180度旋转升降式绝缘平台的研发及应用

周家骏，张 捷，陆凯磊

（上海市南电力（集团）有限公司，上海 201100）

带电作业是10kV配电线路检修发展的方向，近来年发展速度非常快，对提高供电可靠性起了相当大的作用。带电检修10kV跌落式熔断器一般采用绝缘高架车进行，在实际工作中，往往由于配电线路所处的地域和环境条件等原因，经常会碰到绝缘高架车无法到达或绝缘臂伸够不到的地区，此时很难开展带电作业。上海市电力公司配网线路逐渐推广使用全封闭跌落式熔断器，新设备对带电检修提出了更高的安全要求，在绝缘高架车无法进入的地区，只能采用停电检修。

上海市电力公司曾经研发过绝缘竖梯、绝缘平台等绝缘工器具，但由于这类绝缘工器具在电杆安装牢固后，与绝缘高架车相比，缺少了调整工作位置的功能，在进行带电调换10kV跌落式熔断器等复杂项目作业时，绝缘工器具需要反复调整安装，才能满足人体对地、对邻相导线的安全距离，增加了带电检修的劳动强度、延长了带电检修作业时间、降低了带电作业安全系数。为了能够在所有环境下开展10kV跌落式熔断器带电调换及其他复杂带电项目，需要研发一套能够像绝缘高架车一样能调节工作位置的绝缘平台工器具。

1 现状调查

10kV跌落式熔断器作为配电变压器的主保护，广泛应用于10kV配电线路和配电变压器。跌落式熔断器断开时拥有明显的断开点，能够给检修线路和设备创造一个安全的作业环境，是配电线路上最常用的短路保护开关。

带电调换跌落式熔断器目前最常用的是绝缘高架车，在实际工作中发现，有大量地区绝缘高架车无法到达。要调换10kV跌落式熔断器，需要使作业人员与运行线路保持对邻相0.6m，对地0.4m的安全距离，并且提供作业人员足够的绝缘。

常用的作业法有绝缘高架车作业法和绝缘竖梯作业法，但由于地形限制和绝缘性能的问题，两种作业法都无法在所有环境下带电调换10kV跌落式熔断器。

2 配电线路检修10kV跌落式熔断器方式应用比较

2.1 绝缘高架车

带电调换10kV跌落式熔断器以绝缘高架车作业法为主，但绝缘高架车由于体积大、绝缘臂伸展长度等局限，对停放通道、停放位置的道路条件、现场作业环境等要求较高，在郊区农田或交通繁忙地区的线路不易施展。

2.2 绝缘竖梯法

绝缘竖梯等绝缘工器具能够安装在所有环境下的10kV配网线路，为了达到方便运输的要求，降低了一部分的绝缘性能，安全性不够。由于绝缘竖梯全部由杆上人员人力操作，检修作业强度大，耗时耗力。在杆上作业时，需要不断调整工具位置，以保证杆上电工与邻相导线、与接地部位保持足够的安全距离。

3 180度旋转升降式绝缘平台结构

180度旋转升降式绝缘平台结构是为了弥补绝缘高架车不能达到地区的检修而开发的（见图1）。在整体功能设计上，主要有与跌落式熔断器形成有效绝缘功能、调整工作站位功能、牢固安装在电杆上的固定功能。现场施工图如图2所示。

图1 180度旋转升降式绝缘平台结构

3.1 绝缘功能

在带电调换10kV跌落式熔断器时，需要使带电导线、跌落式熔断器与操作人员保持对相间0.6m、对地0.4m的安全距离，并提供绝缘有效。绝缘平台能承受人体与工器具重量，并提供2.5倍的安全系数。

图2 现场施工图

3.1.1 绝缘平台

使用环氧树脂制作的绝缘平台，有1m的平台移动范围，在距离安装位置0.4m处设有限位装置，防止操作人员对地距离过近，保证有效安全距离。绝缘平台上设有竖梯，可以再为工作人员提供0.4m的提升距离，增加了施工的灵活性。

3.1.2 绝缘支撑

整个绝缘平台及荷重全在绝缘支撑上，绝缘支撑由一根正向支撑和两根绝缘斜撑组成。绝缘斜撑由环氧树脂制作而成，为绝缘平台及其负重提供有力保障；正向支撑连接提升机构与绝缘平台，主要负责绝缘平台在提升机构上的移动，并保证提升时行走在轨道上，不发生偏移。

3.2 旋转提升功能

旋转提升机构为180度升降式旋转绝缘平台实现旋转升降功能，提升机构由中间机构、上下固件、导轨、蚕丝带组和固定承座组成。通过电动或手动两种方式，使工具实现旋转或升降功能。旋转提升机构使用轴瓦合金制作，能够承受轴向力并且材料轻便。

固定承座上安装绝缘立柱，游动夹具的提升孔安装在二节式绝缘立柱的金属连接位置，当操作人员使用电钻或摇手柄转动齿轮箱，带动蜗杆转动时，游动夹具靠着蜗杆的提升力，在导轨方向上进行移动，带动绝缘立柱及绝缘水平提升支架进行升降。

提升机构提升稳定且动力转化率高，蜗轮轴转矩达到2.097N·m。转速系数达到0.689，寿命系数达到1.21。

3.3 固定功能

180度升降式旋转绝缘平台安装有专用的锁链抱箍。线路上常用的圆箍抱箍具有严格的尺寸限制，不同尺寸的圆箍抱箍只能应用在相应尺寸范围的电杆上。10kV跌落式熔断器安装于不同型号的电杆上，不能装固定尺寸的固定装置。

锁链抱箍由1m长锁链，旋紧螺丝和固定三角板组成，当旋紧螺丝拧紧后，能够将质量为250 kg的工器具及荷重牢固地固定在电杆上。

4 180度旋转升降式绝缘平台试验

三相导线同步提升抱杆是为了弥补绝缘高架车不能达到地区的施工要求而设计的。在整体功能上，主要有与导线形成有效绝缘功能、提升导线功能、牢固安装在水泥杆上的固定功能。

4.1 静负荷试验

工作人员将180度升降式旋转绝缘平台安装在电杆上后，用钢丝绳将竖直向下的力作用在小平台上，通过收紧紧线器增加拉力，同时实时读取拉力计读数。在距离电杆12.7m处架设经纬仪，通过读取垂直方向夹角计算竖梯沉降数据（见图3）。

图3 180度升降式旋转绝缘平台安装受力图

在拉力变化过程中，绝缘竖梯平台离地高度变化情况见表1。

由表1可见，在拉力从初始的75kN到最大4 450kN变化过程中，180度升降式旋转绝缘平台共下沉5.11cm。当最后撤力后，由于环氧树脂制作的绝缘平台抗弯度较好，能完全恢复至初始状态。

表1 拉力变化过程中绝缘竖梯平台离地高度变化情况

在整个静负荷试验中，180度升降式旋转绝缘平台未产生明显形变，未发生断裂现象。以作业人员及所携带的材料工具总质量100kg计算，安全系数为4.5，大于《电力安全工作规程》规定的2.5。

4.2 电气试验

根据10kV绝缘工具电气预防性试验项目以及标准，在180度旋转升降式绝缘平台的环氧树脂部分，每段取0.4m为试验长度，分别施加45 000V／min工频耐压，试验时间为2min，结果无击穿、无闪络、无过热。在电气试验中，180度升降式旋转绝缘平台未发生击穿，可以作为主绝缘工器具使用。

5 结语

180度升降式旋转绝缘平台弥补了绝缘高架车无法到达地区的缺陷，能够在任意环境下带电调换10kV跌落式熔断器，并能够开展带电拆、搭10kV线路支节等工作。下一步，需要不断在现场使用180度升降式旋转绝缘平台并做好现场使用情况记录，规范使用180度升降式旋转绝缘平台调换跌落式熔断器的作业流程，使10kV跌落式熔断器调换工作更加安全、规范。