间接作业法带电更换10kV线路耐张绝缘子新技术研究方案探讨

间接作业法带电更换 10kV线路耐张绝缘子新技术研究方案探讨

孙承勇 刘斌 赵原可

（云南电网有限责任公司曲靖供电局带电作业中心，云南 曲靖 邮编 655000）

摘要 采用间接作业法带电更换10kV线路耐张绝缘子具有较好的现场推广应用价值。本文探讨了间接作业法带电更换10kV线路耐张绝缘子新技术研究的主要研究内容，详细介绍了技术方案，指出了研究的创新点和主要技术经济指标以及技术难点，并展望了预期成果和目标。本方案可为类似项目技术研究提供参考。

关键词 10kV带电作业；带电更换线路耐张绝缘子；间接作业法；技术方案

0 引言

当前国内各电网公司在10kv配网带电作业的推广与应用方面做了大量的研究工作^【1】。带电更换10kV线路有缺陷的耐张绝缘子时，普遍采用借助绝缘斗臂车等绝缘平台的绝缘手套直接作业法进行作业，但是在交通条件限制或者作业现场不具备绝缘斗臂车等绝缘平台布置时，无法完成更换耐张绝缘子的工作。而且现有的相关技术研究应用工作主要集中在绝缘杆作业法带电断接引流线方面^【2，3】，缺少使用绝缘操作杆间接作业法带电更换耐张绝缘子的研究成果应用。因此，提出间接作业法带电更换10kV线路耐张绝缘子新技术研究对进一步提升供电可靠性具有重要的现实意义。

1 主要研究内容

（1）作业技术方法研究

通过分析10kV耐张杆塔和绝缘子结构，研究采用间接作用法开展作业时的原理和作业要求，并结合项目研制的成套作业工器具作业时采用的方法步骤、流程和安全注意事项与工艺质量控制措施等内容开展研究。

（2）作业成套工器具的研制与现场应用验证

实现间接作业法带电更换10kV耐张绝缘子的关键是研制出配套的作业工器具，才能完成相应的作业任务。研制的作业成套工器具包括：一是导线端连接装置；二是横担端通用型连接装置研制；三是通用型吊装工具研制；四是装拆耐张绝缘子M销装置；五是根据研制的作业成套工具和与之相应的作业技术方法开展成果的现场应用。

2 技术方案设计

（1）设计方案分析

为满足间接作业法带电更换10kV耐张绝缘子的技术要求，需要确定成套工具的设计方案。主要研究分析成套工器具组成和技术指标，如工器具承载方式和大小、绝缘距离、结构型式，以及各工器具之间的连接方式等内容，满足间接作业时高效安全的技术要求。

（2）导线端连接装置研制

更换耐张绝缘子时成套工具需要在与导线连接的绝缘子处找到相应的承力支点，以转移耐张绝缘子承担的导线张力才能进行相应的工作。由于耐张绝缘子导线端的连接方式有螺栓型耐张线夹和楔型耐张线夹，带电更换楔型耐张线夹的难度较大，初步分析暂不考虑，而且根据调查分析，目前曲靖供电局管辖的10kV耐张绝缘子导线端螺栓型耐张线夹的方式占70%以上。因此研究一套适用螺栓型连接的更换装置可解决更换耐张绝缘子导线端连接的主要问题，导线端连接装置设计卡在耐张绝缘子跳线线夹上，工作示意图如图1所示。研究内容：一是作业人员在装置前端操作收紧丝杠，且丝杠不会有顶卡在杆塔构件的现象，并保证连接装置安装后不会占据安全距离。二是分析装置承力大小、结构型式和材料选择。三是装置加工与试验研究。

图1 导线端装置工作示意图

（3）横担端通用型连接装置研制

更换耐张绝缘子时成套工具需要在与横担连接的绝缘子处找到相应的承力支点，以转移耐张绝缘子承担的导线张力才能进行相应的工作。由于10kV耐张绝缘子横担侧的连接方式有用直角挂板和U型环两种且同类型金具有不同规格，因此研制的横担端连接装置应具有通用性，该装置以直角挂板或U型环为受力支点，工作示意如图2所示，横担端装置与导线端装置连接工作示意如图3所示。研究内容：一是设计确定通用型连接装置的结构，以满足现有横担端耐张绝缘子的连接方式。二是分析承载能力大小并选择装置材料。三是装置加工与试验研究。

图2 横担端装置工作示意图

图3横担端与导线端连接装置工作示意图

（4）通用型吊装工具研制

带电更换10kV耐张绝缘子时需要起吊地面作业工具并对耐张绝缘子进行装拆操作，因此研究一种通用于10kV杆塔结构，并安装在杆塔上的吊装工具，才能完成采用间接作业法带电更换耐张绝缘子的工作。吊装工具的工作示意所图4所示。研究内容：吊装工具与杆塔的连接固定方式与结构、工具的承载能力分析、工具的安全距离要求、材料选择和加工与试验研究等。

图4通用型吊装工具工作示意图

（5）装拆耐张绝缘子M销装置研制

M销是耐张绝缘子的重要固定装置，对其装拆操作是带电更换耐张绝缘子的关键一环。研究内容:结合成套装置中各个组成装置的功能与耐张绝缘子M销结构，针对间接作业法的技术要求，研究M销装拆工具结构、材料选择、受力大小、加工与试验等。

（6）现场应用

运用项目研究成果，选择典型的10kV线路耐张绝缘子线路开展现场应用验证，以检验项目成果的有效性。同时对验证作业过程发现的问题进行分析，对作业技术方法与成套工器具进行完善和改进。并编制项目的作业指导书，为项目成果推广应用提供标准支持。

3 创新点、技术经济指标与技术难点

3.1 创新点

（1） 研究发明的导线端连接装置，在收紧丝杆安装后不会短接绝缘子，作业人员在装置前端操作收紧丝杠就能完成导线荷载转移工作，且丝杠还不会有顶卡在杆塔构件的现象；并具备采用电动工具收紧丝杆的功能，改变了传统带电更换耐张绝缘子串时需要地电位作业人员用操作杆才能收紧丝杆的作业方式，减轻了作业人员的劳动强度，降低了使用操作杆作业的风险。（2）研究发明的起吊装置，安装工具及更换绝缘子串时，改变了传统更换耐张绝缘子需要人力安装的作业方式，减轻了作业人员的劳动强度，降低了安装及更换作业的风险。（3）研究发明的横担端连接装置，安装后不会短接绝缘子，作业人员利用起吊装置可将工具轻松安装、拆除，采用操作杆就能将装置安装到位并可靠连接。改变了现有10kV带电更换耐张绝缘子工具的形状和工作模式（绝缘手套法），能有效的保证作业人员和设备的安全。

3.2 主要技术经济指标

（1）机械强度：成套装置中承担导线张力的导线端连接装置和横担端连接装置与绝缘拉板组装在工作状态下的机械强度最小安全系数为2.5。

（2）体积大小：成套装置中的导线端连接装置和横担端连接装置大小应满足10kV带电作业安全距离要求，有效绝缘长度大于0.4m，不短接操作安全距离。

（3）灵活性：各部件易于连接，可靠灵活，不发生顶卡线路金具现象。

（4）可靠性：适用于当前10kV线路大部分杆塔横担结构，易于安装且牢固可靠。

（5）重量大小：成套装置中的最大重量部件为导线端连接装置与横担端连接装置，单件装置的最大重量应小于5kg。

（6）金属材料：采用高强度铝合金或更高一级材质。

3.3 技术难点

（1）作业技术方法上考虑采用更换绝缘子导线端与横担端装置设计为整体式，解决安装需要单个操作的问题，从而提高作业效率。

（2）起吊装置安装更换工具及绝缘子串时，如何保证杆上作业人员既省力又安全，同时满足通用性要求。

（3）应用研究的导线端装置，如何满足作业人员和收紧丝杆不会占据有效的安全距离，操作收紧丝杆，就能完成导线荷载的转移操作。

（4）研究横担端连接装置的通用性，满足现场直角挂板和U型环两种结构的作业需求。

4 展望

4.1 预期成果

间接作业法带电更换耐张绝缘子装置2套；间接作业法带电更换10kV耐张绝缘子串作业手册。

4.2 预期目标

（1） 工器具研发目标：作业工器具设计规范，符合带电作业工具设计导则和人机工效要求，工器具的材料选择符合作业荷载要求，并且灵巧轻便，加工工艺美观，符合行业标准要求，最终达到间接作业法带电更换10kV耐张绝缘子作业项目工具实用化和通用化。

（2）作业技术方法研究目标：在目前带电作业的基础上，研究提升间接作业法带电更换10kV耐张绝缘子作业技术方法，在作业人员保证安全距离的前提下就能完成更换工作，并使作业方法简单化、规范化、人性化，作业更加安全可靠。

参考文献

[1]谭国贞.10kv配网带电作业的推广与应用[J].装备制造技术，2012，3：193-194.

[2]狄美华，高天宝，闫文君，刘晨，胡民，张晨.绝缘杆作业法带电接引流线新技术研究[J].电气应用.2015（S2）.

[3]赵志修，费晓明，吴泗顺，胡钱巍，周利生.绝缘杆作业法带电搭接引流线新工具的研制与应用[J].浙江电力.2016（07）.

作者简介：孙承勇（1968.9-），男，汉族，云南曲靖，大专，高级技师，研究方向：配网带电作业。

刘斌（1976.8-），男，汉族，云南曲靖人，大专，技师，研究方向：配网带电作业。

赵原可（1994.6-），男，汉族，云南曲靖，本科，研究方向：配网带电作业。

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