500 kV线路带电作业方法及工器具的应用

蒋其武，顾浩，黄红辉，徐飞明，郑宏伟

（国网浙江省电力公司金华供电公司，浙江金华321000）

500 kV线路带电作业方法及工器具的应用

蒋其武，顾浩，黄红辉，徐飞明，郑宏伟

（国网浙江省电力公司金华供电公司，浙江金华321000）

500 kV线路电压等级高，杆塔类型多，各塔型塔头尺寸较通常情况复杂，造成带电作业过程中塔头承力工器具的通用性不好，不仅增加了工作难度和成本，同时也限制了带电作业的实践应用。为此，对进入强电场的绝缘工器具及作业方法进行摸索、改进和现场应用，包括更换ZM塔型直线绝缘子串的工器具改进、单柱绝缘爬梯的现场应用、500 kV线路带电作业的现场应用等。

输电线路；带电作业；强电场；士字梯；卡具；单柱绝缘竖梯

0 引言

输变电设备有80%的故障发生在输电线路上，且随机性较大，难以采取全面有效的预防措施。若线路停电或设备发生缺陷后采取停电抢修、消缺处理的方式，电网即处于N－1状况，使供电的可靠性受到严重影响。因此，开展输电线路的带电作业检修，及时消除缺陷和隐患是提高电网运行质量的重要保证。

500 kV线路电压等级高，工具受力荷载大，带电作业时等电位作业人员处在高电场内，作业危险性高。同时，杆塔的类型很多，各塔型承力部位设计及塔头尺寸数据较110 kV和220 kV线路杆塔更加复杂。因此，在500 kV线路带电作业过程中，一般的带电作业工器具难以适应现场工作的要求。

为进一步拓展500 kV线路的带电作业范围，完善带电作业的相关流程及关键点控制，国网金华供电公司充分利用国家电网公司举行带电作业技能竞赛的契机，不断组织摸索，革新500 kV线路带电作业用的工器具，完善了500 kV带电作业操作方法，建立和健全了500 kV线路带电作业工器具管理体系；通过开展500 kV带电作业双回路、单回路塔典型带电作业，进一步提高超高压带电作业水平，完善了操作流程、作业方法和危险点预控措施，为实现500 kV线路状态检修保驾护航，为提高500 kV线路供电可靠性奠定了坚实的基础。

1 强电场绝缘工器具和作业方法改进

等电位作业方法、使用的工器具以及优缺点比较如表1所示。

表1 等电位作业方法的比较

综合表1中3种进入等电位作业方法的优缺点，重点分析了绝缘吊篮法在操作过程中的工作流程、关键点后，对进入强电场的等电位作业方法进行改进，提出了采用绝缘小士字梯定长弧线法进入强电场的作业方法。

1.1选用的工器具

绝缘小士字梯1套，二·二滑车组1套，定长绝缘绳1根，单片绝缘滑车1只。

1.2 等电位作业人员要求

等电位作业人员要具有带电作业证和较为丰富的带电作业经验，熟练掌握进出等电位的方法。

1.3 安全性分析

进入等电位时作业人员乘绝缘小士字梯沿定长弧线进入强电场，其组合间隙对于一般塔型均能满足带电作业要求。

1.4 优点

绝缘小士字梯定长弧线法进入强电场的作业方法，对于一般塔型均能适用，适用范围广。同时具有工器具简单、现场操作方便、等电位作业人员进入电场过程流畅等优点。配合高强度的防潮型绝缘绳索，在湿度较大时同样能保持较佳的绝缘性能。

比较小绝缘软梯和小绝缘硬梯定长弧度进入电场，由于等电位作业人员要单脚跨入梯内，单腿承受重量，脱离小软梯和小硬梯进入电场也比小士字梯麻烦，因此小士字梯的优势明显。

1.5 应用

在2008年和2012年组织的500 kV输电线路带电作业技术比武竞赛中，金华供电公司采用绝缘小士字梯定长弧线进入强电场的方式，由于其极大地简化了现场作业工器具和操作流程，减轻了带电作业人员的劳动强度，在比赛中均取得优异的成绩，得到了竞赛组织部门的一致认可，并被推荐为标准进入等电位方式。

2 500 kV线路单回路中相紧凑型塔等电位作业方法的改进

随着土地资源的日趋紧张，500 kV线路单回路紧凑型塔的应用也日益广泛。线路中大量采用紧凑型铁塔，如ZMSV型塔，其两边相采用悬垂串，中相采用V相，既能有效节省线路廊道，又能确保中相导线风偏满足规程要求。

为保证ZMSV型中相导线、金具等设备的隐患或缺陷也能通过带电作业进行消除，必须对ZMSV型塔中相导线的等电位作业方法进行研究和改进。

对采用绝缘硬梯法和小士字梯（绝缘吊篮）法进入等电位的过程进行详细论证，通过分析可知，在使用绝缘硬梯进入等电位时，作业过程中的组合间隙为3.65 m，小于《安规》规定的4.0 m的要求；使用绝缘小士字梯（绝缘吊篮）进入等电位时，作业过程中的组合间隙S=S1+S2=3.66 m，也小于《安规》的规定。而且由于绝缘子串采用V串连接，在采用上述2种方法进行等电位作业时，作业人员与倾斜的带有分布电位的绝缘子串之间的距离较近，易产生尖端放电，作业人员的安全无法保证。

因此，必须改进现有的作业方法，保证作业过程中各项安全距离满足要求。考虑到绝缘软梯安装的灵活性，决定改进攀登绝缘软梯垂直进入等电位的方式。

作业时，将绝缘软梯通过绝缘操作杆、软梯头悬挂于中相导线悬挂点出线5～6 m处（保证绝缘软梯与最近的塔身有大于4 m的安全距离），将组合间隙增大至4.4 m，与相邻导线的净空距离为7.6 m。

作业方法确定后，在500 kV线路上进行了等电位作业的实践，并取得了圆满成功。该等电位作业方法的成功应用，标志紧凑型铁塔的带电作业取得突破，为今后开展带电作业消除中相导线和金具等缺陷奠定了良好的基础，同时也为其它形式的带电作业提供借鉴和思路。

3 带电更换ZM塔直线绝缘子串的工器具改进

ZM1b，ZM2a和ZM5等ZM型塔是华东电力设计院和浙江省电力设计院基于华东电网和浙江电网的特别需求而设计的塔型，具有杆塔结构受力稳定、适用各种地形条件、节省线路走廊、杆塔呼高较高等显著特点。

为加强该类型杆塔边相横担的受力稳定性，其边相横担用2块立体加强型钢板（槽钢）组合而成（如图1所示），2块钢板之间的间隙约10 mm，这种结构设计在很大程度上起到补强端部、改善横担端部绝缘子串连接部位受力分布的作用。

图1 ZM型塔塔头横担端部照片

普通直线双回路塔、酒杯型塔以及其它设计院设计的ZM型塔横担端部一般由2块角钢背靠背组合而成，2块角钢之间的距离约有60～100 mm，如图2所示。

图2 背靠背角钢设计塔型的横担端部照片

目前通用的带电更换直线塔绝缘子专用卡头均按背靠背角钢端部连接设计，不适用于ZM1b，ZM2a和ZM5等ZM型塔。而在金华供电公司的500 kV线路杆塔中，ZM1b，ZM2a和ZM5等ZM型塔约占总杆塔数量的20%。为此，根据实际需要，设计了专用卡具，解决了导线提升作业受阻的难题。

针对ZM型塔横担塔头的特点，结合500 kV线路其它杆塔带电更换直线塔绝缘子的综合要求，提出了“卡具专用、丝杠通用”的设计思路，即在不同类型杆塔上进行相应的带电作业时，只需对卡头进行调整更换，满足了现场带电作业的工作要求，也极大降低了绝缘工器具的制作成本，提高了带电作业工器具的通用性和使用效率。设计的ZM型塔的专用卡具如图3所示。

图3 ZM型塔专用卡具

考虑到2块组合钢板之间的间距只有10 mm，通用丝杠无法通过，经过多次的对比和研究，决定在横担端部采用特制的铝合金卡头，将紧线丝杠安装在导线端，由等电位作业人员负责紧固。这种设计解决了横担端部卡具的问题，同时也解决了丝杆紧固问题。实践应用证明：卡具以及丝杠基本不受ZM塔型尺寸变化的影响，通用性较好。设计的导线端丝杆和导线钩如图4所示。

4 单柱绝缘蜈蚣梯的现场应用

目前，对供电可靠性的要求越来越高，而线路运行环境却日益恶化，线路导线上的飘浮风筝、广告气球飘带、农用塑料大棚、苗木遮阳布等成为线路安全运行的隐患，必须及时进行带电检修或处理。但是考虑到档中带电挂软梯处理容易出现导线损伤或作业人员挂后引起弧垂的交跨距离不足等情况，为此结合500 kV线路档中缺陷需带电处理的实际需要，设计并研制了单柱绝缘爬梯。

单柱绝缘爬梯采用分段制作，爬梯本体采用圆柱体设计，每段用4根高强度绝缘绳作为固定缆风，利用其进行等电位作业，具有工具简单、作业强度低等优点。对于500 kV线路和设备，在不能采用带电挂梯、自由等电位、绝缘士字梯等作业方式处理导线档中缺陷以及设备隐患情况时，可以借鉴应用此作业方式进入等电位进行带电作业。

110 kV和220 kV线路导线的对地距离比500 kV线路小，可以广泛应用于处理档中异物、导线缺陷等；而500 kV线路导线对地距离较大，考虑到缆风绳控制、高爬梯的稳定性以及现场布置条件等因素影响，使用有一定限制，一般仅适用于导线对地距离小于18 m的线路。

图4 导线端丝杆与导线钩示意

5 结语

随着电网建设的快速发展，500 kV线路已成为枢纽线路。通过试制、应用一批新型500 kV线路带电作业工器具，完善相应的项目操作流程、作业方法和危险点预控措施，进一步健全500 kV线路带电作业工器具管理体系，提高了超高压带电作业水平，同时也为提高500 kV线路供电可靠性奠定了坚实的基础。

[1]DL/T 620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].北京：中国电力出版社，1997.

[2]DL/T 966-2005送电线路带电作业技术导则[S].北京：中国电力出版社，2005.

[3]GB 50545-2010 110 kV～500 kV架空输电线路设计规范[S].北京：中国电力出版社，2010.

[4]胡毅．送电线路带电作业技术[M]．北京：中国电力出版社，2004.

（本文编辑：龚皓）

参考文献的作用

参考文献是为撰写论著而引用的有关图书资料，是学术专著、论文的重要组成部分。参考文献反映研究工作的背景和依据，表明作者尊重他人研究成果的严肃态度，向读者提供有关信息的出处。参考文献还是对期刊论文引文进行统计和分析的重要信息源之一。

参考文献的引用，反映了论著作者具有科学的态度，论著具有真实、广泛的科学依据，说明文章所引用的论点、资料和数据均有出处可查，表明了作者对某一科学技术领域研究的深度和广度。

科学技术以及科学技术研究工作都具有继承性，大多研究成果是对前人研究的一种深化和拓展。著录引用参考文献是论著作者对他人劳动成果的尊重和肯定，还免除了抄袭或剽窃的嫌疑。

在科技论文中，作者引用或借鉴别人的方法和观点来佐证自己将要展开的论点时，如果把所涉及的内容全部录入，容易造成论文内容繁琐、重点不明。正确列出相关的参考文献，不必大段抄录原文，只摘引其中最重要的观点与数据，可以大大节约论文的篇幅。

Improvement and Application of Methods for Live Work on 500 kV Lines and Tools and Implements

J
IANG Qiwu，GU Hao，HUANG Honghui，XU Feiming，ZHENG Hongwei
（State Grid Jinhua Power Supply Company，Jinhua Zhejiang 321000，China）

500 kV lines are characterized by high voltage class,various tower types and more complex tower head dimensions，which lead to poor versatility of bearing tools and implements of tower heads during live work；therefore，work difficulty and cost are increased；meanwhile，practical application of live work is restricted.For this reason，insulated tools and implements brought into strong electric field as well as work methods are explored，improved and applied on site，including improvement of tools and implements for straight insulator strings of ZM tower，on-site application of single-column insulation ladder，field application of live work on 500 kV lines，etc.

transmission line；live work；strong electric field；guests ladders；fixture；single column vertical insulation ladder

TM755

：B

：1007-1881（2014）12-0026-04

2014-03-10

蒋其武（1980-），男，浙江金华人，工程师，从事110 kV～500 kV架空线路的基建、检修、运行和带电作业及线路的技术改造、大修和事故抢修、技改项目管理等工作。