电动升降装置在带电抢修作业中的应用

2021-03-19何广杰廖海铭蔡志国

科技经济导刊 2021年5期

韩胜，孙涛，何广杰，廖海铭，王伦，蔡志国

（1.广西电网有限责任公司南宁供电局，广西南宁 530000；2.武汉华仪智能设备有限公司，湖北武汉 430000）

1.引言

随着带电作业技术的快速发展，社会各界对配网设备检修作业不停电要求越来越高。近年来，旁路不停电作业技术发展越来越成熟，以检修更换柱上开关为例，其工作原理是通过旁路设备（旁路柔性电缆、快速插拔式连接器、旁路负荷开关），在现场快速搭建一条临时供电线路，在柱上开关两侧跨接对用户进行临时供电，然后进行拆卸柱上开关并更换等一系列带电断、接引线的作业，达到完全不停电更换柱上开关的目的。

2.旁路作业更换柱上开关流程概述

作业前准备：绝缘斗臂车停放、检查；布置旁路作业系统及装设现场安全设施；旁路开关、旁路电缆及中间接头试验、安装调试；安装架空导线绝缘遮蔽管；安装绝缘横担。作业中：带电将旁路系统接入主网；在旁路负荷开关两侧对旁路系统进行核相；相序正确后合上旁路负荷开关，旁路系统与主网并列运行；断开待更换柱上开关两侧引流线；更换柱上开关；带电接通柱上开关两侧引流线；带电拆除旁路引流线。结束作业：回收旁路作业系统；拆除现场安全围栏、围网，清理现场。作业原理图见图1所示。

图1 更换柱上开关原理图

3.电动升降装置简介

电动升降装置主要目的是将三相旁路引下电缆提升至所需作业高度，代替临时绝缘横担的功能，防止电缆负重对线路和连接线夹的机械应力影响。其主体升高柱采用铝合金材料，顶端单柱采用环氧树脂材料，保证足够的绝缘特性，两柱之间采用链式联接、滑槽限位的方式。配备独立电源，实现电动升降。以往临时横担的安装流程比较繁琐，同时采用绝缘斗臂车提升引下电缆的方式也费时费力，导致开展该类作业流程时长在2小时以上，影响了整体作业效率。现场作业情况见图2。所以研发一种实用、便捷性较高的旁路引下线自动升降装置可以有效减少作业时间，利于带电检修作业技术推广应用。

图2 作业人员挂接旁路引下线

升高柱动作单元设计采用电动液压原理。动作时由电机驱动油泵，高压油进入阀块腔，经单向阀输出，进入升降油缸，使升高柱缓缓升起。依负荷不同，由溢流阀调定工作压力，可防止过载或超压。升高柱下降时，通电打开电磁阀，升降油缸在升高柱载荷的重力下，其液压油流入阀块，因单向阀反向关闭，液压油只能通过调节阀排入油箱，这时升高柱缓缓下降。因阀内部采用了压力平衡结构，其闭启动作只受电磁铁控制，所以不会载荷波动而影响升降速度的平稳性。

电动升降装置结构设计更加紧凑，布局合理，装置体积较小，满足多样化现场作业环境，整体结构见图3；自动化程度高，性能可靠，安装回收快速便捷，降低作业人员的劳动强度。

图3 电动升降装置整体结构

4.电动升降装置在旁路作业更换柱上开关中的应用

4.1 旁路引下电缆敷设及接火主要关键点

旁路引下电缆一般是20 m柔性电力电缆，一端快插终端与旁路负荷开关相连、一端引流线夹与架空线连接。柔性电力电缆采用乙丙橡胶绝缘，线芯采用多股单丝绕制而成，外屏蔽层也采用多股镀锡铜丝编织而成，因此该电缆较常规交联聚乙烯电缆轻便柔软，弯曲半径可达到8D。因此，旁路引下电缆牵引固定的夹具需采用绝缘材质，一方面防止夹具产生环流引起发热损坏电缆，另一方面防止夹具误伤电缆外护套。其次外护套为氯丁橡胶，耐压等级较差，所以将电缆外护套等效于外屏蔽层，电缆本体需要与带电架空线保持0.4 m以上距离。

4.2 电动升降装置解决对策

电动升降装置顶节杆由饱和环氧树脂玻璃纤维复合而成。耐腐蚀性能好，能有效抵抗酸、碱等介质的侵蚀；抗老化性能和耐热性能好，可在-40℃～70℃温度范围内长期使用，符合室外作业复杂环境；重量轻、强度高，其相对密度在1.8左右；电热绝缘性好，介电系数高，绝缘电阻每厘米在1KΩ左右。故该材料在满足机械强度的同时拥有良好的绝缘特性和抗老化性。电缆固定夹具抱箍为尼龙材料，一方面保护电缆外护套不被夹伤，另一方面规避了抱箍加紧电缆后产生环流的可能性，手持压柄为铁质镀锌，垂直式安装，手柄开启角度60度，压把开启角度100度，夹持力为227 Kg，满足引下电缆动应力的强度要求。现场作业情况见图4。

图4 电动升降装置现场使用情况

4.3 电动升降装置使用时注意事项

一是旁路引下电缆夹具固定点在距离引流线夹1.5-2 m之间，多余部分自然垂下即可，电动升降装置升至最高高度需距离架空线1 m以上，防止夹具金属压柄靠近架空导线发生接地故障。二是电动升降装置提升电缆过程中需要人力辅助向上牵引旁路引下电缆，防止旁路引下电缆挂住升高柱或者与支架产生较大摩擦损伤电缆外护套。三是当电池电量低于百分之30时，应停止使用，以防电机运行过程中发生欠压保护停止工作，需充满电后再正常使用。四是旁路引下电缆带电接火时，人体需保持与引流线夹下端电缆一定的距离，以防当人体绝缘服未装配齐全的情况下构成架空线-人体-电缆屏蔽层的回路，对作业人员造成重大伤害，现场作业情况见图5。