一种新型绝缘操作杆的研制与应用

张志亮

(国网浙江省电力公司湖州供电公司， 浙江 湖州 313000)

一种新型绝缘操作杆的研制与应用

张志亮

(国网浙江省电力公司湖州供电公司， 浙江 湖州 313000)

随着输电线路数的日益增长和穿越地形的复杂多变，以及塔高的不断增加，对带电作业与验收过程中的紧固与检查防震锤、线夹等螺栓松紧的操作造成了很大的难度.通过比较与分析三种解决方案，确定并提出一种新型绝缘操作杆，并介绍和分析了各个部件尺寸、连接方式与设计图,验证了新型绝缘操作杆的生产实际效果，估算其经济效益.

带电作业与验收； 螺栓松紧度； 新型操作杆； 实际效果； 经济效益

输电运检室带电作业班的日常各类作业类型中，其中一项作业是防震锤外逃调整.我们经过分析发现，引起防震锤外逃的主要原因是新建线路运行一段时间后由于导线在应力作用下伸长，导致原本防震锤的螺栓松紧程度变松，而我们又缺少及时发现和处理的手段.目前的运行线路检查工作只能采用等电位作业方式，该作业方式较复杂且有很多塔型不能实施带电检查，这就导致了大量防震锤外逃现象的加剧[1].

输电线路验收中有一项重要的任务是对防震锤、各类线夹等螺栓松紧程度的检查，我们现有的方式是先挂好个人保安线、软梯等工具，再下导线检查，这样就延长了检查时间和增加了劳动强度.基于此，制作一个能检查螺栓松紧程度的新型绝缘操作杆，能在各种塔型上进行带电操作，在停电线路上减少工序、缩短工作时间、减少劳动强度[2].

1 传统作业方式存在的问题

1.1运行线路中对防震锤、各类线夹螺栓松紧度检查

湖州地属江南水乡，河道纵横交错，近年来水稻业、养殖业的迅猛发展，所有的电力线路都跨越了河流、水稻田、鱼塘等不同地貌.因此，在湖州地区进行带电线路等电位作业时，由于线路横穿水稻田、河流、鱼塘等无法进行地面作业的地形地貌，等电位作业受到很大限制，甚至无法进行，这对工作任务的顺利完成造成了很大的阻碍.

对于垂直排列的线路，若在上、中相进行等电位作业时，不仅工器具繁多、人员配置数庞大，更重要的是因为导线的弧垂和等电位电工的负重会导致作业相导线的弧垂增大，与相邻相导线的相间距离缩小，因此要保证等电位电工的相间距离，必须进行相间距离的校核根据线路安规要求，其中220 kV对邻相导线的最小距离为2.5 m，110 kV对邻相导线的最小距离为1.4 m，这对带电等电位作业带来很大的不便，操作时间、经济开支将大大增加[3].

1.2线路验收中对防震锤、各类线夹螺栓松紧度的检查

验收过程中，全体工作人员到达现场后，安排作业人员在工作线路上挂好个人保安线，再挂上下线软梯，塔上电工在监护下才可下导线完成螺栓紧固作业.此类作业方式，塔上作业人员需带的工器具较多，增加了作业人员的劳动强度和作业时间，降低了作业的安全性.

2 新型作业方案比较

针对以上传统作业方法出现的问题，参考与分析相关资料，提出三种可行性作业方案，并进行比较与确定，以解决上述问题.

2.1方案一

在操作杆的前端加装扳手后，能对螺栓进行紧松操作.设想图如图1所示.

2.2方案二

采用复合式操作杆，两根绝缘杆件一根装配套筒连接螺栓，另一根连接手柄操作.设想图如图2所示.

2.3方案三

研制新型绝缘操作杆，采用双管式操作杆，内部杆件带动前端套筒.设想图如图3所示.

2.4方案的分析与评估

对提出的三种可行性作业方案分别进行比较与分析，结果见表1.

表1 三种可行性方案分析表

从三种方案的对比可知，方案三中研制的新型绝缘操作杆的操作杆头部采用了双齿轮以转换套筒方向，不仅可以紧固顺线路方向的螺栓，而且通过齿轮传动以改变套筒方向紧固横线路方向螺栓，尾部采用钢制摇柄，大大减少了动作幅度和作业人员的劳动强度，保证了地电位作业过程中有效的安全距离.通过该装置的研制，提高了作业的安全程度，减小了作业人员的劳动强度，保证了作业人员及设备的安全性.我们最终决定可行性方案三为设计的最佳方案[4].

3 新型作业工具

3.1新型绝缘操作杆各部件构造与尺寸

根据国家电网公司电力安全工作规程(线路部分)13.2.2的规定，220 kV线路绝缘操作杆的最小有效长度不小于2.1 m，110 kV线路绝缘操作杆的最小有效长度不小于1.3 m.因此，设计的绝缘特制操作杆的长度，考虑1.5 m一节和1.0 m一节两个规格，经过资料查阅，并根据生产实际需要，计划设计的绝缘特制操作杆各部件尺寸与材料如表2所示[5].

表2 新型绝缘操作杆部件尺寸与材料

3.2新型绝缘操作杆的连接方式

由传统绝缘操作杆可知，连接处主要为螺纹式连接.根据新型绝缘操作杆的操作对象与操作特点，由手柄带动芯轴绝缘管带动齿轮，通过套筒连接进行螺帽的松紧，在松紧过程中芯轴绝缘管始终处于扭动状态，显然螺纹式连接不能应用于绝缘特质操作杆：当芯轴顺时针转动时，由于此时为紧固螺栓状态，若为螺纹式连接，连接处处于大扭矩状态，对最后绝缘操作杆的拆装造成很大阻碍；当芯轴逆时针转动时，由于此时为松螺栓状态，同时连接处螺纹也处于松开状态，不仅不能完成松螺栓状态，更重要的还存在着重大的安全隐患.通过技术讨论，最后决定采用方孔插接式连接，不仅能解决上述问题，而且安装方便，可靠性高.

3.3新型绝缘操作杆的设计图

新型绝缘操作杆的头部设计图、连接部位设计图与尾部设计图如图4、图5和图6所示.

3.4新型绝缘操作杆成品

根据设计图，经厂家协助，将新型绝缘操作杆制作成品，成品实物如图7所示.

4 效果检查

4.1新型绝缘操作杆现场应用效果的统计与分析

应用新型绝缘操作杆后，经实际生产中效果的验证，能进行带电作业的比例由原来的29.40%提高至100%，作业人员进行一次现场防震锤、各类线夹螺栓松紧检查作业的平均时间由原来的30.3 min降低至10.3 min，具体数据如图8、图9所示，再次证明在无法进行带电作业和线路验收过程两种作业情况下，新型绝缘操作杆达到的明显效果.我们对2014年在普通220 kV、110 kV高压输电线路作业遇到的问题进行统计与比较，无法进行带电作业为17次，线路验收强度大引起的作业人员疲惫为31次，而使用新型绝缘操作杆后，以上两种情况全部消失.

4.2新型绝缘操作杆效益估算

4.2.1 直接经济效益

通过新型绝缘操作杆的使用，我们可以在新投运一段时间后的输电线路上对防震锤、线夹类螺栓进行检查调整，大幅度地降低了停电检修作业的工作量.以实际安全生产作业为依据，输电运检室每年出现防震锤外逃现象的次数一般不少于10次，在原有线路不停电情况下则必须通过等电位作业方式进行防震锤的位置调整与螺栓紧固，而不能进行等电位作业的情况占一半以上，因此我们只能通过线路停电去调整防震锤和紧固防震锤螺栓.在线路停电的情况下，由于停电时间较作业时间长，假设作业时间在一般情况下为30 min，停电时间将要达到3～5 h，以停电4 h，输电线路为220 kV安硕2441线为例，该线路负荷为102 MW，则停电4 h损失的输送电能为102×4×1 000度电.可见，停电作业方式引起的经济损失已经非常明显[6].

4.2.2 间接经济效益

新型绝缘操作杆的应用可以将防震锤外逃现象控制在萌芽状态，对完善架空输电线路的安全运行起到了十分积极的作用，有效地提高了输电线路的精益化管理，其效益无法估算.

5 结 语

通过效果检测，我们研制的新型绝缘操作杆完全达到了预期目标，在输电线路实际生产中起到了良好、积极的作用.同时，我们也在考虑，现在输电线路上应用的在线监控设备较多，如果能改进监控设备与导线的连接方式，再配合我们的新型绝缘操作杆，将可将大幅度带电作业的使用率，在线监控设备也能得到及时的维护.

[1] 陈自年，夏雪晴．带电作业用绝缘操作杆试验分析[J]．华东电力，1991(9)：34-36．

[2] 杜秦生，毛凤麟．330 kV绝缘操作杆表面电场及电压分布的试验研究[J]．高电压技术，1995，21(4)：72-75．

[3] 林清华，朱名权，曾晓文．变电站清除鸟巢专用工具的研制与应用[J]．电子制作，2014(22)：89-93．

[4] 赵志修．改进的翼型卡具在配电网带电作业中的应用[J]．浙江电力，2013(11)：63-65．

[5] 康宏，俞伟勇，俞辉．降低架空输电线路防震锤滑移率的研究[J]．浙江电力，2015(1)：62-64．

[6] 聂德鑫，王明渊，周远翔，等．操作冲击电压下油纸针板缺陷局部放电研究[J]．高电压技术，2015(3)：118-124．

TheResearchandApplicationofaNewTypeofInsulationOperatingRod

ZHANG Zhiliang

(Huzhou Power Supply Company, Zhejiang Electric Power Corporation, State Grid, Huzhou 313000, China)

With the increasing number of the transmission lines, the complex changes of the terrain and the higher towers, there are higher requirements on the live operation and acceptance process of fastening and inspection of shock hammer, clamp and other bolt tightening operation. Through comparison and analysis of the three solutions to the problem, this paper proposes a new type of insulated operating rod and introduces the various parts size, connection and design, and then it verifies actual effect of the new insulation operating rod production and then estimates its economy benefit.

live operation and acceptance; bolt tightening; new operating rod; the actual effect; economic benefit

2016-10-12

张志亮，工程师，研究方向：输电线路运维与检修技术.E-mail：137735083@qq.com

TM755

A

1009-1734(2017)08-0044-06

[责任编辑吴志慧]