輸電線路通道樹障清理方向繩系繩裝置設計與研究

羅文博

摘要：樹障隱患是影響輸電線路安全運行的重要因素，保持線路通道的暢通，才能確保輸電網(wǎng)絡的正常工作。因此，在供電企業(yè)的日常工作中，清理輸電線路樹障是一項非常重要的工作內(nèi)容。在樹障的清理過程中，如何在保證有效處理樹障的效果的同時，確保工作人員的安全，長期以來一直困擾著相關部門。本文提出了一種輸電線路通道樹障清理方向繩系繩裝置的設計方案，希望能為解決這一問題提供有益幫助。

關鍵詞：輸電線路通道；樹障清理；裝置

在電力網(wǎng)絡的布設中，高壓輸電線的線路路徑主要設置在野外地區(qū)。在野外環(huán)境中，林木生長非常繁茂，在線路布設時雖然對影響線路運行的樹木進行了清理，但一段時間之后，樹木會快速生長起來，尤其是110kV及以下的輸電線路的布設一般都只保持了較低的對地距離，樹木很快就會生長到線路兩側，從而對輸電線路通道的環(huán)境造成影響，帶來安全隱患。

一、樹障事故對輸電線路的影響分析

在輸電線路通道內(nèi)，對輸電線路安全穩(wěn)定工作造成影響的樹木被稱為樹障，而由樹障造成的線路二級以上的電力事故被稱為樹障事故。在長期的工作中，電力部門研究出了樹木與輸電線路的安全距離，并基于這個安全距離將輸電線路樹障可能造成事故的缺陷分為三個等級——重大缺陷、一般缺陷、其他缺陷。重大缺陷是指輸電線路在最大弧垂或最大風偏的情況下與樹木的距離小于規(guī)定的最小安全距離的情況。一般缺陷是指在6個月內(nèi)，樹木生長可能使輸電線路在最大弧垂或最大風偏的情況下與樹木的距離小于規(guī)定的最小安全距離的情況。其他情況則被歸類為其他缺陷。電力部門之所以制定出樹木與輸電線路之間的安全距離，并對樹障缺陷進行等線劃分，目的是杜絕因樹障問題導致的電力事故的發(fā)生。樹障對于輸電線路產(chǎn)生的危害主要有以下幾種：

1、樹障跳閘？

如果輸電線路的導線與樹木之間過與接近，就會造成線路短路，引發(fā)跳閘。跳閘事故會使整個線路無法正常供電，影響線路所涉及到的居民及工廠的生活和生產(chǎn)，嚴重的話甚至會危及生命。

2、樹木導電事故？

受天氣變化的影響，輸電線路周圍的樹木在雷雨情況下會出現(xiàn)導電現(xiàn)象，使輸電線路發(fā)生短路、漏電、導電等險情，這會對人及動物造成極大的生命威脅。

3、樹障事故危害

樹障事故危害可分為三類：一類是由于樹障與線路距離過近，在雷雨等外部因素的影響下使輸電線路導電、燒毀，這類事故會對線路造成嚴重影響；一類是樹障造成的對周邊工廠、民民的生產(chǎn)生活影響，這類事故往往會帶來嚴重的經(jīng)濟損失；一類是因樹障造成的對電力工作者及周邊居民的生命威脅。

由于樹障對于輸電線路造成的影響較大，因此，對輸電線路通道樹障的清理工作具有周期性、持久性。

二、我國輸電線路通道樹障清理的現(xiàn)狀

為保證輸電線路通道的通暢和安全，我國的電力部門每年都要開展大量的樹木修剪和砍伐等清障工作。由于被清理的樹木都是在輸電線路通道內(nèi)，且距離高壓輸電線路非常近，為保證清理工作不會造成對線路的損壞，在清理的過程中需要在被修剪和砍伐樹木（枝）前端幫扎方向繩，使樹木（枝）的倒伏方向不會損傷到線路。而這項工作長期以來都是由人工控制完成的。工作人員通過攀爬樹木到達幫扎位置后，再進行方向繩的幫扎。然而，在多數(shù)情況下，工作人員在攀爬樹木時是沒有安全保護措施的，幫扎點又無法承受人體的重量，尤其是一些高大樹木，梯子等工具無法達到幫扎點的高度，工作人員在攀爬時，一方面是高度過高，另一方面還可能面臨蛇、蜂等危險動物的攻擊，這樣的工作環(huán)境對工作人員的人生安全是非常不利的，也無法有效提高工作效率。因此，降低安全風險，快速高效的實現(xiàn)清理輸電線路通道樹木的安全隱患是十分必要的。一些單位采用的操作鉤系方向繩的辦法，雖然在一定程度上減少了安全隱患，但這種方法無法處理所有的清理任務，目前急需一種更先進的設備解決輸電線路通道樹障清理中方向繩系繩遇到的困難。

三、輸電線路通道樹障清理方向繩系繩裝置

針對我國電力企業(yè)在輸電線路通道樹障清理方向繩系繩的難題，本文設計了一個專門的系繩裝置，旨在解決此類難題，提升樹障清理的效率，降低工作人員的工作難度。

輸電線路通道樹障清理方向繩系繩裝置設計圖

1、設計目的

本文介紹的裝置的設計目的為幫助工作人員在清理高壓輸電線路通道的樹障時，在樹枝上系方向繩，通過牽引方向繩使得樹木（枝）倒向偏離輸電線路的方向。

2、設計思路

該裝置與普通絕緣桿桿件連接，構成一種高壓輸電線路通道樹木清障操作桿。在使用時，采用能夠承受使用要求拉力的繩索作為方向繩，在繩的一端系上一個金屬扣環(huán)，在系方向繩時，繩索通過本裝置將繩索穿入金屬扣環(huán)，收緊另一端繩索，達到在樹木上系繩的功能，可以實現(xiàn)在距離地面一定高度的樹枝上系方向繩的功能。

3、設計內(nèi)容

（1）裝置的結構。該裝置主要由兩部分構成——桿身和操作頭。桿身為普通的絕緣桿。桿身和操作頭的連接依靠在桿身上固定的一個有帶外螺紋的金屬連接套連接組成。

操作頭是該裝置的重點部分，由導向套筒和穿繩架兩個部分構成。操作頭上導向套筒一端通過內(nèi)螺紋與總成連接相聯(lián)，導向套筒上開有階梯槽，導向套筒的另一端通過外螺紋與堵頭相連，堵頭上安裝兩個方向繩夾持彈簧。位于導向套筒內(nèi)的導向筒與穿繩架相連，穿繩架為一折彎的構件，另一端固定有扣環(huán)支撐。穿繩架通過位于導向套筒內(nèi)的導向筒在導向套筒的導向槽內(nèi)實現(xiàn)往返滑動。當穿繩架移動位于頂端時桿身轉過一定角度，穿繩架位于導向套筒階梯槽始端位置，即操作桿處于初始位置。

（2）方向繩的選擇和安裝。為保證該裝置的使用穩(wěn)定性，選擇采用迪尼瑪繩作為方向繩。安裝時，在裝置的金屬扣環(huán)上系上方向繩，在距離扣環(huán)350mm處外包金屬片，形成40mm的硬化繩段，工作時將扣環(huán)置于系繩架上的扣環(huán)支撐內(nèi)，硬化繩段置于堵頭上的夾持彈簧內(nèi)?？郗h(huán)與硬化繩段間的350mm繩索處于自由狀態(tài)。

4、裝置的應用

操作桿在樹枝上系方向繩時，移動操作桿使樹枝進入穿繩架曲臂內(nèi)，轉動桿身使曲臂端進入導向套筒的導向槽內(nèi)，用一定作用力向上推動桿身，導向套筒隨桿身向上運動，堵頭上的硬化繩段頂開扣環(huán)的活動扣進入扣環(huán)內(nèi)，下移桿身并拉動并收緊方向繩尾端，此時方向繩克服彈簧夾持力脫離夾持彈簧，扣環(huán)也脫離扣環(huán)支撐，拉緊方向繩，收回操作桿，完成在樹枝上系方向繩的工作。

四、結語

目前，我國的電網(wǎng)布設越來越廣泛，輸電線路通道的增加使得樹障清理工作的壓力越來越大。以上介紹的輸電線路通道樹障清理方向繩系繩裝置，是基于提高樹障清理效率、保障工作人員安全而設計的。該裝置的造價成本較低，在實際的應用中取得了較好的效果，尤其是在進行輸電線路通道內(nèi)高大樹木的清理時，在控制樹木倒向方向的功能上明顯優(yōu)于操作鉤系方向繩的辦法，具有較高的推廣價值。

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