180度旋轉(zhuǎn)升降式絕緣平臺的研發(fā)及應(yīng)用

周家駿，張 捷，陸凱磊

（上海市南電力（集團）有限公司，上海 201100）

帶電作業(yè)是10kV配電線路檢修發(fā)展的方向，近來年發(fā)展速度非常快，對提高供電可靠性起了相當大的作用。帶電檢修10kV跌落式熔斷器一般采用絕緣高架車進行，在實際工作中，往往由于配電線路所處的地域和環(huán)境條件等原因，經(jīng)常會碰到絕緣高架車無法到達或絕緣臂伸夠不到的地區(qū)，此時很難開展帶電作業(yè)。上海市電力公司配網(wǎng)線路逐漸推廣使用全封閉跌落式熔斷器，新設(shè)備對帶電檢修提出了更高的安全要求，在絕緣高架車無法進入的地區(qū)，只能采用停電檢修。

上海市電力公司曾經(jīng)研發(fā)過絕緣豎梯、絕緣平臺等絕緣工器具，但由于這類絕緣工器具在電桿安裝牢固后，與絕緣高架車相比，缺少了調(diào)整工作位置的功能，在進行帶電調(diào)換10kV跌落式熔斷器等復(fù)雜項目作業(yè)時，絕緣工器具需要反復(fù)調(diào)整安裝，才能滿足人體對地、對鄰相導(dǎo)線的安全距離，增加了帶電檢修的勞動強度、延長了帶電檢修作業(yè)時間、降低了帶電作業(yè)安全系數(shù)。為了能夠在所有環(huán)境下開展10kV跌落式熔斷器帶電調(diào)換及其他復(fù)雜帶電項目，需要研發(fā)一套能夠像絕緣高架車一樣能調(diào)節(jié)工作位置的絕緣平臺工器具。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

10kV跌落式熔斷器作為配電變壓器的主保護，廣泛應(yīng)用于10kV配電線路和配電變壓器。跌落式熔斷器斷開時擁有明顯的斷開點，能夠給檢修線路和設(shè)備創(chuàng)造一個安全的作業(yè)環(huán)境，是配電線路上最常用的短路保護開關(guān)。

帶電調(diào)換跌落式熔斷器目前最常用的是絕緣高架車，在實際工作中發(fā)現(xiàn)，有大量地區(qū)絕緣高架車無法到達。要調(diào)換10kV跌落式熔斷器，需要使作業(yè)人員與運行線路保持對鄰相0.6m，對地0.4m的安全距離，并且提供作業(yè)人員足夠的絕緣。

常用的作業(yè)法有絕緣高架車作業(yè)法和絕緣豎梯作業(yè)法，但由于地形限制和絕緣性能的問題，兩種作業(yè)法都無法在所有環(huán)境下帶電調(diào)換10kV跌落式熔斷器。

2 配電線路檢修10kV跌落式熔斷器方式應(yīng)用比較

2.1 絕緣高架車

帶電調(diào)換10kV跌落式熔斷器以絕緣高架車作業(yè)法為主，但絕緣高架車由于體積大、絕緣臂伸展長度等局限，對停放通道、停放位置的道路條件、現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境等要求較高，在郊區(qū)農(nóng)田或交通繁忙地區(qū)的線路不易施展。

2.2 絕緣豎梯法

絕緣豎梯等絕緣工器具能夠安裝在所有環(huán)境下的10kV配網(wǎng)線路，為了達到方便運輸?shù)囊螅档土艘徊糠值慕^緣性能，安全性不夠。由于絕緣豎梯全部由桿上人員人力操作，檢修作業(yè)強度大，耗時耗力。在桿上作業(yè)時，需要不斷調(diào)整工具位置，以保證桿上電工與鄰相導(dǎo)線、與接地部位保持足夠的安全距離。

3 180度旋轉(zhuǎn)升降式絕緣平臺結(jié)構(gòu)

180度旋轉(zhuǎn)升降式絕緣平臺結(jié)構(gòu)是為了彌補絕緣高架車不能達到地區(qū)的檢修而開發(fā)的（見圖1）。在整體功能設(shè)計上，主要有與跌落式熔斷器形成有效絕緣功能、調(diào)整工作站位功能、牢固安裝在電桿上的固定功能。現(xiàn)場施工圖如圖2所示。

圖1 180度旋轉(zhuǎn)升降式絕緣平臺結(jié)構(gòu)

3.1 絕緣功能

在帶電調(diào)換10kV跌落式熔斷器時，需要使帶電導(dǎo)線、跌落式熔斷器與操作人員保持對相間0.6m、對地0.4m的安全距離，并提供絕緣有效。絕緣平臺能承受人體與工器具重量，并提供2.5倍的安全系數(shù)。

圖2 現(xiàn)場施工圖

3.1.1 絕緣平臺

使用環(huán)氧樹脂制作的絕緣平臺，有1m的平臺移動范圍，在距離安裝位置0.4m處設(shè)有限位裝置，防止操作人員對地距離過近，保證有效安全距離。絕緣平臺上設(shè)有豎梯，可以再為工作人員提供0.4m的提升距離，增加了施工的靈活性。

3.1.2 絕緣支撐

整個絕緣平臺及荷重全在絕緣支撐上，絕緣支撐由一根正向支撐和兩根絕緣斜撐組成。絕緣斜撐由環(huán)氧樹脂制作而成，為絕緣平臺及其負重提供有力保障；正向支撐連接提升機構(gòu)與絕緣平臺，主要負責(zé)絕緣平臺在提升機構(gòu)上的移動，并保證提升時行走在軌道上，不發(fā)生偏移。

3.2 旋轉(zhuǎn)提升功能

旋轉(zhuǎn)提升機構(gòu)為180度升降式旋轉(zhuǎn)絕緣平臺實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)升降功能，提升機構(gòu)由中間機構(gòu)、上下固件、導(dǎo)軌、蠶絲帶組和固定承座組成。通過電動或手動兩種方式，使工具實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)或升降功能。旋轉(zhuǎn)提升機構(gòu)使用軸瓦合金制作，能夠承受軸向力并且材料輕便。

固定承座上安裝絕緣立柱，游動夾具的提升孔安裝在二節(jié)式絕緣立柱的金屬連接位置，當操作人員使用電鉆或搖手柄轉(zhuǎn)動齒輪箱，帶動蝸桿轉(zhuǎn)動時，游動夾具靠著蝸桿的提升力，在導(dǎo)軌方向上進行移動，帶動絕緣立柱及絕緣水平提升支架進行升降。

提升機構(gòu)提升穩(wěn)定且動力轉(zhuǎn)化率高，蝸輪軸轉(zhuǎn)矩達到2.097N·m。轉(zhuǎn)速系數(shù)達到0.689，壽命系數(shù)達到1.21。

3.3 固定功能

180度升降式旋轉(zhuǎn)絕緣平臺安裝有專用的鎖鏈抱箍。線路上常用的圓箍抱箍具有嚴格的尺寸限制，不同尺寸的圓箍抱箍只能應(yīng)用在相應(yīng)尺寸范圍的電桿上。10kV跌落式熔斷器安裝于不同型號的電桿上，不能裝固定尺寸的固定裝置。

鎖鏈抱箍由1m長鎖鏈，旋緊螺絲和固定三角板組成，當旋緊螺絲擰緊后，能夠?qū)①|(zhì)量為250 kg的工器具及荷重牢固地固定在電桿上。

4 180度旋轉(zhuǎn)升降式絕緣平臺試驗

三相導(dǎo)線同步提升抱桿是為了彌補絕緣高架車不能達到地區(qū)的施工要求而設(shè)計的。在整體功能上，主要有與導(dǎo)線形成有效絕緣功能、提升導(dǎo)線功能、牢固安裝在水泥桿上的固定功能。

4.1 靜負荷試驗

工作人員將180度升降式旋轉(zhuǎn)絕緣平臺安裝在電桿上后，用鋼絲繩將豎直向下的力作用在小平臺上，通過收緊緊線器增加拉力，同時實時讀取拉力計讀數(shù)。在距離電桿12.7m處架設(shè)經(jīng)緯儀，通過讀取垂直方向夾角計算豎梯沉降數(shù)據(jù)（見圖3）。

圖3 180度升降式旋轉(zhuǎn)絕緣平臺安裝受力圖

在拉力變化過程中，絕緣豎梯平臺離地高度變化情況見表1。

由表1可見，在拉力從初始的75kN到最大4 450kN變化過程中，180度升降式旋轉(zhuǎn)絕緣平臺共下沉5.11cm。當最后撤力后，由于環(huán)氧樹脂制作的絕緣平臺抗彎度較好，能完全恢復(fù)至初始狀態(tài)。

表1 拉力變化過程中絕緣豎梯平臺離地高度變化情況

在整個靜負荷試驗中，180度升降式旋轉(zhuǎn)絕緣平臺未產(chǎn)生明顯形變，未發(fā)生斷裂現(xiàn)象。以作業(yè)人員及所攜帶的材料工具總質(zhì)量100kg計算，安全系數(shù)為4.5，大于《電力安全工作規(guī)程》規(guī)定的2.5。

4.2 電氣試驗

根據(jù)10kV絕緣工具電氣預(yù)防性試驗項目以及標準，在180度旋轉(zhuǎn)升降式絕緣平臺的環(huán)氧樹脂部分，每段取0.4m為試驗長度，分別施加45 000V／min工頻耐壓，試驗時間為2min，結(jié)果無擊穿、無閃絡(luò)、無過熱。在電氣試驗中，180度升降式旋轉(zhuǎn)絕緣平臺未發(fā)生擊穿，可以作為主絕緣工器具使用。

5 結(jié)語

180度升降式旋轉(zhuǎn)絕緣平臺彌補了絕緣高架車無法到達地區(qū)的缺陷，能夠在任意環(huán)境下帶電調(diào)換10kV跌落式熔斷器，并能夠開展帶電拆、搭10kV線路支節(jié)等工作。下一步，需要不斷在現(xiàn)場使用180度升降式旋轉(zhuǎn)絕緣平臺并做好現(xiàn)場使用情況記錄，規(guī)范使用180度升降式旋轉(zhuǎn)絕緣平臺調(diào)換跌落式熔斷器的作業(yè)流程，使10kV跌落式熔斷器調(diào)換工作更加安全、規(guī)范。