不停電跨越施工新方法應(yīng)用及其經(jīng)濟(jì)效益研究

黃順濤 陳文軍

(1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局，廣東 珠海519000；2.廣州華立科技職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 511325）

不停電跨越施工新方法應(yīng)用及其經(jīng)濟(jì)效益研究

黃順濤1陳文軍2

(1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局，廣東 珠海519000；2.廣州華立科技職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 511325）

在運(yùn)行中的架空電力線路上空進(jìn)行架空導(dǎo)線跨越施工時(shí)，為安全起見，按規(guī)定需對被跨越的線路進(jìn)行停電。隨著供電可靠性要求的不斷提高及主網(wǎng)施工任務(wù)的不斷加重，在跨越10 k V架空線路時(shí)，用戶停電時(shí)戶數(shù)遠(yuǎn)高于考核指標(biāo)?，F(xiàn)介紹一種科學(xué)創(chuàng)新的方法，可以在不停電的情況下，安全地實(shí)施導(dǎo)線跨越架裝拆工作，從而提高被跨越架空線路的供電可靠性，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

不停電；跨越；施工

1 背景

在電網(wǎng)建設(shè)新形勢下，主網(wǎng)架空線路跨越10 k V架空線路的施工日益增多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年珠海電網(wǎng)建設(shè)的線路中，多條線路需要跨越10 k V架空線路，這些線路施工主要采取10 k V架空線路停電配合的方式進(jìn)行，停電施工的主要方式為停電搭架跨越。這種施工方式先將被跨越的10 k V線路停電，搭設(shè)跨越架后恢復(fù)送電，待跨越施工完成后再停電拆除跨越架。被跨越的線路區(qū)域配網(wǎng)用戶需停電2次，一般停電時(shí)間累計(jì)8 h。對10 k V線路用戶影響較大，如2011年電網(wǎng)建設(shè)停電搭架跨越造成珠海供電局用戶停電達(dá)4 828時(shí)戶，嚴(yán)重影響用戶的生產(chǎn)、生活。

根據(jù)珠海局供電可靠性要求，2013年度主網(wǎng)施工造成被跨越10 k V架空線路用戶停電時(shí)戶數(shù)考核指標(biāo)須低于1 000時(shí)戶。如果按照傳統(tǒng)的跨越施工方式，2013年主網(wǎng)施工用戶停電時(shí)戶數(shù)預(yù)測不低于4 932時(shí)戶，達(dá)不到考核指標(biāo)，與供電停電時(shí)戶數(shù)考核指標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。

無論是為完成電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)還是考核指標(biāo)，減少被跨越10 k V架空線路停電時(shí)戶數(shù)，提高用戶供電可靠性，研究不停電裝拆10 k V架空線路跨越架的新方法勢在必行。

2 解決方案

要減少被跨越10 k V架空線路停電時(shí)戶數(shù)，主要有以下方法:(1）新建線路避開跨越10 k V架空線路；(2）新建電力線路采用電纜方案；(3）設(shè)法在不停電情況下安全跨越帶電架空線路。

新建線路能否避開被跨越的10 k V架空線路是由市政規(guī)劃確定，不受供電局控制；同等長度和輸送容量的情況下，電力線路電纜方案的造價(jià)約為架空線路的5倍，且電纜的敷設(shè)環(huán)境要求較高(如軟地基、高山、大河等不適宜采用），一般只在城市中心區(qū)采用。因此只能從第3種辦法著手，即在不停電的情況下安全跨越帶電架空線路。

要實(shí)現(xiàn)不停電裝拆跨越架，關(guān)鍵要做到對被跨越的10 k V架空線路進(jìn)行絕緣保護(hù)，并且確保絕緣保護(hù)具有足夠的安全性和覆蓋性，保證跨越架搭設(shè)時(shí)工作人員和運(yùn)行線路的安全。為此，提出3種完成帶電作業(yè)的方案(圖1）。

方案(a）為纏繞傳統(tǒng)絕緣材料隔離相應(yīng)10 k V架空線路，通過帶電作業(yè)，將適用于10 k V電壓等級的絕緣膠帶纏繞在被跨越的10 k V架空線路上。纏繞時(shí)需要移動(dòng)帶電作業(yè)車和帶電作業(yè)框斗，要求現(xiàn)場有足夠的作業(yè)車移動(dòng)空間。

圖1 3種帶電作業(yè)方案

方案(b）為采用普通絕緣護(hù)套隔離相應(yīng)10 k V架空線路，通過帶電作業(yè)套在被保護(hù)10 k V架空線路上，為便于安裝，一般單條長度為1.5 m，通過疊套的方式實(shí)現(xiàn)大長度保護(hù)。安裝時(shí)需要移動(dòng)帶電作業(yè)車和帶電作業(yè)框斗，要求現(xiàn)場有足夠的作業(yè)車移動(dòng)空間。

方案(c）為盤卷式卡扣式絕緣護(hù)套，這是一種新型方式，采用可盤卷的絕緣護(hù)套(單條總長30～50 m），安裝時(shí)將護(hù)套套在線路上，通過推動(dòng)護(hù)套沿線路伸展，實(shí)現(xiàn)長距離絕緣保護(hù)。安裝時(shí)只需固定帶電作業(yè)車框斗位置，不需移動(dòng)帶電作業(yè)車。

從勞動(dòng)強(qiáng)度來看，方案(a）勞動(dòng)強(qiáng)度最大，容易造成肌肉勞損；方案(c）勞動(dòng)強(qiáng)度最小。從作業(yè)環(huán)境要求來看，3種方案都要求場地平整，可供帶電作業(yè)車停放及移動(dòng)，前2種方案要求作業(yè)車的作業(yè)半徑為15 m，方案(c）作業(yè)半徑為5 m。從作業(yè)的方便程度來看，方案(a）拆卸不方便，耗時(shí)較長；方案(c）拆裝方便，耗時(shí)最短，每米的操作時(shí)間約0.25 min。從安全性來看，方案(a）材質(zhì)較軟，不耐磨，對作業(yè)人員手工操作質(zhì)量要求高；方案(b）、(c）的兩種材質(zhì)堅(jiān)固，安全性較高，但方案(c）在作業(yè)過程中無需操作帶電作業(yè)框斗，其他2種方案在作業(yè)時(shí)需操作帶電作業(yè)框斗移動(dòng)，存在一定風(fēng)險(xiǎn)。從成本來看，方案(a）采用的材料成本約100元/m，其他2方案的成本約500元/m，但方案(a）的材料是一次性使用的，方案(b）、(c）的材料可重復(fù)使用。

經(jīng)綜合考慮，方案(c）勞動(dòng)強(qiáng)度小、耗時(shí)短、對作業(yè)環(huán)境要求相對簡單，我們小組最終認(rèn)為最佳方案為方案(c），即采用盤卷式絕緣護(hù)套隔離10 k V架空線路。

為保證絕緣護(hù)套與10 k V架空線路可靠嵌套，提出了絕緣護(hù)套裝設(shè)的3種方法(圖2）。

圖2 絕緣護(hù)套的3種裝設(shè)方法

方法(a）采用強(qiáng)力夾咬合，方法(b）采用拉鏈將絕緣護(hù)套覆蓋到線路上，方法(c）是通過護(hù)套邊緣的卡扣接口咬合的方式將護(hù)套牢固嵌套在線路上。3種方法比較如表1所示。

表1 3種裝設(shè)方法比較

綜合考慮，方法(c）加工難度小、安裝牢靠、維護(hù)方便，選定方法(c）為最佳方法:將絕緣護(hù)套邊緣加工為卡扣接口。

為降低絕緣護(hù)套卡扣接口咬合的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高嵌套工作效率，決定制作接口咬合輔助工具。設(shè)計(jì)了2種咬合輔助工具(圖3、圖4）。

2種輔助工具都比較可靠，但導(dǎo)入槽式咬合輔助器在咬合過程中易造成絕緣護(hù)套磨損，滾輪式咬合輔助器通過滾輪的形式，有效降低了磨損。綜合考慮，采用滾輪式咬合輔助器。

圖3 導(dǎo)入槽式咬合輔助器

圖4 滾輪式咬合輔助器

通過進(jìn)行市場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)市場上存在的絕緣護(hù)套材料主要有2種:一種是硅橡膠材料，另外一種是高分子材料與輻射加工技術(shù)交叉結(jié)合形成的新型材料。對2種材料外護(hù)套的性能進(jìn)行了調(diào)查對比，具體如表2所示。

表2 絕緣材料特性對比分析

經(jīng)過充分的市場調(diào)研，并結(jié)合本行業(yè)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，選定技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的長春中科應(yīng)化特種材料有限公司作為合作對象。該公司是中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所科研人員帶項(xiàng)目創(chuàng)辦的高新技術(shù)企業(yè)，具有較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力。經(jīng)比對，最終決定采用新型高分子材料作為絕緣護(hù)套的制作材料，并確定選擇與長春中科應(yīng)化特種材料有限公司合作開發(fā)。

綜上所述，最終采用的方案是:用新型高分子材料制作帶卡扣接口的盤卷式絕緣護(hù)套。

3 實(shí)施對策

3.1 制作卡扣接口式絕緣護(hù)套

卡扣接口式絕緣護(hù)套斷面示意圖如圖5所示。

圖5 卡扣接口式絕緣護(hù)套加工示意圖

卡扣式絕緣護(hù)套制作出來后，小組督促廠家進(jìn)行了相關(guān)電氣及機(jī)械特性試驗(yàn)，試驗(yàn)報(bào)告如表3所示。

所選定生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，且經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較同行業(yè)其他廠家有優(yōu)勢。

表3 絕緣護(hù)套試驗(yàn)報(bào)告表

3.2 制作滾輪式咬合輔助器

對卡扣接口咬合輔助器進(jìn)行設(shè)計(jì)，交給廠家制造。制造出來后，工作人員進(jìn)行了咬合試驗(yàn)，經(jīng)檢查咬合效果良好。絕緣護(hù)套的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，卡扣咬合輔助器符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求且咬合情況良好(圖6）。

圖6 卡扣咬合輔助器咬合情況

3.3 現(xiàn)場應(yīng)用與驗(yàn)收

為確保新方法安全應(yīng)用，小組聯(lián)合珠海供電局生產(chǎn)技術(shù)部門、安全監(jiān)督部門組織了新方法應(yīng)用前的技術(shù)安全驗(yàn)收。經(jīng)專家鑒定，新方法安全可靠，具備現(xiàn)場應(yīng)用的條件。

QC小組委托具備10 k V帶電作業(yè)施工資質(zhì)的施工單位，利用110 k V錦繡線路工程進(jìn)行了應(yīng)用效果試驗(yàn)，結(jié)果表明:新方法能實(shí)現(xiàn)不停電裝設(shè)跨越架，且停電時(shí)戶數(shù)為0，達(dá)到了預(yù)期效果。

4 方案實(shí)施

4.1 實(shí)施情況

2013年，珠海供電局基建部組織施工單位先后在六鄉(xiāng)、榕益、臨港、東浦、紅旗、斗門等6個(gè)輸變電工程的線路建設(shè)中，使用卡扣式絕緣護(hù)套，在帶電狀態(tài)下對被跨越的10 kV架空線路進(jìn)行絕緣隔離，順利完成線路跨越施工，用戶停電時(shí)戶數(shù)為0，相比常規(guī)方法施工，效益明顯(表4）。

表4 常規(guī)施工方法與不停電施工創(chuàng)新方法效果對比表

采用新方法施工克服了停電的弊端，提升了供電可靠性，直接消除了因停電對客戶造成的潛在消極影響，提升了客戶對供電服務(wù)的信任度和滿意度。另外，實(shí)現(xiàn)了用戶停電時(shí)戶數(shù)為0的目標(biāo)值，取得了良好效果。

4.2 經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益分析

根據(jù)調(diào)度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用常規(guī)施工方法，上述6條線路影響相關(guān)10 k V配網(wǎng)線路滿負(fù)荷的停電損失電量以及對應(yīng)損失金額如表5所示。

表5 常規(guī)施工方法對應(yīng)停電損失統(tǒng)計(jì)表

如表4、表5所示，因應(yīng)用創(chuàng)新方法施工作業(yè)，共減少4 932個(gè)停電時(shí)戶數(shù)，折合避免少售電783 320 kW·h；按照2013年廣東平均銷售電價(jià)0.706元/kW·h計(jì)算，采用不停電跨越施工創(chuàng)新方法，避免電費(fèi)損失553 025元；按照廣東省1 k W·h電的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值12～15元計(jì)算，則避免663.63萬～829.54萬元工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。

不言而喻，該創(chuàng)新方法產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益巨大，并且大量減少了施工過程中的用戶停電時(shí)戶數(shù)，大大提高了珠海供電局的供電可靠性，社會(huì)效益顯著。

5 鞏固措施

根據(jù)110 k V八西線路工程施工經(jīng)驗(yàn)，編制了《卡扣式絕緣護(hù)套保護(hù)帶電裝拆10 k V跨越架作業(yè)指導(dǎo)書》，進(jìn)一步規(guī)范了不停電裝拆10 k V跨越架的施工步驟和安全、質(zhì)量要求，為創(chuàng)新方法的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

再次通過某工程對新施工方法進(jìn)行了效果檢查:如果采用常規(guī)方法施工，停電時(shí)戶數(shù)將達(dá)到789戶；采用新方法施工后，無需停電即可完成施工，新方法實(shí)施效果仍然能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

6 結(jié)語

卡扣式絕緣護(hù)套的使用，改變了傳統(tǒng)的停電跨越施工模式，提高了供電可靠性，施工過程中隨時(shí)可開展工作，不受綜合停電時(shí)間的影響，從而有力地推進(jìn)了工程建設(shè)進(jìn)度。另外，形成了相關(guān)施工作業(yè)指導(dǎo)書及工藝標(biāo)準(zhǔn)，這項(xiàng)看似平常的技術(shù)創(chuàng)新，卻是輸電建設(shè)的一次有意義的突破。通過理論與實(shí)踐相結(jié)合，優(yōu)化了工作流程，創(chuàng)新了工作方式，有效提高了工作效率和工作質(zhì)量。

[1]丁毓山，徐義斌.送電線路工[M].北京:中國水利水電出版社，1996

[2]杜玉清.送電工人施工手冊[M].北京:水利電力出版社，1987

[3]國家電力公司東北電力設(shè)計(jì)院.電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊[M].北京:中國電力出版社，1996

[4]GB50233—2005 110～500 k V架空送電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范[S]

[5]DL/T5168—2002 110～500 k V架空送電線路施工質(zhì)量及評定規(guī)程[S]

[6]Q/CSG11105—2008 南方電網(wǎng)工程施工工藝控制規(guī)范[S]

2014-10-22

黃順濤(1974—），男，廣東人，工程師，從事輸變電工程建設(shè)管理工作。

陳文軍(1974—），男，湖北天門人，工程碩士，講師，研究方向:機(jī)械電子和機(jī)電一體化。