新型可地面安装配网架空线路警示装置的开发及应用研究

易洪 关敬欢 陈骥 王仓儒 邵寿甲恒

摘 要：目前配网架空线（含10 kV及0.4 kV架空线）跨越道路的情况有很多，每年因为大型车辆通行、施工等对架空线造成外力破坏的事件多有发生，常造成线路停电，降低供电可靠性。为避免架空线路遭受外破，需要对线路加装限高警示牌，在装设限高警示牌作业中常常需要使用带电车作业，带电车作业费用花费较多，不符合企业成本节约的趋势。基于此，开发一种适用于配网架空线带电运行情况下，可以在地面使用绝缘棒来悬挂的限高警示牌，其能够减少带电车作业投资，达到跨越道路架空线免于外力破坏的警示效果。

关键词：配网架空线路;警示装置;开发;应用

1 新型配网架空线路警示装置开发必要性

1.1    背景

南水供电所位于高栏港经济区，线路管辖区域内遍布大量轻、重工业企业，且有不少在建施工项目，运输车、吊车等大型车辆较多。我供电所管辖的10 kV线路曾因受到大型车辆触碰，发生过损伤甚至断线的情况。

因此，在日常运行维护中，在架空线路上挂设限高警示牌，以提醒往来车辆超高勿过，是一项必要的基础工作。以往在10 kV配网架空线路中，多采用带电车作业的方法进行挂牌工作，相关费用高，需要的工作人员数量多，耗时较长，且非常不灵活，极大地增加了运维成本，降低了工作效率。

1.2    需求及必要性分析

《广东电网公司10 kV架空线路验收规范》规定：10 kV架空线路跨越公路，对地垂直距离应不小于7 m。我所管辖的10 kV架空线路无跨越主干道线路情况，有个别线路跨越三级、四级线路，高度均满足7 m要求。

《广东电网公司低压线路验收规范》规定：1 kV及以下低压架空导线至一、二级公路路面或居民区垂直距离不小于6 m，至大路不小于5 m，至街边人行道不小于3.5 m，至胡同不小于3 m。我所管辖的低压架空线路属于跨越街边人行道、胡同，高度均满足3.5 m要求。

我供电所管辖线路均符合公司要求，但辖区内大型车辆较多，占比超过40%，且运输车多在夜间行驶，驾驶员很难注意到上方的架空线路，给线路安全运行造成较高风险。据统计，我供电所2017—2019年线路跳闸情况如表1所示。

表1中，总线路跳闸次数不包括跳闸后重合闸成功，不包括用户设备限流开关过负荷及三相不平衡导致的跳闸。由表可知，2017—2019年发生的跳闸事件中，交通外力导致的事故占比约4%。

为降低交通外力给供电安全和可靠性带来的风险，有必要在关键线路区域装设限高警示牌，以提醒过高车辆勿从该线路下方通过。以往采用的带电作业车挂设警示牌方法，成本高，需要的作业人员多，耗时长，且不灵活，在带电车无法进入的区域则无法挂设警示牌。根据《广东省电力行业10 kV 配电网不停电作业收费标准（2019年版）》和2019年珠海供电局企业用工成本，采用带电车作业方法，单次（一档架空线为一次）安装或拆除线路警示牌的总成本（包含带电作业相关费用和人力成本）约为9 620.09元。

据统计，我供电所管辖线路中，共有145处线路有交通外力破坏风险，需要装设警示装置，其中中压线路15处，低压线路130处。由于传统作业方法成本高，工作效率低，且受地形限制，需要寻找有效解决方案，减少工作时间和相关费用支出，提高效率。因此有必要发明一种能够提升工作效率的架空线路警示装置。

2 新型配网架空线路警示装置开发方案

2.1    设计目标

传统的架空线路警示牌装设、拆卸和维护过程烦琐，人力需求、时间消耗和相关费用较高。要解决这个问题，就需要研制出一款新型警示装置，以降低作业复杂程度和危险程度，从而降低人力需求，节省作业时间，减少相关费用支出，以降低总体成本。

以警示装置的单次装设或拆卸为基准，采用传统的带电车作业方式，在10 kV架空线单回路情况下，总成本约为9 620.09元。根据计算，小组的目标是通过使用新型配网架空线路警示装置，将总成本降至原来的15%（约1 443元）以下。

2.2    具体方案设计

（1）地面埋入式警示牌。采用交通标志牌设计方法，设计一种在地面埋入的警示牌。警示牌与支撑杆使用锁扣装置进行连接，可以快速安装和拆卸，维护时仅需对警示牌进行处理或者更换，可以降低维护成本。（2）快速绑扎式警示牌。设计一种能够快速绑扎于杆塔上的警示牌，在警示牌背面采用强力粘胶，两边装设快速綁扎带，绑扎带附着旋钮式卡扣。作业时，先将警示牌粘贴在杆塔上的合适位置，再将绑扎带连接进行固定，旋紧旋钮，即可实现快速绑扎。（3）可地面装设型悬挂式警示牌。设计一种可站立在地面上使用绝缘杆进行装设和拆卸的警示牌，警示牌顶部设置有卡扣，可直接悬挂在架空线路上，并设置防脱落弹片。装设时，绝缘棒顶部加装上零件固定好警示牌，到达架空线处时，卡扣对准架空线向下拉动即可。

2.3    方案比较与选择

针对上述3种方案，提出了4个维度的评价指标：（1）成本;（2）警示效果;（3）灵活性;（4）适用性。通过4个维度的指标比较，可知地面埋入式警示牌的初次装设成本高，且环境适用性较差，需要一定的地面环境，无法应用在不能开挖的位置，视觉警示效果不足;快速绑扎式警示牌起到警示效果的概率较低，而这一点是非常重要的，且无法带电作业;可地面装设型悬挂式警示牌的成本低，装设、拆卸和维护方便，适应性高，同时警示效果也较好，因此针对可地面装设型悬挂式警示牌进行详细设计。

3 可地面装设型悬挂式警示牌详细设计

该装置将主要由标示牌、套管本体、转轴、按键（夹紧件）、弹簧、防滑齿等部分组成。

3.1    警示装置固定装置的选择