雙分裂導(dǎo)線雙懸垂絕緣子串帶電更換

陳永平

(福建漳州電業(yè)局,福建漳州 363000)

目前 220 kV及以上輸電線路,由于輸送容量較大,為了抑制電暈放電和減少線路電抗,提高線路的送電能力,新增的 220 kV輸電線路已多數(shù)逐漸采用了雙分裂導(dǎo)線雙懸垂絕緣子串架設(shè)方式。但由此也給線路的帶電作業(yè)帶來了一些棘手的問題:由于塔型及導(dǎo)線排列方式的限制,造成了一般直線桿塔使用的普通橫擔(dān)卡具和絕緣拉棒無法實現(xiàn)帶電更換絕緣子的嚴(yán)重問題。

就如何改進(jìn)和安全妥當(dāng)?shù)匕惭b橫擔(dān)卡具,制作絕緣拉板從而滿足更換絕緣子串要求,實現(xiàn)帶電更換以及現(xiàn)場帶電更換絕緣子串試驗進(jìn)行了論述,結(jié)果表明此方法已能安全、快捷地對雙分裂導(dǎo)線架設(shè)方式的雙懸垂絕緣子串進(jìn)行帶電更換。

1 采用普通工器具及常規(guī)方法存在的困難

1.1 鐵塔橫擔(dān)寬度不夠

以 220GUZ11鼓型塔為例,由于是雙回同塔架設(shè)方式,考慮鐵塔整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固性,橫擔(dān)順線路方向的寬度一般較單回架設(shè)方式的線路鐵塔橫擔(dān)短些。這樣的架設(shè)方式對停電更換雙串絕緣子串是不會產(chǎn)生任何不良影響的,因為停電更換絕緣子串時一般是在橫擔(dān)上懸掛鋼絲繩套,將雙鉤緊線器或鏈條葫蘆上端掛住鋼絲繩套,下端鉤住導(dǎo)線,然后收緊雙鉤緊線器或鏈條葫蘆進(jìn)行更換。由于使用的是鋼絲繩套,很容易穿過橫擔(dān)角鋼套住橫擔(dān)。但是帶電更換時則不然,帶電更換絕緣子串使用的是普通橫擔(dān)卡具,需要有相應(yīng)寬度的橫擔(dān)才能安裝妥當(dāng),如果卡具正下方被絕緣子串所阻擋則無法將帶有導(dǎo)線鉤的絕緣拉棒與橫擔(dān)卡具相連接,而雙分裂導(dǎo)線雙懸垂絕緣子串架設(shè)方式的鐵塔,比起單串懸垂絕緣子串多出了 1串絕緣子,此時絕緣子串正好處在橫擔(dān)卡具安裝位置的正下方,導(dǎo)致絕緣拉棒不能與橫擔(dān)卡具連接,橫擔(dān)卡具安裝失敗。

從圖 1不難看出,已無橫擔(dān)卡具的安裝位置(空間被雙絕緣子串占據(jù)),所以無法安裝橫擔(dān)卡具。

圖 1 “雙分裂導(dǎo)線架設(shè)方式懸垂絕緣子串”排列方式的鐵塔橫擔(dān)

1.2 導(dǎo)線與橫擔(dān)卡具偏移角度過大

圖 2 絕緣拉棒

帶電更換直線桿塔懸垂絕緣子串時一般與卡具連接的是絕緣拉棒 (圖 2)。絕緣拉棒截面大,受力面大,有機(jī)械強(qiáng)度高、抗彎、抗剪能力強(qiáng)等多種優(yōu)點,因此廣泛應(yīng)用于帶電更換絕緣子串的作業(yè)中。針對普通單導(dǎo)線架設(shè)方式的更換絕緣子串作業(yè)時用絕緣拉棒,操作時安全可靠,作業(yè)效率高。但是絕緣拉棒的缺點是,與之配套的導(dǎo)線金屬鉤頭是套在絕緣拉棒上,然后通過螺栓緊固在絕緣拉棒上的,這種方式導(dǎo)致了這樣的嚴(yán)重后果:絕緣拉棒與橫擔(dān)卡具連接完成,下方也已鉤好雙分裂導(dǎo)線,并已收緊卡具絲桿,絕緣拉棒受力。當(dāng)下方的雙分裂導(dǎo)線與上方橫擔(dān)卡具安裝位置不在同一垂直線上(卡具安裝位置已移到橫擔(dān)兩側(cè)邊,并非與導(dǎo)線在同一垂直線上或當(dāng)導(dǎo)線偏離塔身呈一定角度時),此時絕緣拉棒將承受雙分裂導(dǎo)線的剪切力 (圖 3)。如果繼續(xù)收緊卡具絲桿,絕緣拉棒所受的剪切力將繼續(xù)增大,容易因剪切力過大而發(fā)生斷裂。因此,常規(guī)使用的普通絕緣拉棒不適用于更換雙分裂導(dǎo)線架設(shè)方式的雙懸垂絕緣子串。

圖 3 絕緣拉棒承受雙分裂導(dǎo)線的剪切力示意圖

從圖中 3可看出拉棒的合金鉤頭在拉棒上只能上下移動調(diào)節(jié)位置,不能左右擺動調(diào)節(jié)位置,當(dāng)導(dǎo)線與橫擔(dān)卡具不在同一垂直線上時,拉棒將承受剪切力,無法成功安裝。

2 解決方案分析及方案實施

2.1 改用其他類型橫擔(dān)卡具和改變安裝位置

因為安裝位置被雙串絕緣子串所遮擋,所以如果單一地考慮改用其他型式的橫擔(dān)卡具來代替該普通橫擔(dān)卡具,仍然無法解決問題。因此,既要對原先的橫擔(dān)卡具進(jìn)行改進(jìn),改成橫擔(dān)側(cè)邊卡具,同時要把卡具安裝位置相應(yīng)地變動到橫擔(dān)的兩側(cè)邊,便能可靠地安裝橫擔(dān)卡具了。操作時,當(dāng)卡具受力后為了防止橫擔(dān)角鋼發(fā)生外翻變形,可在兩側(cè)邊卡具之間連接距離控制器。這樣也有另一個好處:收緊絲桿后兩側(cè)邊卡具的受力能通過距離控制器進(jìn)行力的平衡,使兩側(cè)邊卡具受力均衡,提升導(dǎo)線時更安全可靠。連接后的效果如圖 4所示。

圖 4 橫擔(dān)側(cè)邊卡具和距離控制器連接圖

2.2 研制新的絕緣拉板

絕緣拉棒是實心的管材絕緣棒制成的,它的抗拉強(qiáng)度是同等絕緣材料中較好的。但是考慮到絕緣拉棒鉤頭不能左右擺動,存在剪切力問題,故不能采用。相比之下,絕緣拉板抗拉、抗彎的能力雖比不上絕緣拉棒,但是根據(jù)以往的使用經(jīng)驗及通過試驗,仍然可以滿足更換絕緣子串時承受拉力的要求,只要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぶ谱骶湍軡M足雙分裂導(dǎo)線架設(shè)方式的雙串絕緣子更換要求。所以,最終選擇用 “絕緣拉板”來替代 “絕緣拉棒”,這樣才能很好地配合可靈活轉(zhuǎn)動的雙分裂導(dǎo)線金屬鉤頭。為了讓鉤頭在絕緣拉板上靈活轉(zhuǎn)動,使絕緣拉板不受太大的剪切力,應(yīng)對與合金鉤頭連接的絕緣拉板端進(jìn)行裁切打磨處理,將其與合金鉤頭的接觸面打磨成圓弧形,使合金鉤頭在絕緣拉板上能夠靈活地擺動到任何角度,這樣,在更換絕緣子串時既能夠很妥當(dāng)?shù)劂^住導(dǎo)線,又不會如絕緣拉棒那樣產(chǎn)生剪力作用。

雙分裂導(dǎo)線金屬鉤頭和根據(jù)實際線路制作的絕緣拉板組合后的效果圖見圖 5。

圖 5 連接組合及擺動效果圖

把整套橫擔(dān)側(cè)邊卡具和配有雙分裂導(dǎo)線金屬鉤頭的絕緣拉板組裝起來,卡具固定在橫擔(dān)兩側(cè)邊角鋼上,雙分裂導(dǎo)線合金鉤頭鉤住導(dǎo)線,收緊卡具絲桿就能將導(dǎo)線提升,絕緣子串上所受的垂直拉力轉(zhuǎn)移到橫擔(dān)側(cè)邊卡具和絕緣拉板上,絕緣子串松弛,之后就能順利拆除舊絕緣子串,對絕緣子串進(jìn)行更換了。

3 安全性能檢驗與應(yīng)用

為保證加工制作出的更換絕緣子串工具在實際帶電作業(yè)中的安全可靠性,進(jìn)行了絕緣性能檢測(表 1)和拉力性能檢測 (表 2),檢測結(jié)果均符合《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程 (電力線路部分)》的要求。

表 1 拉板絕緣測試結(jié)果

表 2 拉力測試報結(jié)果

2009年 4月,在 220 kV棉紫 I路調(diào)爬中,使用這套自制改進(jìn)的工具進(jìn)行帶電更換雙分裂導(dǎo)線架設(shè)方式雙懸垂絕緣子串工作,經(jīng)過現(xiàn)場的實際操作,圓滿完成了更換雙串絕緣子串工作任務(wù)。后來又經(jīng)過多次現(xiàn)場操作驗證,均得到了滿意的結(jié)果。

4 結(jié)束語

研制出這套工器具和作業(yè)方法后,有效地解決了普通卡具無法安裝和普通拉棒無法承受剪切力,拉棒鉤頭無法成功安裝到雙分裂導(dǎo)線上的問題,突破了由于桿塔型式及導(dǎo)線排列方式的限制,成功實現(xiàn)了雙分裂導(dǎo)線架設(shè)方式雙懸垂絕緣子串的帶電更換,解決了帶電作業(yè)中遇到的又一個難題。

〔1〕DL409-1991,國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程 (電力線路部分)〔S〕.北京:中國電力出版社.

〔2〕王興葵.送電線路運行和檢修 〔M〕.北京:中國電力出版社,2003.

〔3〕GB 13398-1992,帶電作業(yè)用絕緣桿通用技術(shù)條件 〔S〕.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.

〔4〕GB 13398-2003,帶電作業(yè)用空心絕緣管、泡沫填充絕緣管和實心絕緣棒 〔S〕.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.

〔5〕GB/T 18037-2008,帶電作業(yè)工具基本技術(shù)要求與設(shè)計導(dǎo)則〔S〕.北京:中國電力出版社 .