据横担的尺寸调整，作业人员可以在塔身部位通过绝缘稳固支架将连接在支架上的承力翻转卡推至横担前端，使翻转卡位于导线的正上方；2、卡具承力支架（如图4），卡具承力支架为铝合金材质，通过插接方式固定在绝缘稳固支架的前端，成U型，在U型的前端设计卡具连接支座，连接滑车翻转卡，实现装置的通用性；3、双滑轮翻转卡（如图5），滑车翻转卡可以90度方向打开及闭合，在滑车翻转卡的两端向内位置，均开有30度角的滑车槽，用来安装绝缘滑车，作业人员将连接在绝缘稳固支架上的卡具承力支架及翻转卡推至横担前端，使翻转卡位于导线的正上方后，将滑车翻转卡翻转180度，使卡具承力支架和滑车翻转卡形成稳固的矩形，将横担端头的斜拉杆或斜拉材都包裹的矩形内，使滑车翻转卡固定在绝缘子串正上方。以曲靖供电局管辖的35kV线路直线杆（塔）最大垂直荷载360kg为依据，转移导线荷载的装置采用动滑轮双起吊的方式，单起吊装置的允用工作荷载按200kg选择就能满足更换要求（如图6）。4、绝缘子托举叉板（如图7），作用是叉住绝缘子串，收紧绝缘升降装置上的丝杠后将绝缘子串平稳抬起（如图8），再利用绝缘操作杆完成绝缘子串弹簧销的取出、安装及将碗头与横担处球头脱离。

图3绝缘稳固支架图4卡具承力支架

图5双滑轮翻转卡图6双轮绝缘滑车

图7绝缘子托举叉板图8绝缘升降装置

2.1.2绝缘子串安装、拆除及转移工具

更换绝缘子串时，当弹簧销取出后，需要解除绝缘子串上下端的连接，转移出旧的绝缘子串，并将新的绝缘子串送入安装位置，并恢复连接。这其中，绝缘子下端由于没有荷载，拆除、安装较为简单，而上端绝缘子由于承担绝缘子串的自重，35kV线路直线绝缘子为4片组装，普通悬式绝缘XP－7单片重量4.6kg，一串绝缘子的重量为18.4kg；标准型钢化玻璃绝缘子FC70/146单片重量3.7kg，一串绝缘子的重量为14.8kg，解除前必须转移绝缘子串的自重到工具上，才能完成解除。因此，绝缘子串安装、拆除及转移工具须有满足承载绝缘子串自重的能力，并能够在间接条件下完成旧绝缘子串的解脱、转出和新绝缘子串的转入、安装。

为了实现上述目标，考虑研制一种可滑动的导轨工具（如图9）。整套导轨工具由1、承力滑轨；2、滑动升降装置；3、绝缘子托举装置及调整丝杆组成。装置上设有一个叉板，叉板前端叉在横担侧第一片绝缘子上，后端用丝杠收紧装置把绝缘子串提松，保持了第一片绝缘子在平稳状态下，杆上作业人员用操作杆轻松的就可以把绝缘子串连接的挂环取脱。绝缘子串取脱后，杆上作业人员转动装置，把绝缘子串转到杆塔方便作业人员取脱位置，由杆上作业人员与地面人员配合更换。

图9绝缘滑动导轨装置

3带电更换35kV直线绝缘子新技术作业方法研究

通过专用更换绝缘子串工具的研制，将着重验证采用全间接作业法开展作业的可行性。经调查，在带电作业的发展历史长河中，国内尚无用全间接作业法带电更换过35kV直线绝缘子中的先例，采用此方法，作业人员不用上到需要更换绝缘子串的横担上，只需在电杆或塔身适当位置，把主承力工具安装在绝缘子串挂点上方，用操作杆把动滑轮起吊装置分别安装在主承力工具和导线上，与地面人员相互配合，完成绝缘子串更换工作，需要拥有丰富的带电作业经验、作业技能素质过硬的人才队伍来实现上述作业方法。

3.1带电更换35kV直线绝缘子作业步骤

3.1.1杆（塔）上作业人员得到工作负责人许可后携带绝缘传递绳登至杆（塔）合适的作业位置，系好安全带，打好绝缘传递绳；

3.1.2地面作业人员用传递绳把绝缘检测杆传给杆（塔）上人员，杆（塔）上人员用检测杆对更换相绝缘子进行检测，符合作业条件时继续进行下一步工作；

3.1.3地面作业人员用传递绳把通用型荷载转移装置提升至杆塔横担，1号作业人员在杆塔身横担下位置打开滑车翻转卡，握住绝缘稳固支架的后端，将卡具承力支架沿横担的上平面推至绝缘子挂点处；

3.1.42号作业人员用绝缘操作杆将卡具承力支架前端的滑车翻转卡闭合，1号作业人员调整装置的位置，使滑车翻转卡卡在绝缘子挂点正上方，与卡具承力支架形成矩形，将横担的斜拉杆或角钢，包在矩形内；

3.1.51号作业人员将绝缘稳固支架靠杆塔身的一端固定在横担上；

3.1.62号作业人员用操作杆将2个连接好绝缘绳索及导线挂钩的专用提升滑车分别安装到滑车翻转卡的左右滑车槽内，将导线挂钩勾住导线，地面作业人员收紧绳索，提上导线、把张力转移到提升装置上，使绝缘子松弛；

3.1.72号作业人员通过操作杆将绝缘子串与导线连接的M销取出，并将绝缘子串与导线脱离；

3.1.8地面作业人员通过滑车，将绝缘子拆装装置提升到横担位置，1、2号作业人员配合将绝缘承力滑轨一端的稳定挂钩挂在卡具承力支架的内侧横杆上，另一端挂在绝缘稳固支架的绝缘横杆上，完成装置的安装；

3.1.91号作业人员操作丝杆调整滑动升降装置的高度，配合2号作业人员将绝缘子托举装置插入横担侧第一片绝缘子的下方；

3.1.101号作业人员操作丝杆转动升降装置，将绝缘子托举装置升高（绝缘子串也随之托起）；

3.1.112号作业人员通过操作杆将绝缘子串与球头挂环连接的M销取出，并将绝缘子脱离；

3.1.122号作业人员将绝缘子托举装置上的绝缘子串，沿绝缘承力滑轨移至杆塔身侧，通过滑车，将旧绝缘子传递到地面；

3.1.13新绝缘子的安装按照旧绝缘子拆除的相反步骤进行即可完成更换作业。

4结束语

带电作业是科学理论与电力生产实际发展相结合的产物，而具体的带电作业方法又是在实际的工作中不断总结归纳得来的，而且还在不断的发展、改进。因此，我们在日常的实际工作中只要能立足于工作实际，着力解决工作中所遇到的难题，在实际工作中善于思考，通过不断努力来提高带电作业水平和带电作业技能，并不断的总结工作中的经验，创新作业方法，只有这样，带电作业发展才能日益壮大。

参考文献：

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[6]胡毅，刘凯，刘庭，肖宾.带电作业技术研究与标准制定[J].《高电压技术》，2012.38（11）：3015-3024

作者简介：

陈宣林（1969年），男，云南省曲靖人，高级技师，初中文化，高压输电线路带电检修。

张宇雄（1978年），男，云南省曲靖人，高级技师，大专文化，高压输电线路带电检修。

吴恒（1991年），男，云南省曲靖人，助工，大专文化，送电线路工。

宋凯（1994年），男，黑龙江双鸭山人，助工，大学文化，电气自动化。