带电更换220 kV耐张绝缘子串工具的研究和改进

万方

摘 要：为保证电网的安全、可靠、稳定运行，减少因停电消缺带来的电量损失，需带电更换因雷击或外力而遭到破坏的绝缘子串。在220 kV耐张绝缘子串更换工作中，等电位电工利用绝缘硬梯或绝缘软梯进入强电场的等电位处，采用常规大刀卡具更换耐张双串中的一串绝缘子在实际作业中存在较大的安全风险，劳动强度大、耗时多。对此，需改进现有大刀卡具，使其能够安全、高效地完成更换作业。

关键词：带电作业；绝缘子串；大刀卡；等电位

中图分类号：TM216 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.153

1 利用大刀卡作业的步骤及存在的问题

泸州供电公司带电作业班担负着泸州四县三区超过1 000 km输电线路的带电检修工作，其中包含220 kV纳东一二线、220 kV林扬一二线、220 kV东冲线等重要输电线路。受泸州山区地形的影响，尽管采取并完善了线路防雷措施，但仍会因雷击或外力破坏等造成的线路绝缘子受损问题。在常规带电作业项目中，带电更换220 kV耐张双联绝缘子串中的一串绝缘子这一作业，人员一般由7人组成（工作负责人1名、等电位电工1名、塔上电工1名、地面作业人员4名）。

1.1 作业方法和操作步骤

1.1.1 作业方法

等电位与地电位配合，采用大刀卡作业法，如图1所示。

1.1.2 作业步骤

作业步骤为：①接受工作任务，召开班前会，工作负责人讲解相关安全技术措施和施工方法；②填写工作票，准备好工器具；③申请停用该线路重合闸，得到调度许可后方可工作；④列队宣读工作票，工作负责人向成员交待安全、技术及危险点控制措施；⑤铺设好防潮垫布，发放现场检测绝缘工器具和安全用具；⑥杆上的作业人员带绝缘绳上塔，将带着跟斗滑车的绝缘绳挂在耐张线夹出口处的导线上；⑦杆上作业人员与地面作业人员配合，将绝缘软梯挂在导线上，并挂好等电位人体后备保护绳，等电位作业人员系好保护绳后沿软梯进入强电场线夹处；⑧地面作业人员将大刀卡、操作丝杠、绝缘拉板和托瓶架吊上去，杆上作业人员和等电位作业人员配合，在二联板上装好大刀卡和托瓶架；⑨杆上作业人员收紧大刀卡的丝杆，使绝缘子串松弛，重量全部落在托瓶架上；⑩等电位作业人员拔下弹簧销，取出碗头，使导线脱离绝缘子串；?杆上作业人员将托瓶架中的绝缘子串朝横担侧拖出三四片用绝缘吊绳系好，然后与地面人员配合，利用旧瓶重力吊上新绝缘子串，并将新绝缘子放在托瓶架中，与横担连好；?杆上作业人员松驰丝杆，等电位作业人员恢复导线与绝缘串的连接，然后拆除工具，人员下塔，并清点工具，装车入库；?工作负责人向调度汇报，申请投入线路重合闸装置；?做好作业记录。

以上作业方法在实际工作中常常会因220 kV线路的大线径、大档距、双分裂导线等因素造成作业困难或无法完成作业。通常采用的是如图2所示的220 kV电压等级大刀卡，其工作负荷为27 kN，试验负荷为66 kN，丝杆行程为200 mm。

1.2 存在的问题

1.2.1 雷击瓷瓶

图3为220 kV泸玉一线5#塔发现的雷击瓷瓶现场照片。

通过现场勘查和查阅资料，该线路为双分裂导线，线径为500，档距为742 m。通过估算，该瓷瓶串上的张力已超过大刀卡和丝杠的工作负荷，已不能采用大刀卡更换雷击绝缘子。

1.2.2 绝缘拉板破损和断裂

绝缘拉板破损和断裂问题已在实际工作中暴露出极大的安全风险，因此改进大刀卡具是十分必要的。

如上图4所示，作业人员采用现有的大刀卡具更换220 kV耐张绝缘子串。当作业人员安装好整套卡具和托瓶架后，在收紧丝杠，使瓷瓶串松弛的过程中，绝缘拉板会因受力不匀等因素而产生扭转或变形，甚至会出现绝缘拉板破损和断裂的情况。试想，如果在带电作业中出现拉板或丝杠破损和断裂问题，将会带来什么样的后果？因此，为保证带电作业中人员和设备的安全，改造常规大刀卡具是十分有必要的。

2 对大刀卡具的研究和改造

针对现有大刀卡具在实际运用中暴露出的问题和安全隐患，经过班组主要成员多次讨论和分析，认为主要应该解决的问题就是拉板在收紧丝杆过程中防止其扭转，或者让拉板转动。因此，现通过下面的方法来改造现有大刀卡具和套件，使之更加安全、有效。

2.1 将绝缘拉板改为圆柱形绝缘拉棒

如图5所示，将现有条形拉板改为圆柱形拉棒，这样能有效解决现有拉板在实际运用中产生扭转、变形和破损这一突出问题。

2.2 改造并调整原有的丝杆

原有丝杆在横担侧（单面），导线侧只是拉板和大刀卡相连。现经过改造，如图6所示，采用了双向丝杆，横担侧和导线侧均采用丝杆，中间使用改造过的绝缘拉棒连接。当地电位作业人员收紧横单侧丝杆时，通过绝缘拉棒，使前后丝杆同时动作，从而松弛待更换的绝缘子。这样既保证了绝缘工具有效的绝缘长度，同时在收紧丝杠时也使各部位受力均匀。

2.3 前后大刀卡、拉棒、丝杆的连接

前后大刀卡、拉棒、丝杆的连接如图7所示。

2.4 横担侧卡具和拉棒的配合

横担侧卡具和拉棒的配合如图8所示。

2.5 改造后的绝缘拉棒

改造后的绝缘拉棒主体如图9所示。

3 对本大刀卡具组合改造的可行性分析

根据国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）规定，绝缘工具的最小有效绝缘长度必须符合要求（220 kV电压等级的绝缘操作杆为2.1 m，绝缘承力工具、绝缘绳索为1.8 m）。采用上述改造后的圆柱形，绝缘拉棒完全符合规范要求，并且绝缘拉棒除两端和丝杆相连外，中段无任何金属构件，可以保证较长的绝缘有效长度。

作业方法同样采用等电位与地电位配合，与以往作业方法相同。现有班组成员具备更换220 kV双联耐张串的实际操作水平。

新型大刀卡组合解决了以往工具不稳定、受力不均匀甚至会出现危险的问题，且绝缘拉棒两端为丝杠，可根据作业点绝缘子串的长度进行调节，可操作性强，稳定性高且受力均匀，具有结构简单，使用方便、灵活的特点。

4 结束语

在带电作业中，在保证安全距离、强度的前提下，使用的带电作业工具质量越轻，结构越简单、合理，操作越方便，越有利于工作的完成。通过对现有大刀卡具的研究和改进，主要解决了以往绝缘拉板在受力的过程中产生变形甚至破坏的问题，大幅度提高了作业效率，减少了缺陷处理时间，而且解决了原来工器具不满足220 kV双分裂导线工作条件的问题，大大提高了工作的安全性，从而避免了作业中因拉板受力不均、出现断裂等造成的事故。

参考文献

[1]武汉高压研究所，两锦电业局.GB/T 18037—2000 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，2000.

[2]国网武汉高压研究院，宁波天弘电力器具有限公司，江苏泰州宏达绝缘器材厂.GB/T 13035—2008 带电作业用绝缘绳索[S].北京：中国标准出版社，2008.

〔编辑：王霞〕