金屬接地型放線(xiàn)滑車(chē)的研制

郭玉珠 徐揚(yáng) 張照環(huán) 鄭朝良 賈迪

摘 要：介紹了鄰近帶電線(xiàn)路架線(xiàn)施工用接地型放線(xiàn)滑車(chē)的現(xiàn)狀，結(jié)合滑車(chē)基本要求和架線(xiàn)施工要求，設(shè)計(jì)了一種金屬接地型放線(xiàn)滑車(chē)，并進(jìn)行了樣品試制和測(cè)試，根據(jù)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，這種放線(xiàn)滑車(chē)可用于平行已帶電線(xiàn)路的新建線(xiàn)路的施工。

關(guān)鍵詞：鄰近帶電線(xiàn)路;接地放線(xiàn)滑車(chē);導(dǎo)線(xiàn)磨損;模擬測(cè)試

0 引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及用電負(fù)荷的增加，新建的輸電線(xiàn)路越來(lái)越多，導(dǎo)致輸電線(xiàn)路走廊資源日趨緊張，為充分利用輸電線(xiàn)路通道走廊，經(jīng)常出現(xiàn)新建線(xiàn)路平行于已帶電線(xiàn)路架設(shè)的情況，帶電線(xiàn)路會(huì)使新建線(xiàn)路產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流危害非常巨大，當(dāng)感應(yīng)電流超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，會(huì)直接傷害人員身體，甚至導(dǎo)致人員死亡[1]。因此，消除新建線(xiàn)路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，對(duì)確保架線(xiàn)施工的安全意義重大。在架線(xiàn)施工中，一般采用接地型放線(xiàn)滑車(chē)來(lái)釋放新建線(xiàn)路上產(chǎn)生的感應(yīng)電流[2]。

1 接地型放線(xiàn)滑車(chē)的現(xiàn)狀

目前放線(xiàn)滑車(chē)的滑輪材料采用MC尼龍，MC尼龍是一種絕緣材料，不具備導(dǎo)電功能，所以接地型放線(xiàn)滑車(chē)一般是在放線(xiàn)滑車(chē)一側(cè)加裝輔助導(dǎo)電裝置[3]，通過(guò)該裝置來(lái)釋放導(dǎo)線(xiàn)上的感應(yīng)電流。但是，這種接地型放線(xiàn)滑車(chē)加裝輔助導(dǎo)電裝置的方法有很大的缺點(diǎn)，其具有方向性，輔助導(dǎo)電裝置必須和導(dǎo)線(xiàn)展放方向一致，否則在導(dǎo)線(xiàn)展放時(shí)，走板防捻器不能通過(guò)滑車(chē)，將帶來(lái)安全隱患。

為了提高接地安全性，消除安全隱患，減少中間環(huán)節(jié)，提高施工效率，有必要研制一種自身具有導(dǎo)電性能的接地型放線(xiàn)滑車(chē)，該接地型放線(xiàn)滑車(chē)采用全金屬結(jié)構(gòu)。

2 接地型放線(xiàn)滑車(chē)研制內(nèi)容

2.1? ? 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

滑車(chē)、滑輪的破壞安全系數(shù)按照《架空輸電線(xiàn)路施工機(jī)具基本技術(shù)要求》（DL/T 875—2016）執(zhí)行，應(yīng)不小于3[4]。

2.2? ? 技術(shù)參數(shù)

滑輪的額定載荷和尺寸參數(shù)應(yīng)符合《架空輸電線(xiàn)路放線(xiàn)滑車(chē)》（DL/T 371—2010）[5]的要求。

滑車(chē)的額定載荷120 kN。

中輪的額定載荷120 kN，外徑？準(zhǔn)916 mm，底徑？準(zhǔn)800 mm，寬度110 mm，重量不大于80 kg。

邊輪的額定載荷30 kN，外徑？準(zhǔn)916 mm，底徑？準(zhǔn)788 mm，寬度110 mm，重量不大于35 kg。

2.3? ? 結(jié)構(gòu)方案

接地型放線(xiàn)滑車(chē)采用全金屬結(jié)構(gòu)，使滑車(chē)成為一個(gè)完全帶電體，滑車(chē)具有良好的導(dǎo)電性能。

中輪采用鋼輪，邊輪采用鋁合金制作。軸承都采用滾子軸承，滾子與軸承圈是線(xiàn)接觸，而球與軸承圈是點(diǎn)接觸，所以滾子的接觸面積相對(duì)要大，可以提高軸承的導(dǎo)電性能。

滑輪和軸之間采用導(dǎo)電刷，以提高滑輪的導(dǎo)電性能。

導(dǎo)引繩入口采用可開(kāi)門(mén)（單側(cè)）結(jié)構(gòu)，開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)頂部采用吊環(huán)螺釘。

接地型放線(xiàn)滑車(chē)整體設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

2.4? ? 滑輪強(qiáng)度校核

假定滑輪輪緣為多支點(diǎn)梁，危險(xiǎn)截面為滑輪輪槽處，其受力示意圖如圖2所示，計(jì)算公式參照《機(jī)械手冊(cè)第2卷》（起重機(jī)械零部件）。

最大彎矩M=FL/16

最大彎曲應(yīng)力σ彎=M/W

輻條壓力σ壓=F/S

2.5? ? 導(dǎo)電刷

為了提高滑車(chē)的導(dǎo)電性能，在鋁輪和軸之間增加一個(gè)導(dǎo)電通道，在這個(gè)通道上安裝一個(gè)導(dǎo)電刷，導(dǎo)電刷設(shè)計(jì)圖如圖3所示。導(dǎo)電刷由鋁管和銅絲組成，銅絲采用？準(zhǔn)0.5 mm硬黃銅絲，具有很好的強(qiáng)度，兩者通過(guò)壓接粘合在一起。導(dǎo)電刷待滑車(chē)組裝完成后，安裝在鋁輪上，安裝圖如圖4所示?；喓洼S之間采用導(dǎo)電銅刷，以提高滑輪的接地性能。

2.6? ? 載荷試驗(yàn)

2.6.1? ? 滑輪載荷試驗(yàn)

將試制好的鋁輪和鋼輪組裝成單輪滑車(chē)進(jìn)行載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)要求和方法按照《架空輸電線(xiàn)路放線(xiàn)滑車(chē)》（DL/T 371—2010）執(zhí)行，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

2.6.2? ? 滑車(chē)載荷試驗(yàn)

滑輪經(jīng)過(guò)載荷試驗(yàn)并滿(mǎn)足要求后，進(jìn)行五輪滑車(chē)樣品的試制，并測(cè)試滑車(chē)整體載荷和電阻，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

2.6.3? ? 小結(jié)

滑輪、滑車(chē)的載荷試驗(yàn)以及滑車(chē)電阻測(cè)試結(jié)果表明：

（1）滑車(chē)和滑輪的力學(xué)性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求;

（2）滑車(chē)的電阻值很小，可近似認(rèn)為滑車(chē)是一個(gè)導(dǎo)體。

2.7? ? 導(dǎo)線(xiàn)過(guò)滑車(chē)模擬測(cè)試

接地型放線(xiàn)滑車(chē)采用全金屬結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)線(xiàn)展放過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)與滑車(chē)中的鋁輪直接接觸，所以滑車(chē)還需要進(jìn)行模擬張力放線(xiàn)環(huán)境下的導(dǎo)線(xiàn)過(guò)滑車(chē)測(cè)試，以檢驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn)的磨損情況。

2.7.1? ? 參考標(biāo)準(zhǔn)

（1）《110 kV～750 kV架空輸電線(xiàn)路張力架線(xiàn)施工工藝導(dǎo)則》（DL/T 5343—2018）[6];

（2）《110 kV～750 kV架空輸電線(xiàn)路施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50233—2014）[7]。

2.7.2? ? 測(cè)試方法

采用兩臺(tái)牽張一體機(jī)來(lái)回對(duì)拉導(dǎo)線(xiàn)，模擬放線(xiàn)施工過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)過(guò)多個(gè)滑車(chē)的情況，模擬試驗(yàn)場(chǎng)地布置圖如圖5所示。

2.7.3? ? 測(cè)試

在導(dǎo)線(xiàn)靜止和導(dǎo)線(xiàn)在滑車(chē)上移動(dòng)兩種工況下分別測(cè)量滑車(chē)3組電阻數(shù)據(jù)，如表3所示。

用兩根導(dǎo)線(xiàn)分別在過(guò)滑車(chē)20次、25次后進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)磨損數(shù)據(jù)測(cè)量，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。

2.7.4? ? 小結(jié)

導(dǎo)線(xiàn)過(guò)滑車(chē)的模擬測(cè)試結(jié)果表明：

（1）導(dǎo)線(xiàn)無(wú)論處于靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)，導(dǎo)線(xiàn)與滑車(chē)架體之間的電阻值均很小，滑車(chē)可近似認(rèn)為是一個(gè)導(dǎo)體;

（2）導(dǎo)線(xiàn)的磨損很小，滿(mǎn)足規(guī)范《110 kV～750 kV架空輸電線(xiàn)路施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50233—2014）8.2.11“外層導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)股有輕微擦傷，擦傷深度不超過(guò)單股直徑的1/4，或截面積損傷不超過(guò)導(dǎo)電部分截面積的2%時(shí)，可不補(bǔ)修，可用0#以下的細(xì)砂紙磨光表面棱刺”的要求;

（3）采用全金屬加工的接地型放線(xiàn)滑車(chē)滿(mǎn)足平行已帶電線(xiàn)路的新建線(xiàn)路的施工要求。

3 結(jié)語(yǔ)

本文解決了常規(guī)接地型放線(xiàn)滑車(chē)自身沒(méi)有導(dǎo)電能力的問(wèn)題，通過(guò)滑車(chē)的試制、載荷試驗(yàn)以及導(dǎo)線(xiàn)過(guò)滑車(chē)的模擬測(cè)試，金屬接地型放線(xiàn)滑車(chē)滿(mǎn)足放線(xiàn)滑車(chē)的機(jī)械性能和導(dǎo)電性能要求，導(dǎo)線(xiàn)的磨損測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)足驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定的要求，可用于平行已帶電線(xiàn)路的新建線(xiàn)路的施工。

[參考文獻(xiàn)]

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[2] 范獻(xiàn)新.淺談電網(wǎng)輸電線(xiàn)路架線(xiàn)施工感應(yīng)電觸電傷害預(yù)防措施[J].廣西電業(yè)，2010（2）：72-74.

[3] 雍建華.一種新型放線(xiàn)接地滑車(chē)的研制[J].電力金具，2008（1）：19-20.

[4] 架空輸電線(xiàn)路施工機(jī)具基本技術(shù)要求：DL/T 875—2016[S].

[5] 架空輸電線(xiàn)路放線(xiàn)滑車(chē)：DL/T 371—2010[S].

[6] 110 kV～750 kV架空輸電線(xiàn)路張力架線(xiàn)施工工藝導(dǎo)則：DL/T 5343—2018[S].

[7] 110 kV～750 kV架空輸電線(xiàn)路施工及驗(yàn)收規(guī)范：GB 50233—2014[S].

收稿日期：2021-01-29

作者簡(jiǎn)介：郭玉珠（1965—），男，江蘇無(wú)錫人，高級(jí)工程師，研究方向：輸變電工程施工。

徐揚(yáng)（1987—），男，江蘇揚(yáng)中人，高級(jí)工程師，研究方向：輸變電施工機(jī)具設(shè)備的技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

張照環(huán)（1988—），男，江蘇宿遷人，工程師，研究方向：輸變電施工機(jī)具設(shè)備的技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。