一种新型紧线器在电网中的应用分析

胡勇 陆莹

（广西电网有限责任公司南宁供电局，广西 南宁 530000）

1 背景概况

随着社会生活水平的不断进步，对于电能质量和供电服务的要求也越来越高，对电网供电可靠性的提升和改造的发展是必然的[1-2]。目前在输、配电作业中，普通紧线器广泛应用于线路施工中的紧、放线操作[3]，如：经常需要进行电杆倾斜扶正、线路紧线等作业，都需要用到紧线器。

紧线器，又叫棘轮收紧器，是在架空线路敷设施工中作为拉紧导线用的（见图1）。使用时先把紧线器上的钢丝绳或镀锌铁线松开并固定在横担上，用夹线钳夹住导线，然后扳动专用板手。由于棘爪的防逆转作用，逐渐把钢丝绳或镀锌铁线绕在棘轮滚筒上，使导线收紧。把收紧的导线固定在绝缘子上。然后先松开棘爪，使钢丝绳或镀锌铁线松开，再松开夹线钳，最后把钢丝绳或镀锌铁线绕在棘轮的滚筒上。

图1 普通型紧线器

当电杆倾斜严重、线路弧垂过大时，由于现有棘轮紧线器钢丝绳长度有限，需要使用2 套紧线器交替紧线，因此存在以下问题：

（1）人身安全方面：①现有紧线器钢丝绳长度有限，需要作业人员身体往外倾斜紧线，容易造成作业人员腰部损伤、坠落；②使用2 套紧线器交替紧线，作业现场狭窄，作业人员负重增加，2 套紧线器互相交叉、摩擦，存在安全风险；③对于大档距、大线径的线路紧线，使用绞磨机收紧导线时，容易造成倒杆事故；或者使用人工拉线配合普通紧线器时，导线过重，人员受力过大，容易造成导线弹跳、掉落，发生人身事故，如图2、图3 所示。

图2 作业人员使用2 套紧线器

图3 作业人员人工拉线配合普通紧线器

在遇到某些情况，如电杆过于倾斜、校杆长度较长等，一套紧线器无法满足作业需求，使用两套紧线器时又会增加杆上作业的难度和工作量，导致耗费较多的调节时间，增加停电时间。

（2）工作效率方面：现有紧线器收紧后，线路弧垂还很低，需要将线路拉住，再放出钢丝绳再次紧线，或者使用2 套紧线器交替紧线，这样不停切换，作业十分不方便，大大降低了工作效率，影响停电时间。

针对上述问题，研发一款结构简单、操作方便的新型紧线器，能够适应复杂的作业环境，只需采用一套紧线器便可实现无限制地对导线收放，一次完成紧线工作，解决现有的电力工程安装用紧线器在线路下垂幅度较大时无法只采用一套紧线器一次完成紧线工作的问题，既能提高安全性，又能提高工作效率。

2 新型紧线器的原理及特点

2.1 新型紧线器的原理

新型紧线器构造：卷绳盘2 个，挂钩3 个，钢丝绳2 条，其结构示意图见图4。其中：1-手柄，2a-第一卷绳盘，2b-第二卷绳盘，3-压板，4-棘轮机构，5-手动旋钮，6a-第一钢丝绳，6b-第二钢丝绳，7a-第一挂钩， 7b-第二挂钩，7c-第三挂钩。2 个卷绳盘并列位于压板之间，2 个卷绳盘共同的轴心穿过压板与棘轮机构连接；钢丝绳6a与卷绳盘以及挂钩7a 相连，钢丝绳6b 与卷绳盘以及挂钩7b 相连。通过操作棘轮机构对钢丝绳进行收放；棘轮机构上设置有正反向开关和空挡开关。

图4 新型紧线器结构图

工作过程:将挂钩7c 固定在牢固构件上，将钢丝绳6a 松至最长，把挂钩7a 勾住一号卡线器，卡线器卡住导线，转动手柄1 带动棘轮机构进行紧线，当钢丝绳6a逐渐缩短时，钢丝绳6b逐渐变长。当线路过长或拉线过松时，钢丝绳6a 已收至最短，钢丝绳6b 最长，此时使用挂钩7b 勾住二号卡线器，转动手柄，此时钢丝绳6b 逐渐收短，钢丝绳6a 逐渐伸长，如此反复形成交替。通过以上操作，可实现一套紧线器无限制地对导线收紧，一次完成紧线工作，提高工作效率。

在用于校正电杆时，挂钩用于勾住卡线器，卡线器用于握住绑着电杆的钢丝绳，钢丝绳带动挂钩逐渐缩短，从而实现将电杆校正的目的。挂钩7c 主要用于固定在牢固的构件上，如果构件上没有孔洞固定，可以配合钢丝绳套，铁线套配合使用，如图4 所示。

2.2 新型紧线器的特点

相较于普通型紧线器和新型紧线器的工作原理和构造，作业中使用新型紧线器主要在降低人身安全和提高工作效率方面都有很大的好处，主要特点见表1。

表1 普通型紧线器与新型紧线器特点

3 应用情况

使用新型紧线器时，只需采用一套紧线器便可实现无限制地对导线收紧，成倍提高工作效率，在南宁供电局验收评审意见中建议纳入推广目录，新型紧线器实物图见图5。

图5 新型紧线器实物图

该成果已经应用于广西电网有限责任公司南宁供电局多个班组，如：10kV 江宁909 线、10kV五新线、南线四组2 号公变故障处理，10kV 江新910 线、10kV 清川1 线线路改造施工现场等，应用实例见图6、图7。

图6 新型紧线器的模拟应用前后对比

图7 新型紧线器的实际应用前后对比

2019 年9 月18 日，10kV 江杨911 线三江支校杆，一套紧线器长度受限，无法一次完成紧线作业；使用新型紧线器，两把挂钩交替循环，提高效率3 倍，缩短停电时间1 个小时。

2019 年8 月17 日，10kV 江新910 线那胡支线校杆，长度不够，第二次紧线需要再次对夹头进行固定；使用新型紧线器则无需切换，省时省力。

2019 年11 月6 日，10kV 那廊村公变低压换线，一把紧线器已经“占据”了较大的空间；使用新型紧线器免去作业人员重复固定紧线器的操作，节省了时间。

10kV 沙凯II 线923 线杨村支03 开关后段铁沙井收费站支4 号杆B 相导线短线，使用旧紧线器，需要两套配合使用，用新紧线器只需一套即可满足紧线长度要求。

可见，新型紧线器在实际作业过程中消除了部分人身安全隐患、提高了工作效率、降低了一定的人工和设备成本，主要表现如下。

3.1 安全生产方面

现有紧线器无法一次完成紧线、校正电杆工作，大大降低了工作效率，不便于作业人员的操作。新型紧线器结构简单，操作方便，能够适应复杂的作业环境。

3.2 缩短设备的停电时间

使用新型紧线器后，一套紧线器达到2 套紧线器的效果，现场工作时间缩短一半，设备的停电时间直接缩短50%，确保了供电可靠性。

3.3 降低工具采购成本

新型紧线器一套达到2 套紧线器效果，节约采购成本50%。

4 应用效果

新型紧线器的应用在经济效益和社会效益方面创造了一定的价值，也降低企业的成本，主要表现在以下几个方面：

4.1 经济效益

在10kV 配网故障抢修、项目施工过程中，由于线路弧垂过长或电杆倾斜严重，需使用多套紧线器配合工作，造成每户停电时间约5 小时。2019年南宁网区配网基建、技改、修理、故障、停电涉及紧线器使用的施工次数约为1440 次左右。

4.1.1 直接经济效益：2019 年南宁网区停电影响用户数估计144 万户，假设每户损失电量为0.5kWh，共计损失电量144 万×0.5×5=360 万kWh，电费单价按照0.5 元一度计算，全年造成的经济损失将为360 万×0.5 元=180 万元。若使用新型紧线器作业人员可节约0.5 小时，缩短停电时间30%，故新增利润180×30%=54 万，故每年节省了约54 万元左右。

4.1.2 劳动成本：新型紧线器缩短停电时间约0.5小时，每年可节约劳动成本500（人均日工资）/8（小时）×0.5（节约时间）×1440（使用项次） × 2（人） =72 万元/年。

故若使用新型紧线器，在南宁网区一年能取得直接经济效益54 万元，节省劳动成本72 万元/年，经济效益共54 万+72 万=126 万元/年。

4.2 社会效益

4.2.1 解决了现有的电力工程安装用紧线器在线路下垂幅度较大时无法只采用一套紧线器一次完成紧线工作的问题，工作效率成倍提高。

4.2.2 使用时能够适应复杂的作业环境，降低了电力工程中倒杆、导线掉落、弹跳、人员坠落、扭伤等安全风险，提高了人身设备安全系数。

4.2.3 减少了抢修和消缺的时间，同时减少了用户的停电时间，创造了一定的直接经济效益和劳动成本，节省了人力和物力。

在输、配电作业中，经常需要进行电杆倾斜扶正、线路紧线等作业，都需要用到线路紧线器。对于电杆倾斜严重、线路孤垂过大需要使用2 套紧线器交替紧线，2018 年已经研制出第一代双轮新型紧线器，只需采用一套紧线器就能一次完成紧线工作，但目前紧线器还存在以下问题：

①紧线器没有弹簧压板和钢丝绳导轨装置，钢丝绳在收紧后容易弹出和重叠；

②固定挂钩从中间连接处理，使用双轮紧线器交叉紧线时，存在受力不在一条直线上的情况，紧线费力；

③棘轮机构偶尔存在打滑现象。

针对以上问题，目前正在做相应的改进。

5 结语

新型紧线器可以解决在线路下垂幅度较大需采用多套紧线器配合使用的问题，有效地提高了工作效率，为更快修复电路安全稳定运行提供了条件。在线路弧垂过低需紧急抢修工作的情况下，或在电杆倾斜严重需紧急消缺的情况下，使用该新型紧线器可以提高工作效率。特别对于电杆倾斜严重、线路弧垂过大时，往往需要用到两套紧线器固定或者紧线校杆后重新夯实再使用紧线器的问题，新型紧线器能够适应复杂的作业环境，且只需一套紧线器就能完成紧线工作，节省人力物力，可以在输电、变电、配电、营销领域中全面推广。