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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

2021-01-25易洪关敬欢陈骥王仓儒邵寿甲恒

机电信息 2021年2期
关键词:开发应用

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

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