金属接地型放线滑车的研制

郭玉珠 徐扬 张照环 郑朝良 贾迪

摘 要：介绍了邻近带电线路架线施工用接地型放线滑车的现状，结合滑车基本要求和架线施工要求，设计了一种金属接地型放线滑车，并进行了样品试制和测试，根据对试验结果的分析，这种放线滑车可用于平行已带电线路的新建线路的施工。

关键词：邻近带电线路;接地放线滑车;导线磨损;模拟测试

0 引言

随着国民经济发展及用电负荷的增加，新建的输电线路越来越多，导致输电线路走廊资源日趋紧张，为充分利用输电线路通道走廊，经常出现新建线路平行于已带电线路架设的情况，带电线路会使新建线路产生感应电流，感应电流危害非常巨大，当感应电流超过一定数值时，会直接伤害人员身体，甚至导致人员死亡[1]。因此，消除新建线路中产生的感应电流，对确保架线施工的安全意义重大。在架线施工中，一般采用接地型放线滑车来释放新建线路上产生的感应电流[2]。

1 接地型放线滑车的现状

目前放线滑车的滑轮材料采用MC尼龙，MC尼龙是一种绝缘材料，不具备导电功能，所以接地型放线滑车一般是在放线滑车一侧加装辅助导电装置[3]，通过该装置来释放导线上的感应电流。但是，这种接地型放线滑车加装辅助导电装置的方法有很大的缺点，其具有方向性，辅助导电装置必须和导线展放方向一致，否则在导线展放时，走板防捻器不能通过滑车，将带来安全隐患。

为了提高接地安全性，消除安全隐患，减少中间环节，提高施工效率，有必要研制一种自身具有导电性能的接地型放线滑车，该接地型放线滑车采用全金属结构。

2 接地型放线滑车研制内容

2.1    设计标准

滑车、滑轮的破坏安全系数按照《架空输电线路施工机具基本技术要求》（DL/T 875—2016）执行，应不小于3[4]。

2.2    技术参数

滑轮的额定载荷和尺寸参数应符合《架空输电线路放线滑车》（DL/T 371—2010）[5]的要求。

滑车的额定载荷120 kN。

中轮的额定载荷120 kN，外径？准916 mm，底径？准800 mm，宽度110 mm，重量不大于80 kg。

边轮的额定载荷30 kN，外径？准916 mm，底径？准788 mm，宽度110 mm，重量不大于35 kg。

2.3    结构方案

接地型放线滑车采用全金属结构，使滑车成为一个完全带电体，滑车具有良好的导电性能。

中轮采用钢轮，边轮采用铝合金制作。轴承都采用滚子轴承，滚子与轴承圈是线接触，而球与轴承圈是点接触，所以滚子的接触面积相对要大，可以提高轴承的导电性能。

滑轮和轴之间采用导电刷，以提高滑轮的导电性能。

导引绳入口采用可开门（单侧）结构，开门机构顶部采用吊环螺钉。

接地型放线滑车整体设计图如图1所示。

2.4    滑轮强度校核

假定滑轮轮缘为多支点梁，危险截面为滑轮轮槽处，其受力示意图如图2所示，计算公式参照《机械手册第2卷》（起重机械零部件）。

最大弯矩M=FL/16

最大弯曲应力σ弯=M/W

辐条压力σ压=F/S

2.5    导电刷

为了提高滑车的导电性能，在铝轮和轴之间增加一个导电通道，在这个通道上安装一个导电刷，导电刷设计图如图3所示。导电刷由铝管和铜丝组成，铜丝采用？准0.5 mm硬黄铜丝，具有很好的强度，两者通过压接粘合在一起。导电刷待滑车组装完成后，安装在铝轮上，安装图如图4所示。滑轮和轴之间采用导电铜刷，以提高滑轮的接地性能。

2.6    载荷试验

2.6.1    滑轮载荷试验

将试制好的铝轮和钢轮组装成单轮滑车进行载荷试验，试验要求和方法按照《架空输电线路放线滑车》（DL/T 371—2010）执行，试验数据如表1所示。

2.6.2    滑车载荷试验

滑轮经过载荷试验并满足要求后，进行五轮滑车样品的试制，并测试滑车整体载荷和电阻，试验数据如表2所示。

2.6.3    小结

滑轮、滑车的载荷试验以及滑车电阻测试结果表明：

（1）滑车和滑轮的力学性能满足设计要求;

（2）滑车的电阻值很小，可近似认为滑车是一个导体。

2.7    导线过滑车模拟测试

接地型放线滑车采用全金属结构，在导线展放过程中，导线与滑车中的铝轮直接接触，所以滑车还需要进行模拟张力放线环境下的导线过滑车测试，以检验导线的磨损情况。

2.7.1    参考标准

（1）《110 kV～750 kV架空输电线路张力架线施工工艺导则》（DL/T 5343—2018）[6];

（2）《110 kV～750 kV架空输电线路施工及验收规范》（GB 50233—2014）[7]。

2.7.2    测试方法

采用两台牵张一体机来回对拉导线，模拟放线施工过程中导线过多个滑车的情况，模拟试验场地布置图如图5所示。

2.7.3    测试

在导线静止和導线在滑车上移动两种工况下分别测量滑车3组电阻数据，如表3所示。

用两根导线分别在过滑车20次、25次后进行导线磨损数据测量，试验数据如表4所示。

2.7.4    小结

导线过滑车的模拟测试结果表明：

（1）导线无论处于静态还是动态，导线与滑车架体之间的电阻值均很小，滑车可近似认为是一个导体;

（2）导线的磨损很小，满足规范《110 kV～750 kV架空输电线路施工及验收规范》（GB 50233—2014）8.2.11“外层导线线股有轻微擦伤，擦伤深度不超过单股直径的1/4，或截面积损伤不超过导电部分截面积的2%时，可不补修，可用0#以下的细砂纸磨光表面棱刺”的要求;

（3）采用全金属加工的接地型放线滑车满足平行已带电线路的新建线路的施工要求。

3 结语

本文解决了常规接地型放线滑车自身没有导电能力的问题，通过滑车的试制、载荷试验以及导线过滑车的模拟测试，金属接地型放线滑车满足放线滑车的机械性能和导电性能要求，导线的磨损测试结果满足验收规范规定的要求，可用于平行已带电线路的新建线路的施工。

[参考文献]

[1] 王国维.施工线路平行接近带电线路的感应电危险影响[J].中国电力，1997（12）：25-28.

[2] 范献新.浅谈电网输电线路架线施工感应电触电伤害预防措施[J].广西电业，2010（2）：72-74.

[3] 雍建华.一种新型放线接地滑车的研制[J].电力金具，2008（1）：19-20.

[4] 架空输电线路施工机具基本技术要求：DL/T 875—2016[S].

[5] 架空输电线路放线滑车：DL/T 371—2010[S].

[6] 110 kV～750 kV架空输电线路张力架线施工工艺导则：DL/T 5343—2018[S].

[7] 110 kV～750 kV架空输电线路施工及验收规范：GB 50233—2014[S].

收稿日期：2021-01-29

作者简介：郭玉珠（1965—），男，江苏无锡人，高级工程师，研究方向：输变电工程施工。

徐扬（1987—），男，江苏扬中人，高级工程师，研究方向：输变电施工机具设备的技术开发和应用。

张照环（1988—），男，江蘇宿迁人，工程师，研究方向：输变电施工机具设备的技术开发和应用。