10 kV配电线路带电作业横担绝缘遮蔽罩设计

韩世军

（国网宁夏电力公司培训中心，宁夏 银川 750011）

10 kV配电线路带电作业横担绝缘遮蔽罩设计

韩世军

（国网宁夏电力公司培训中心，宁夏 银川 750011）

针对10 kV柱上电力设备带电作业中绝缘引流线跨越耐张横担的绝缘遮蔽问题，经过深入实际的研究和分析，设计了一种使用灵活、方便、简捷、安全，绝缘遮蔽和绝缘隔离效果优良的组合式横担绝缘遮蔽罩。应用结果表明：组合式横担绝缘遮蔽罩有效地提高了10 kV配网不停电作业的工作效率和安全系数，具有一定的工程实用价值。

10 kV配电线路；不停电作业；耐张横担；绝缘遮蔽

10 kV配网不停电作业是提高配网供电可靠性的重要手段。国家电网公司按照“能带电，不停电”的原则[1]，县域配网全面普及一、二类简单项目作业，城市配网稳步推进三、四类复杂项目作业，以满足业扩报装[2]送电、带电消缺、登杆检修等业务不停电作业需求。采用绝缘引流线法带负荷更换柱上设备作业中，在现有技术条件下解决绝缘引流线跨越耐张横担时，作业关键点多，难度大，不仅影响作业效率，甚至存在安全隐患，危及作业人员安全。

1 现状分析及需要解决的问题

1.1 现状分析

1.1.1 绝缘遮蔽措施不严密

绝缘遮蔽工具分为硬质绝缘工具和软质绝缘工具。目前应用在10 kV配网不停电作业中的横担遮蔽罩主要有单横担绝缘遮蔽罩和双横担绝缘遮蔽罩，这两种横担绝缘遮蔽罩均属于硬质绝缘工具［3］，均为设计固化成型，其规格与该类作业项目的耐张横担差别较大，导致绝缘遮蔽不严密。目前对耐张横担进行绝缘遮蔽和绝缘隔离最为广泛的绝缘工具是绝缘毯，绝缘毯是绝缘遮蔽工具中最为方便随意的工具，受到作业人员的青睐。在此类作业项目中，由于配电设备布置紧凑，作业人员不能到达最适宜的作业位置设置绝缘遮蔽工具，存在身体探出绝缘斗作业的不安全行为，导致绝缘遮蔽工具布置不牢固、不严密，存在缝隙或孔洞，组合绝缘重叠部分（爬电距离）小于15 cm［4］，在作业过程中如果触及绝缘遮蔽不严密部位可能会导致人员伤亡事件。

1.1.2 安全距离不能可靠控制和保持

绝缘引流线法带负荷更换10 kV柱上设备作业中，在绝缘引流线跨越耐张横担时，如何解决绝缘引流线相间安全距离、绝缘引流线与电杆等接地体之间安全距离的问题，成为此类作业项目的重点和难点。在现有技术条件下，采用绝缘毯遮蔽耐张横担时，由于绝缘毯属于软质绝缘遮蔽工具，绝缘引流线经双重绝缘遮蔽后从绝缘毯上通过时，上述两个安全距离很难控制和保持，可能会导致单相接地或相间短路，危及作业安全。

1.1.3 绝缘引流线不能牢固固定

绝缘引流线法带负荷更换10 kV柱上设备作业中，绝缘引流线跨越耐张横担时必须牢固固定，以防脱落或跳动而造成相间、对地安全距离不足，导致单相接地或相间短路，危及作业安全。在现有技术条件下，采用绝缘毯遮蔽耐张横担时，耐张横担被全部包裹在绝缘毯内，绝缘引流线经双重绝缘遮蔽后从绝缘毯上通过时，固定难度大，通常采用绝缘绳套绑扎绝缘引流线，这种作法既不牢固也不方便，存在一定的安全隐患。

1.1.4 重复多次转移作业位置

10 kV配电线路设备、装置布置紧凑，空间狭窄，在带电设备上进行检修、施工作业时，作业人员必须对作业中可能触及的其他带电体及无法满足安全距离的接地体（导线支承件、金属紧固件、横担、拉线等）采取绝缘遮蔽措施［5-7］。在采用绝缘手套法作业时，绝缘斗工作位置受配电设备和装置的限制较大，导致人体距离电杆、电杆与耐张横担连接部位较远，作业人员很难在最适宜的工作位置设置绝缘遮蔽工具。在现有技术条件下，使用绝缘毯遮蔽耐张横担、耐张横担和电杆的连接部位时，一个部位很难一次性遮蔽完成。为了确保绝缘遮蔽措施严密，作业人员需要重复多次转移作业位置，耗费大量作业时间。

1.2 需要解决的问题

在现有技术条件下，为了确保绝缘引流线法带负荷更换10 kV柱上设备作业安全可靠，工作效率高，需要解决以下问题:

（1）绝缘遮蔽措施不严密的问题。

（2）绝缘引流线相间绝缘隔离、绝缘引流线与电杆等接地体之间的绝缘隔离问题。

（3）绝缘引流线牢固固定的问题。

（4）重复多次转移作业位置的问题。

（5）双重绝缘隔离问题。

2 组合式横担绝缘遮蔽罩设计

2.1 总体结构

由上文分析得出：组合式横担绝缘遮蔽罩设计的关键点有4个：

（1）绝缘遮蔽要牢固、严密，组合绝缘重叠部分（爬电距离）大于15 cm；

（2）有效解决绝缘引流线相间绝缘隔离，绝缘引流线与电杆等接地构件之间绝缘隔离，即安全距离问题；

（3）解决绝缘引流线牢固固定的问题；

（4）要求使用灵活、方便、快捷、安全［8-10］。

从这4个关键点入手，本文设计一种组合式横担绝缘遮蔽罩，其结构由母板、引流线固定槽、封闭片和把手4部分组成，总体结构如图1所示。母板包括母板A（1）和母板B（2），母板A上设有卡槽Ⅰ（3）、卡槽Ⅱ（4）和卡槽Ⅲ（5），母板B上设有卡槽Ⅳ（6）、卡槽Ⅴ（7）和卡槽Ⅵ（8）。引流线固定槽（9）和把手（11）分别固定在母板A和母板B上。封闭片（10）安装在引流线固定槽开口处，其上设有操作卡环（12）用于打开和固定封闭片。

图1 组合式横担绝缘遮蔽罩结构

2.2 关键部件设计

2.2.1 母板设计

母板采用环氧树脂3240绝缘材料，一体化浇筑而成，全绝缘设计，具有良好的绝缘强度，尺寸与耐张横担的尺寸相吻合（包括母板A和母板B）。母板A设置在安装柱上开关的耐张横担侧，通过卡槽Ⅰ和卡槽Ⅱ与直角挂板嵌套连接，通过卡槽Ⅲ与电杆嵌套连接。母板B设置在耐张横担的另一侧，通过卡槽Ⅴ和卡槽Ⅵ与直角挂板嵌套连接，通过卡槽Ⅳ与电杆嵌套连接。母板A的外宽略小于母板B的内宽，两者在电杆处相互重叠，连接可靠，组合绝缘重叠部分（爬电距离）大于15 cm，绝缘遮蔽牢固、严密。这种采用环氧树脂3240绝缘材料全绝缘设计的母板A和母板B绝缘强度大，可实现对耐张横担的有效绝缘遮蔽。

2.2.2 引流线固定槽设计

引流线固定槽采用环氧树脂3240绝缘材料一体化浇筑而成，全绝缘设计，底部为半圆式结构，共三相，内径与绝缘引流线外径相吻合，具有良好的绝缘强度，并按照相应的相间、对地安全距离固定在母板上。这种设计解决了两个关键性问题：

（1）可靠固定绝缘引流线位置，保证绝缘引流线与电杆等接地体的安全距离和绝缘引流线相间安全距离；

（2）间接实现双重绝缘遮蔽，绝缘引流线可以直接从引流线固定槽内通过，精简工作流程，减少工作量。

2.2.3 封闭片和把手设计

封闭片采用环氧树脂3240绝缘材料，长方形设计，略大于引流线固定槽的宽度，其上设有操作卡环，用绝缘铆钉固定在引流线固定槽开口处，用绝缘操作杆即可分、合封闭片，防止绝缘引流线脱落和弹跳。两只把手分别固定在母板A和母板B上，安装方便。

2.3 安全性试验

根据文献［1］、文献［5］的规定，对组合式横担绝缘遮蔽罩进行绝缘试验，试验结果如下：

（1）电极间距离300 mm，加工频耐压60 kV，持续时间1 min，表面工频耐压试验符合要求。

（2）加工频耐压30 kV，持续时间1 min，工频耐压试验符合要求。

（3）使用绝缘高阻表对组合式横担绝缘遮蔽罩进行表面绝缘电阻检测，阻值大于700 MΩ，符合试验要求。

3 效果评价

2015年10月-2017年2月，组合式横担绝缘遮蔽罩先后20余次应用在绝缘引流线法带负荷更换10 kV柱上设备现场作业中。2016年10月，在国家电网公司10 kV配网不停电作业技能竞赛期间，组合式横担绝缘遮蔽罩应用在绝缘引流线法带负荷更换柱上开关作业中，有效地解决了绝缘引流线跨越耐张横担的关键点和难点问题，缩短了作业时间，提高了工作效率，应用效果明显。

（1）组合式横担绝缘遮蔽罩采用全绝缘设计，尺寸与耐张横担的尺寸相吻合，能严密遮蔽耐张横担，组合绝缘重叠部分（爬电距离）大于15 cm，有效地解决了现有技术绝缘遮蔽不严密的问题。

（2）引流线固定槽按照相间安全距离、对地安全距离固定在组合式横担绝缘遮蔽罩母板上，有效地解决了绝缘引流线相间绝缘隔离、绝缘引流线与电杆等接地体之间的绝缘隔离问题。

（3）封闭片操作方便、快捷，解决了绝缘引流线固定不牢固的问题。

（4）组合式横担绝缘遮蔽罩属于成套硬质绝缘遮蔽用具，作业人员只需站在一个合适的工作位置即可安装固定，避免了重复多次转移作业位置以及身体探出绝缘斗作业的不安全行为。

（5）组合式横担绝缘遮蔽罩母板与引流线固定槽可靠连接，间接实现了绝缘引流线跨越耐张横担时的双重绝缘隔离问题，符合文献［4］关于双重绝缘隔离的要求，精简了工作流程。

4 结论

（1）组合式横担绝缘遮蔽罩使用灵活、方便、快捷、安全，可靠性高，针对性地解决了绝缘引流线法带负荷更换10 kV柱上设备作业中，绝缘引流线跨越耐张横担的关键点和难点问题，应用效果明显。

（2）组合式横担绝缘遮蔽罩具有独特设计形式，1套绝缘遮蔽工具即可解决绝缘遮蔽、安全距离、牢固固定、双重绝缘隔离等关键问题，精简了作业流程，大幅提高了工作效率。

（3）组合式横担绝缘遮蔽罩的应用避免了重复多次转移作业位置和身体探出绝缘斗作业的不安全行为，降低了作业人员的疲劳程度，有效地提高了配网不停电作业的安全系数。

（4）下一步将针对10 kV柱上设备布置情况，综合考虑带电体和接地体，设计并实现智能化绝缘遮蔽工具。

［1］ Q/GDW 520—2016,10 kV配网不停电作业规范[S].

［2］ 王相勤.电力营销管理手册[M].北京:中国电力出版社,2002.

［3］ 郝旭东.带电作业基础知识[M].北京:中国电力出版社, 2010.

［4］ GB/T 18857—2008，配电线路带电作业技术导则[S].

［5］ 国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程(配电部分)[M].北京:中国电力出版社,2014.

［6］ 韩世军.10 kV配电线路带电作业新型绝缘隔板的设计[J].宁夏电力,2016(2):37-40.

［7］ 史兴华.配电线路带电作业技术与管理[M].北京:中国电力出版社,2010.

［8］ 丁少军.输配电线路带电作业[M].北京:中国电力出版社,2012.

［9］ 宋伟.配电线路带电作业[M].北京:中国电力出版社, 2010.

［10］上海市电力公司.10kV架空配电线路带电作业指导书[M].北京:中国电力出版社,2007.

Design of combined cross-arm insulation protective cover in the live work of 10 kV distribution line

HAN Shijun
(Training Center of State Grid Ningxia Power Company,Yinchuan Ningxia 750011,China)

Aiming at the problem of the insulation protection cover of insulation outlet line spans tension crossarm in 10 kV power equipments hot-line work on transmission pole,by the deep analysis and research,designs a combined crossarm insulation protection cover which has flexible,convenient, safe,simple and convenient characteristic and excellent insulation protection and isolation effect.The application result shows that combined crossarm insulation protection cover can effectively improve the hot-line work efficiency and safety coefficient,it has engineering application value for 10 kV distribution network.

10 kV distribution line;work with power uninterrupted;tension crossarm;insulation protection cover

TM726.2

B

1672-3643（2017）03-0042-03

10.3969/j.issn.1672-3643.2017.03.008

2017-03-02

韩世军（1983），男，工学硕士，工程师，配电线路工技师，从事配电网运行、维护及培训工作。

有效访问地址：http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1672-3643.2017.03.008