探討帶電更換10kV耐張瓷瓶卡具的研制

羅步升（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局，廣東　惠州　516000）

探討帶電更換10kV耐張瓷瓶卡具的研制

羅步升
（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局，廣東惠州516000）

伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電需求越來(lái)越大，對(duì)電力安全的要求也越來(lái)越高。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，電力依賴嚴(yán)重的今天，停電會(huì)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重影響，也會(huì)給居民的日常生活帶來(lái)極大的不便。提高供電可靠性已成為各個(gè)行業(yè)急切而客觀的要求，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)在，供電可靠率已成為考核中國(guó)電力企業(yè)的重要指標(biāo)。自從20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)10kV線路帶電作業(yè)得到迅速的發(fā)展，而且隨著電力市場(chǎng)的不斷深入開放，帶電作業(yè)取代傳統(tǒng)的停電檢修，將是今后10kV配電網(wǎng)檢修的發(fā)展方向，越來(lái)越多的電力從業(yè)者已經(jīng)意識(shí)到帶電作業(yè)的重要性。本文就將討論在帶電條件下更換10kV耐張瓷瓶的卡具的研制，希望會(huì)對(duì)帶電力工作者提供幫助。

帶電更換；10kV；耐張瓷瓶；卡具；研制探討

電力工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中是處于先行地位的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。現(xiàn)代社會(huì)是電力社會(huì)，社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開電力的供應(yīng)，如今社會(huì)的絕大部分活動(dòng)都與電息息相關(guān)。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科研、醫(yī)療、日常生活活動(dòng)等等一旦沒有了電力供應(yīng)，就會(huì)立刻停止運(yùn)轉(zhuǎn)，而且隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，這種對(duì)電力的依賴會(huì)越來(lái)越強(qiáng)。大規(guī)模的電力中斷不僅會(huì)造成各行各業(yè)的癱瘓，更會(huì)影響人民生活的正常秩序，給國(guó)家的經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的損失，電力安全事關(guān)民生，更關(guān)乎社會(huì)穩(wěn)定。

1　10kV帶電作業(yè)的重要性

在規(guī)劃城網(wǎng)進(jìn)行改建時(shí)，我們?yōu)楸ＷC供電可靠率和降低設(shè)施故障率，采用了免維護(hù)設(shè)備、實(shí)施配電系統(tǒng)的自動(dòng)化等措施。這些對(duì)設(shè)備環(huán)境進(jìn)行完善的措施雖然能夠減少停電面積，提高電力網(wǎng)絡(luò)整體的運(yùn)行水平，提高供電可靠率。但是由于外力的破壞、線路設(shè)備自然老化和施工質(zhì)量等方面的因素，電網(wǎng)在一定程度上仍然存在著大規(guī)模斷電的風(fēng)險(xiǎn)，這就需要電力部門采取行之有效的的手段，來(lái)保證配電網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。而開展10kV帶電作業(yè)，就是其中重要的一項(xiàng)措施。隨著電力市場(chǎng)的不斷開放升級(jí)，帶電作業(yè)取代傳統(tǒng)的停電檢修，將是未來(lái)10kV配電網(wǎng)檢修的發(fā)展方向。

2　帶電更換10kV耐張瓷瓶遇到的問題

帶電更換10kV耐張瓷瓶是10kV線路帶電作業(yè)中較重要的一個(gè)工作項(xiàng)目，在通常情況下會(huì)采用滑車組法和緊線器法兩種方法。

2.1滑車組法

用滑車組法進(jìn)行耐張瓷瓶的帶電更換時(shí)，首先要利用絕緣繩將滑車組固定在電桿的頂部，一端利用絕緣保護(hù)繩與導(dǎo)線進(jìn)行連接，另一端將其在絕緣繩套內(nèi)掛好，再由工作人員收緊滑輪車組，使得耐張瓷瓶串松弛，隨后對(duì)瓷瓶進(jìn)行更換。

2.2緊線器法

采用緊線器法進(jìn)行耐張瓷瓶更換的步驟如下：首先進(jìn)行絕緣遮蔽，然后將緊線器和保護(hù)繩的另一端固定在導(dǎo)線上，絕緣繩索牽引己經(jīng)處于足夠松弛狀態(tài)下的瓷瓶串，然后再脫離瓷瓶串與導(dǎo)線之間的金具連接，重新對(duì)導(dǎo)線及絕緣線夾進(jìn)行絕緣遮蔽，對(duì)瓷瓶進(jìn)行更換。

2.3兩種方法存在的問題

雖然滑車組法、緊線器法兩種方法使用的工具及操作方法均不盡相同，但這兩種方法都需要操作人員攜帶多種工具，長(zhǎng)時(shí)間在絕緣斗內(nèi)工作。并且由于是帶電環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，存在危險(xiǎn)點(diǎn)多、絕緣工具容易損耗等問題，這些問題降低了工作人員的安全系數(shù)，對(duì)工作人員的生命健康安全有著重大的威脅。

3　帶電情況下更換10kV耐張瓷瓶的卡具的探討

為了降低傳統(tǒng)作業(yè)方法對(duì)工作人員的生命健康威脅，就需要對(duì)卡具進(jìn)行改進(jìn)，讓其適應(yīng)帶電情況下的作業(yè)要求。在進(jìn)行卡具改進(jìn)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面。

3.1耐張瓷瓶串受力計(jì)算

在配電線路中，瓷瓶串是連接在導(dǎo)線的末端并且懸掛在耐張桿塔上的金具，因此在質(zhì)量上必須滿足機(jī)械強(qiáng)度和電氣方面的要求。在更換耐張瓷瓶串之前需要對(duì)瓷瓶串的受力情況進(jìn)行精確地計(jì)算，把耐瓷瓶串的受力情況作為新型卡具的研制依據(jù)之一。合理的利用數(shù)學(xué)公式計(jì)算各線路耐張瓷瓶串所承受的拉力，為新型卡具的材質(zhì)、連接設(shè)計(jì)、抗拉強(qiáng)度等提供依據(jù)。一般情況下為了滿足絕大部分需要，我們選擇瓷瓶串張力值的最大值為組合工具的設(shè)計(jì)值，使設(shè)計(jì)的改進(jìn)卡具滿足各條線路耐張瓷瓶更換的需要。

3.2設(shè)計(jì)思路

改進(jìn)后的卡具包含對(duì)導(dǎo)線、瓷瓶串、耐張線夾、及橫擔(dān)的絕緣遮蔽和更換10kV耐張瓷瓶的承力工具，便于安裝和更換10kV耐張瓷瓶串。在預(yù)想中耐張串整串更換裝置主要由牽引板卡槽及配套螺釘、高強(qiáng)度鋁合金拉板、卡具絲杠、前端翼形卡主體、后端翼形卡主體、托瓶連接孔以及高強(qiáng)度螺栓、螺釘、墊片組成。這種卡具可分前后兩卡組合使用，前卡卡在耐張金具串牽引板上，后卡掛在耐張平行掛板金具上，兩卡之間通過高強(qiáng)度鋁合金拉板進(jìn)行連接。卡具設(shè)有托瓶架連接孔，在后卡上裝設(shè)省力絲杠桿，用來(lái)收緊導(dǎo)線，高強(qiáng)度鋁合金拉板上帶有調(diào)節(jié)孔，根據(jù)瓷瓶串長(zhǎng)度，用銷釘來(lái)調(diào)整鋁合金拉板長(zhǎng)度。

3.3材料的選擇

在進(jìn)行帶電作業(yè)這種高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)時(shí)，一定要對(duì)工具材料嚴(yán)格把關(guān)，切實(shí)確保工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.3.1緊線器

60Cr有強(qiáng)度高、摩擦小、表面硬等特點(diǎn)。所以緊線器選用60Cr做主材。

3.3.2前卡和后卡

前卡和后卡采用LC4鋁合金作為主材，按照航空航天工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工，這種材料比重小、強(qiáng)度高、重量輕，在高空攜帶操作上有著顯著的優(yōu)勢(shì)。

3.3.3接頭連接型式

接頭的連接型式要采用螺旋式或者楔型，這樣就不會(huì)造成環(huán)氧管材的損傷，而銷鉚式和壓接式都會(huì)造成脆性材料的破碎，使工具使用條件惡化。楔型連接的預(yù)張力均達(dá)到破壞值，從而保證工作荷載下不會(huì)抽出滑動(dòng)。

3.3.4絕緣拉桿

在絕緣拉桿的選擇上，均要選擇達(dá)到新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度充填泡沫絕緣管材作為主材。這種材料抗拉強(qiáng)度大于620MPa/cm2，易于進(jìn)行加工配置，且具有絕緣水平很高、不受潮、耐淋雨等特點(diǎn)。使用這種材料可以在一定程度上降低工具重量，并且有一定的抗雨能力。

3.4高強(qiáng)度鋁合金拉板設(shè)計(jì)

高強(qiáng)度鋁合金拉板通過高強(qiáng)度銷釘進(jìn)行連接，具有很強(qiáng)的抗彎和抗拉性能，并能夠通過中間調(diào)節(jié)孔進(jìn)行拉板長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的范圍大概要為2m左右。以滿足更換不同長(zhǎng)度耐張瓷瓶串的需要。

3.5托瓶架的配合使用

由于瓷瓶串本身就具有一定的重力，在瓷瓶串具有一定的長(zhǎng)度后就具有柔性懸垂鏈的特性，因此，在進(jìn)行摘除瓷瓶串的作業(yè)過程中，松弛瓷瓶會(huì)因?yàn)樽陨碇亓κ沟么善看l(fā)生橫向擠壓，可能產(chǎn)生瓷瓶斷裂或自爆等嚴(yán)重的后果，對(duì)電網(wǎng)設(shè)備和作業(yè)人員的安全構(gòu)成威脅。為此，在更換此類瓷瓶串時(shí)，對(duì)耐張瓷瓶串安裝托瓶架，承托松下的耐張瓷瓶串。托瓶架通過端頭的高輕度銷釘連接在翼型卡上。

結(jié)語(yǔ)

如今的社會(huì)是電力社會(huì)，無(wú)論哪個(gè)行業(yè)的發(fā)展都離不開電。電力工業(yè)的特殊地位決定了電力生產(chǎn)與安全的的重要性，電力穩(wěn)定供應(yīng)與否直接關(guān)系著人民日常生產(chǎn)生活和社會(huì)穩(wěn)定。電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的第一基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是最基礎(chǔ)的能源產(chǎn)業(yè)，是世界各國(guó)都列入優(yōu)先發(fā)展行列的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)。電力行業(yè)對(duì)促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的作用，它不僅關(guān)系著人民的日常生產(chǎn)生活，而且還關(guān)系著社會(huì)秩序的穩(wěn)定。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)電的需求量不斷擴(kuò)大，人民對(duì)電力的依賴程度不斷加深，帶電作業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)今電力作業(yè)的主流，如何確保帶電作業(yè)的安全，已經(jīng)成為廣大電力工作者越來(lái)越重視的一個(gè)問題，在此情況下對(duì)關(guān)于帶電更換瓷瓶的卡具的研究就越發(fā)重要。

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