输电线路异物切除剪的研制与应用

刘兆威

摘 要：该文介绍了一种输电线路异物切除剪工具，该工具由杆塔异物切除剪和导线异物切除剪组合而成，能够带电处理输电线路杆塔导线异物，且处理异物效率较高，提升了作业效率，具有较高的应用价值和可操作性。

关键词：输电线路；异物切除剪；带电作业

1 绪论

输电线路长期运行于大自然条件下，受到外部环境影响，经常出现大风把异物如废旧塑料袋等刮到输电线路杆塔或导线上；且居民大范围线下放风筝也容易把断线风筝悬挂到导线上，直接影响到输电线路的安全运行，若不及时处理将造成线路短路跳闸故障，此前都是靠传统作业方法，即作业人员进入线路导线强电场进行等电位处理，劳动强度高，安全风险大。为了及时高效地处理输电线路异物缺陷，研制了一种输电线路异物切除剪，该工具可以清除杆塔附件及档距中间的各类异物，能及时有效地带电解决110kV-220kV输电线路杆塔导线上存在异物危及电网安全运行的问题，确保输电线路供电可靠性。

2 传统作业方法分析

输电线路异物处理传统作业方法主要有三种。一是作业人员在异物正下方进行作业，通过攀爬软梯到达导线上进行等电位作业清除；二是攀爬到杆塔横担上，通过地电位作业，用绝缘操作杆处理距塔身较近的异物；三是专门针对相间距离较小或者导线截面较小导线，为了防止相间短路或者导线的承受能力不足的情况出现，一般停电作业使用高架绝缘斗臂车处理。

传统的三种作业方法都存在一些不可避免的问题。第一，导线异物悬挂缺陷多发生于大风天气，《国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）》明确规定，5级以上大风不得进行高空作业；第二，作业人员需要攀爬软梯到达指定作业位置，对个人的技能水平有非常高的要求；第三，输电线路多处于野外农田环境，高架绝缘斗臂车并不一定能到达指定作业位置。

3 异物切除剪的研制

3.1 项目内容

该套输电线路异物切除剪由两件子工具组成，分别为杆塔异物切除剪和导线异物切除剪。杆塔异物切除剪用于处理杆塔两侧3米范围内的悬挂异物，导线异物切除剪用于清除两基杆塔档距之间的悬挂异物。两件子工具互为补充和配合，彻底解决了高压输电线路导线上的异物处理问题。

3.2 技术关键

该工具通过整体部件结构设计，能使作业人员可以地电位完成工作。杆塔异物切除剪和导线异物切除剪具有各自的机械结构特点和原理方法，该工具能从根本上解决110kV、220kV线路导线杆塔附近3米内异物和档距中间导、地线异物清除困难的问题。杆塔异物切除剪可以处理杆塔附近3米内小型异物清除问题，导线异物切除剪可以处理档距中间导线异物清除问题。

该工具的创新点主要是充分利用了绝缘操作杆增加传动剪刀装置，并且改进了跟头滑车的特性，设计了剪刀的操作机构，通过绝缘绳的配合，安全快速的将导线异物清除，简洁方便。

3.2.1杆塔异物切除剪

杆塔异物切除剪由手持操作装置、绝缘力矩传递杆和可控剪刀三部分组成。手持操作装置由绝缘材料制作，通过手握方式进行操作。绝缘力矩传递杆由外层绝缘杆和内部力矩传动杆组成，均为绝缘材料，可以将手持操作装置的手握力传递至另一端的可控剪刀。可控剪刀的一侧把手固定于操作杆上，另一侧把手由内部力矩传动杆控制开口的张合，从而完成剪切异物的动作。

该工具的作业位置在杆塔横担上，可由一人独立操作完成，属于地电位带电作业。作业流程为：第一，作业人员携带传递绳到达作业位置；第二，地面电工利用传递绳将杆塔异物切除剪传递到作业位置；第三，塔上作业人员使用该工具完成地电位处理杆塔附近的导线异物。

3.2.2导线异物切除剪

导线异物切除剪由一个三轮跟头滑车、长刃剪刀和绝缘控制绳索3部分组成。利用跟头滑车能通过绳索安装到导线上的功能，连接了一把长刃剪刀，跟头滑车改进为双悬挂点，移动稳定。在内侧安装压力弹簧使剪刀能够张开90°，通过转向滑轮将闭合剪刀需要的力引到地面，由绳索控制，在侧面安装脱钩板用于工具返回地面。

操作该工具的作业位置在地面上，由两人配合操作。作业流程为：（1）工具安装：组装切除剪，将起吊绳所、控制剪刀绳索、控制移动绳索连接好，通过抛挂绝缘绳，提升此工具安装到导线上。（2）清除异物：在一档导线内移动作业，剪刀通过弹簧保持张开状态，剪刀尾部连接绝缘绳索，绝缘绳索通过转向滑轮连到地面，由地面人员控制，将缠绕在导线上的异物剪断。（3）工具拆除：拉动拆除绳索，使绳结穿过滑轮卡在拆除机构侧板的下端，继续拉动绳索，工具会向一侧翻转脱开导线，在安装绳控制下缓慢放到地面。

4 异物切除剪的应用

4.1 应用效果

通过多次现场应用，该工具可以解决输电导线全范围的异物处理工作，两种子工具的作业时间均不超过20min，同时具有携带方便、操作简便的特点，尤其是可以进行带电作业，能够及时处理外挂异物，减轻了劳动强度，提高了作业安全性。

4.2 项目效益分析

输电线路异物切除剪的研制与应用，可避免作业人员攀爬软梯进入输电线路导线强电场带电处理方式，降低了作业人员的劳动强度和安全风险；解决了5级以上大风天气不能进行高空操作的问题，及时处理了导线异物，避免了线路跳闸；减少了停电处理次数和跳闸次数，降低了变电站工作人员的倒闸操作工作量。

5 推广前景

该工具可有效降低作业劳动强度，提高安全性，提高缺陷处理速度。目前已在国网衡水供电公司进行了推广应用，现场反馈信息表明，该工具清除异物效果良好，不需要线路停电处理，可广泛应用于高压输电线路和城网配电线路的导线异物带电清除工作。

国内输电线路外挂异物造成的跳闸越来越多，如果全面推广该工具，可以有效降低人员劳动强度，减少倒闸操作次数，节约大量的人力、物力和财力，进而提高电网的稳定性。

参考文献：

[1]国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）[M].北京：中国电力出版社，2013.

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