10 kV配电线路180°旋转式砼杆吊臂的研发及应用

彭利斌，顾士刚，张 捷

(上海市南电力工程有限公司，上海 201100)

10 kV配电线路180°旋转式砼杆吊臂的研发及应用

彭利斌，顾士刚，张 捷

(上海市南电力工程有限公司，上海 201100)

10 kV配电线路中真空断路器是常见的一种户外电气设备，其灭弧介质和灭弧以后触头间隙的绝缘介质都为真空，因设备体积小、重量轻、使用寿命长、灭弧免检修等优点，被广泛应用于配电网线路。目前国网上海市电力公司以停电安装及绝缘高架车带电吊装法为主，但仍有许多地区不能停电或工作环境绝缘高架车无法胜任。研发了一种新型的10 kV配电线路180°旋转式砼杆吊臂，能够在任意环境中进行真空断路器带电吊装。

配电线路；180°度旋转；砼杆吊臂

近年来，在配电线路中大容量用户使用的配电系统保护控制装置逐渐由真空断路器取代原来的跌落式熔断器[1]，同时真空断路器也逐渐实现10 kV联络、分段隔离开关的功能，因此真空断路器在配电网中使用越来越广泛[2]。在实际工作中，吊装真空断路器需要使用吊车等工程车辆，在起吊车辆不能进入的地区便无法进行真空断路器吊装，因此需要研发一套能在所有环境下都能起吊、安装真空断路器的工具。

目前吊装真空断路器常用的是吊车起吊及绝缘高架车起吊，在线路走廊宽敞干净的环境下起吊方便，但由于农网线路部分在农田杂林、城网线路多在交通拥堵繁忙的市区道路旁，不适宜使用大型起吊车辆，使用人力起吊安全隐患较大。因此，需要开发一套携带方便、能够灵活安装在电杆上，并且依靠动力起吊真空断路器的工具，以便可以解决实际工作中由于线路走廊问题导致的真空断路器难以安装的工程施工难题，使配电线路施工更便利。

新型起吊工具需要结合现场真空断路器安装工艺，使得吊装真空断路器不再依赖吊车等大型车辆，实现起吊工具小型化、机械化，方便真空断路器的起吊、旋转、抬升，合理设计工具安全系数，确保人身安全及设备安全。

1 现状调查

新设或调换真空断路器，由于真空断路器重量重、安装工艺较复杂，通常采用停电检修进行设备吊装。随着居民用电质量需求的逐步提高，电力公司逐渐将吊装工作交由线路带电班配合起吊，从而避免用户停电，提高供电可靠率。

目前主要使用的带电起吊方法中，绝缘高架车配合吊装法是使用最为广泛的带电作业法。在现场施工过程中，工作人员发现，有大量施工地区绝缘高架车无法到达，使得绝缘高架车配合吊装作业法无法实现。在绝缘高架车能够到达的地区，随着上海配电网大容量用户的电器保护设备由高压熔断器逐渐更换为性能更为优秀的真空断路器，线路施工工作较多，带电班无法同时完成多个真空断路器的吊装工作，在选择带电作业区域后，其余施工地区用户需要延时送电或停电施工，对用户带去了不必要的麻烦。

配电网用真空断路器质量为75～125 kg，需要机械力或多人拉动才能完成设备吊装，在电杆上安装定滑轮是施工队使用的非标准施工，普通的尼龙滑轮在起吊真空断路器时，设备极易与电杆擦碰、损坏真空断路器的高低压接线桩头。

2 配电线路吊装真空断路器方式应用比较

2.1 停电吊车吊装

在需要安装真空断路器的配电线路上，选择最小的停电区域；使用1 t以上、18 m吊臂的吊车，停放在合适的位置，在真空断路器上装设起吊钢丝绳，吊车将真空断路器起吊至支架上方后，两名杆上电工配合将真空断路器牢固地安装在支架上。整个起吊及安装过程在60～75 min。

2.2 停电滑轮吊装

在需要吊装真空断路器的停电线路中，部分地区不适宜吊车等大型车辆停放，部分施工队使用麻绳将滑轮固定在电杆上，使用麻绳一头拴着真空断路器、一头由几名地面电工拉动，从而实现设备吊装。

滑轮吊装真空断路器，需要两名杆上电工，时刻拉住麻绳，放置真空断路器与电杆发生擦撞，特别是需要防止桩头、开关、铭牌等关键部位受损。滑轮起吊也容易发生滑轮损坏，从而对杆上电工及设备的安全产生隐患。

2.3 绝缘高架车配合吊装

绝缘高架车带电配合吊装是目前最主要的带电作业手段。通过绝缘高架车自带的升降吊臂，该吊臂拉力在2 500 N左右，完全能够胜任该工作。在对有电导线完成绝缘遮蔽工作后，带电作业手在工作斗内，将蚕丝绳降下，系上真空断路器后起吊1 m，静止1 min，无异常后继续起吊。该作业法起吊速度快、安全性高，适合地形条件好，多个真空断路器吊装工程距离较近的工程。

当施工环境为市区的狭窄弄堂、郊区的农田荒地等大型车辆不宜进入的地区，便无法开展绝缘高架车带电配合吊装作业法。

3 180°旋转式砼杆吊臂装备结构

180°旋转式砼杆吊臂能在保证操作人员施工安全的情况下，操作人员可以便捷地将工具安装到电杆上，快速地进行起带电吊安装真空断路器，使得普通线路工也能完成带电作业人员才能完成的作业，简化操作步骤，能够在所有环境下带电吊装真空断路器。180°旋转式砼杆吊臂正视图见图1。180°旋转式砼杆吊臂3D立体图见图2。

图1 180°旋转式砼杆吊臂正视图

图2 180°旋转式砼杆吊臂3D立体图

3.1 起吊功能

3.1.1 吊臂支撑及吊臂主轴

带电作业工具对绝缘性能有严格的要求，而180°旋转式砼杆吊臂作为主绝缘工器具，对绝缘性、机械性能有较高的要求，必须满足一定的安全系数。环氧树脂目前在带电作业中已经得到成熟应用，其优异的电气性能、绝缘性能、机械性能和抗老化性能保证了其可以作为带电作业主绝缘以及承力工具，因此180°旋转式砼杆吊臂的绝缘部分主要使用环氧树脂及不锈钢材料。砼杆吊臂主轴采用不锈钢，强度高、重量轻，在确保安全系数的基础上减轻了180°旋转式砼杆吊臂整体重量。

3.1.2 起吊绳及滑轮组

蚕丝带需要承受真空断路器重量，需要足够的机械应力，在起吊时不会造成拉绳永久变长，因此需要选用强度较高、编织紧密、不易腐蚀、重量较轻的绳索。滑轮组需要滚动灵活、摩擦力小、承重能力强、具有一定的绝缘性能，通过调查发现尼龙塑料具有良好的综合性能，包括绝缘性能、力学性能、耐热性、耐磨损性，并且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工。因此180°旋转式砼杆吊臂的滑轮组主要使用尼龙塑料。

3.1.3 吊臂固定材料

固定整台180°旋转式砼杆吊臂的抱箍，需要将整套工具牢固稳定地固定在电杆上，需要绝对的强度和安全性，因此采用目前最安全稳固的合金材料制作而成。现场施工图见图3。

图3 现场施工图

3.2 旋转功能

吊臂主轴内装有内嵌式转轴，转轴可以围绕

主轴进行180°的旋转，方便起吊真空断路器后，将设备旋转至安装平台上方进行固定、接线。该转轴与外层主轴有一定的间隙，不会发生摩擦和滞动现象。在1.25倍额定荷载下，该转轴不会发生歪曲、裂纹、倾斜等现象，与主轴之间保持固定的间隙，各链接、固定部位无松动弯曲0.5 mm。

3.3 固定功能

锁链抱箍是专门为180°旋转式砼杆吊臂开发的杆上固定装置。过去固定在电杆上的设备和工具，常用的圆箍抱箍无法满足施工现场不同电杆型号的安装要求。因此，一套适用于所有杆型的抱箍，是工具固定的必要组成部分。

锁链抱箍由一条8 mm锁链、两个三角固定板、一个固定螺丝、一个调节螺栓和一个圆箍

组成，当固定螺丝受力后，可以将质量为175 kg的物体牢固固定，并且锁链抱箍的锁链可以自由调节，适用于10 kV配电线路中所有不同电杆型号。

4 结语

180°旋转式砼杆吊臂能够在保证操作人员施工安全的情况下，操作人员可以便捷地将工具安装到电杆上，快速地进行起带电吊安装真空断路器，使得普通的线路工也能完成带电手才能完成的作业，简化操作步骤，能够在所有环境下带电新装真空断路器。该吊臂采用环氧树脂作为绝缘材料，增加了绝缘强度、减轻了重量，又保证了机械强度及稳定性。吊臂采用不锈钢，强度高、重量轻，在确保安全系数的基础上减轻了180°旋转式砼杆吊臂整体重量。同时，工具能够适用于人口密集，绝缘高架车这类大型车辆不易停放的市区供电公司，同时也适用于车辆不宜进入并且农田荒地较多的郊区供电公司。

[1] 梁 超.真空断路器的发展[J].中国科技信息,2007(18): 102-103.

[2]胡民杰.真空断路器的发展趋势[J].科技资讯,2007(12):10-11.

(本文编辑：赵艳粉)

Development and Application of 10 kV Distribution Line 180° Rotary Concrete-Pole Arm

PENG Li-bin, GU Shi-gang, ZHANG Jie

(Shinan Electric Power Engineering Company, Shanghai 201100, China)

The vacuum circuit breaker in 10 kV distribution circuit is a common outdoor electrical equipment. Its arc-extinguishing medium and post-arcing contact gap insulation medium are vacuum. Due to its superiority in small size, light weight, long service life, free arcing maintenance, it is widely applied in power distribution lines. Now Shanghai Municipal Electric Power Company gives priority to power-off installation and charged hoisting method on insulated cherry picker, but still inapplicable to many areas. This research developed a new type of 10 kV distribution line 180° rotary concrete-pole arm, applicable to the vacuum circuit breaker charged hoisting in any environment.

distribution circuit; 180° rotation; concrete pole jib

10.11973/dlyny201606033

彭利斌(1979)，男，助理工程师，从事配电线路运行及配电线路带电研究。

TM561.2

A

2095-1256(2016)06-0808-03

2016-09-10