随着电力系统运行方式、 结构的改变以及对电网稳定性和供电可靠性的要求越来越高,对输电设备进行带电维护、 检修及测试已成为必然。由于早期输电线路中螺栓的穿向没有具体规定,大多数悬垂线夹穿钉由内向外,因此一般采用传统的停电作业或等电位作业方法紧固悬垂线夹螺母、 补装开口销。虽然投入大量的人力、 物力、 财力,但悬垂线夹螺母松动及开口销丢失等问题却没有得到有效解决 [1] 。因此,迫切需要研制一种以地电位作业的带电工具对开口销进行补装,同时解决操作时出现的穿钉上螺母脱落或退出时挡住销眼的缺陷。
阿拉善地区气候环境恶劣,风沙较大,使得输电线路经常在大风中摆动; 又因穿钉螺栓与悬垂线夹等金具生产规格不规范,销眼过大,开口销开口弯度不到位等因素,导致导线悬垂线夹与穿钉开口销丢失严重。阿拉善地区110 kV输电线路多采用单回路直线单杆,各相导线悬垂线夹穿钉由内向外穿。在螺母松动或脱落、 开口销丢失需要修补时,一般采用2种方法处理此类缺陷: 一是停电处理,由于阿拉善电业局管辖的110 kV线路都采用单一供电,此方法不但延误了检修消缺的最佳时间,还会给企业造成很大的经济损失; 二是采用等电位作业,但该方法存在较多弊端:
(1) 只能对单回路直线单杆两边导线悬垂线夹和穿钉进行螺母紧固、 补装开口销; 而中相导线距砼杆距离小,又在两边导线的上层,无法保证作业人员安全,因此必须停电处理。
(2) 工作量大。因为输电线路直线单杆有拉线,在紧固悬垂线夹穿钉螺母、 补装开口销时,带电导线与砼杆拉线之间距离不能满足工作人员的安全距离要求,即人员借助绝缘软梯等工具进入电位时组合间隙不够。为了达到工作人员与地面的安全距离,必须将需要作业一侧的拉线更换为绝缘拉线或用绝缘护套将拉线套盖,否则无法作业。
(3)费用高,如更换拉线、 UT型线夹,由于UT型线夹做了防盗处理,补装一次开口销就需要更换新的UT型线夹,造成许多不必要的经济损失。
据统计,阿拉善电业局2008年上半年悬垂线夹螺母松动 (脱落) 及开口销丢失的消缺率仅为73%,严重影响了输电线路的安全运行。
2 悬垂线夹螺母紧固器和补销器的研制2.1 工器具研制的基本要求基于以上原因,决定研制一种以地电位作业的带电工具,对输电线路导线悬垂线夹穿钉上的开口销进行补装 [2] 。为了克服在补装开口销时出现穿钉上的螺母脱落或退出时挡住销眼的缺陷,需要有配套的工具对螺母进行紧固,且在退出螺母时能看见穿钉由内向外穿的销眼。此套工具的研制,只要有连接金具与带电作业操作杆相连接便可进行工作,而带电作业操作杆是带电作业必须配置的,因此只要研制出带电作业工作需用的绝缘操作杆金属连接头、 开口销补销器及悬垂线夹紧固器,便可对输电线路导线悬垂线夹及穿钉螺母丢失、 松动及开口销丢失等缺陷进行处理 [3,4] 。
2.2 工器具的制作为了满足地电位作业的条件要求,选用常用的带电作业绝缘操作杆,利用绝缘操作杆及破销器进行加工制作。
2.2.1 开口销补销器(1)制作铝板,长约200 mm、 宽约35 mm; 将铝板上端加工为S形,角度为15°~30°; 在铝板上打孔,孔的直径为4 mm; 如图 1a所示。
![]() | 图 1 开口销补销器结构示意图 |
(2) 制作长 40 mm、 宽 30 mm 的铝板; 中间开口,形状如开口销外形,以便放置开口销; 在铝板上打孔,孔的直径为4 mm,如图 1b所示。
(3)将2块铝板叠加并用螺丝紧固。
(4)用扁铁制作1个长约280 mm、 宽约25 mm的连接板,用于连接反光镜与破销器 (旧的破销器连接段便于与绝缘操作杆连接) 。实物如图 2所示。
![]() | 图 2 开口销补销器 |
(1) 在克泵扳手手柄1/2处锯断,距锯断处向上20 mm处打孔,孔的直径为4 mm,如图 3所示。
![]() | 图 3 加工后的克泵扳手 |
(2)用圆钢制作1个连接杆,见图 4所示。
![]() | 图 4 连接杆 |
(3) 将破销器 (只用于与操作杆连接) 前端去除 (见图 5) ,与连接杆连接。
![]() | 图 5 去除前端的破销器 |
(4)将所有制作的工具连接后的效果见图 6。
![]() | 图 6 悬垂线夹螺母紧固器 |
在现场实际操作中,研制的悬垂线夹螺母紧固器、 开口销补销器使用方便、 操作灵活,减少了工作程序,提高了工作效率,减轻了操作人员劳动强度。在不停电作业的情况下,采用地电位作业法进行悬垂线夹穿钉螺母紧固、 补装开口销,不仅降低了费用,而且使悬垂线夹螺母松动 (脱落) 及开口销丢失的消缺率由2008年的73%提升为100%,从而保证了线路的可靠供电。
采用传统的等电位作业方法紧固悬垂线夹螺母、 补装开口销,每次需约2 h; 而采用新研制的悬垂线夹螺母紧固器、 开口销补销器紧固螺母、 补装开口销只需20~30 min。采用传统方法停电1 d只能完成15—20处的螺母紧固及补开口销工作,需要12人、 3辆车; 采用等电位作业法1 d只能完成3—4处操作,需要8人、 2辆车; 而采用地电位作业法,只需4人、 1辆车即能完成8—12处操作,工作效率提高了3倍,而且不需要停电。
4 存在的问题及改进措施通过现场的实际应用,研制的悬垂线夹螺母紧固器及开口销补销器还存在一些不足。因此,需要对其加以改进,以便提高工具的可用性。
4.1 存在的问题(1) 由于开口销补销器连接反光镜的连接板是用铁板制成,使用时过于死板,不能调节角度;
(2)凸型反光镜虽然可视范围广,但是对穿钉螺栓上较小的销眼来说,看得不太清楚;
(3)工作人员利用脚扣在砼杆上高空作业时,身体站立不稳定; 另外由于开口销具有弹性易弹出,而且需要通过操作杆及所带的开口销补销器将其送至带电导线的悬垂线夹和穿钉处并进行安装,因此在单面的铝板上放置开口销极易掉落;
(4) 悬垂线夹螺母紧固器是由铁制的连接杆与破销器组成,显得极为笨重,不但影响了工具的美观性,而且给高空作业的工作人员增加了质量。
4.2 改进措施及效果(1) 将开口销补销器的固定连接杆改进为可调节的万向杆,在操作过程中可以随意调整角度;
(2) 由于开口销补销器所用的凸型反光镜看不清穿钉销眼,不利于操作,因而改为平面镜;
(3) 将开口销补销器放置开口销的单面铝板改为双面铝板 (见图 7) ,解决了开口销易掉落的问题。
![]() | 图 7 改进后的悬垂线夹穿钉开口销补销器 |
(4) 将悬垂线夹螺母紧固器材料中的铁制金属连接杆改为铝合金连接杆,去除破销器 (见图 8) ,从而减轻了工具的质量,降低了工作人员的劳动强度。
![]() | 图 8 改进后的悬垂线夹螺母反向紧固器 |
图 9、 图 10为工作人员采用改进后的悬垂线夹螺母反向紧固器及开口销补销器在现场紧固螺母及补装开口销操作。
![]() | 图 9 悬垂线夹螺母反向紧固器现场应用 |
![]() | 图 10 悬垂线夹穿钉开口销补销器现场应用 |
2008年至今,阿拉善电业局采用悬垂线夹螺母紧固器和补销器,成功完成了地电位带电紧固悬垂线夹穿钉螺母及补装开口销工作,达到了降低工作强度、 提高工作效率的效果。该工具适用于110~220 kV所有杆塔型号的导线悬垂线夹螺母紧固及开口销的补装,特别是对于110 kV上字形杆塔,克服了停电作业或等电位作业时拆除拉线、 更换绝缘绳的复杂性,减轻了检修消缺时操作人员的劳动强度,节约了运输费用。在220 kV线路上使用时,虽然操作杆的质量有所增加 (由于220 kV绝缘操作杆比较长) ,但在运输困难地区或人员少的情况下,对220 kV线路导线悬垂夹丢失的检修也起着非常重要的作用,大大提高了输电线路运行的可靠性。
| [1] | 胡毅.带电作业工具及安全工具试验方法[M].北京:中国电力出版社,2003:1-82,206-257. |
| [2] | 全国带电作业标准化技术委员会.GB/T 14286—2008 带电作业工具设备术语[S].北京:中国标准出版社,2009:1-40. |
| [3] | 全国带电作业标准化技术委员会.GB/T 18037—2008 带电作业工具基本技术要求与设计导则[S].北京:中国标准出版社,2009:1-35. |
| [4] | 全国带电作业标准化技术委员会.DL/T 976—2005 带电作业工具、装置和设备预防性试验规程[S].北京:中国电力出版社,2006:1-41. |
2014, Vol. 32 









