新型輸電線路導(dǎo)地線除障裝置研制與應(yīng)用

馬永增，齊以濤

（國網(wǎng)浙江省電力有限公司金華供電公司，浙江　金華　321017）

0　引言

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)和居民用電量呈直線上漲態(tài)勢(shì)。為滿足負(fù)荷側(cè)用電需求，國家電網(wǎng)公司加速輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，輸電線路沿途會(huì)經(jīng)過居民住房、林區(qū)、水田和魚塘等復(fù)雜環(huán)境。

在輸電線路運(yùn)行過程中，異物意外飄落纏繞在輸電線路導(dǎo)地線上的事件日趨增多。當(dāng)異物纏繞在導(dǎo)線上，遇雨、雪、霧天氣時(shí)將會(huì)變成導(dǎo)體，一方面易造成輸電線路相間短路或單相接地短路，導(dǎo)致跳閘停電事故；另一方面人員誤碰，導(dǎo)致人身觸電事故，給人身和輸電線路運(yùn)行帶來極大危害[1-3]。因此，研究如何高效、安全地清除輸電線路異物具有十分重要的意義。

1　傳統(tǒng)異物處理方法

1.1　停電處理

線路運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)導(dǎo)地線異物后，向調(diào)度部們申請(qǐng)線路停電，線路停電后檢修人員利用軟梯頭或走線至異物纏繞處將異物清除[4]。該處理方式安全系數(shù)高，但增加了非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)，且影響供電可靠性。停電處理方法主要適用于帶電作業(yè)安全距離不足或線路已處于跳閘停電的情況。

1.2　帶電處理

為保證輸電線路供電可靠性，清除導(dǎo)地線異物作業(yè)多采用帶電處理方式，包括地電位、中間電位和等電位3種處理方式[5]。

1.2.1地電位處理

（1）絕緣操作桿處理法。當(dāng)異物纏繞位置在桿塔附近且滿足帶電作業(yè)要求時(shí)，地電位作業(yè)人員在桿塔上利用絕緣操作桿即可將異物清除。根據(jù)異物類型，處理前在絕緣操作桿頂端安裝相應(yīng)的操作頭，以便處理過程中對(duì)導(dǎo)地線異物進(jìn)行拉拽、切割，進(jìn)而將異物清除。

（2）雙頭滑車處理法。當(dāng)異物纏繞位置在線路檔中時(shí)，利用絕緣操作桿無法處理，最常用的方法就是雙頭滑車處理法，如圖1所示。其工作原理為：地電位作業(yè)人員先登塔，利用絕緣操作桿將雙頭滑車放置在導(dǎo)地線上，地面配合人員通過絕緣繩將滑車拖至異物懸掛處，通過反復(fù)拉動(dòng)滑車磨斷異物，以達(dá)到異物脫離導(dǎo)地線的目的[6-9]。該處理方法存在切割性能差、操作不方便和操作觀察角度受限等不足，往往導(dǎo)致作業(yè)耗時(shí)過長(zhǎng)。

圖1　雙頭滑車

1.2.2中間電位處理

當(dāng)異物纏繞位置處于地勢(shì)平坦、開闊，斗臂車方便到達(dá)的導(dǎo)地線上時(shí)，優(yōu)先考慮中間電位處理法。其工作流程為：絕緣斗臂車到達(dá)異物纏繞處后，作業(yè)人員首先站在斗中并做好安全措施，使其處于中間電位，再利用絕緣操作桿法將異物清除，如圖2所示。該處理方法主要適用于配電線路，對(duì)駕駛?cè)藛T的操作要求較高，且線路通道地形復(fù)雜時(shí)無法采用。

1.2.3等電位處理

作業(yè)人員穿戴全套屏蔽服，借助絕緣工具進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)，直接接觸帶電導(dǎo)線，利用軟梯頭或走線至異物纏繞處將其清除，如圖3所示。該處理方法對(duì)等電位作業(yè)人員專業(yè)技術(shù)要求高，帶電作業(yè)強(qiáng)度大、難度較大，且存在一定的安全隱患，目前沒有得到廣泛采用。

圖2　絕緣斗臂車現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

圖3　等電位現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

2　新型導(dǎo)地線除障裝置作業(yè)方法

2.1新型導(dǎo)地線除障裝置

針對(duì)常用的雙頭滑車處理法存在的諸多問題，作業(yè)人員從優(yōu)化切割方式、優(yōu)化操作方式和優(yōu)化觀察方式三方面著手，研制出一種新型導(dǎo)地線除障裝置。該裝置主要由遙控動(dòng)作部分、切割部分和遠(yuǎn)程監(jiān)控部分組成，如圖4、圖5所示。

（1）遙控動(dòng)作部分。當(dāng)除障裝置到達(dá)異物纏繞處時(shí)，通過遙控器控制裝置前端的2個(gè)操作臂，使其夾緊異物。

（2）切割部分。采用電熱阻絲熔斷方式，操作臂夾緊異物后，對(duì)操作臂上裝設(shè)的電熱阻絲通電升溫，熔斷異物。該方式在處理常見的遮陽網(wǎng)、風(fēng)箏線和廣告條幅等異物時(shí)，異物受高溫?zé)崛鬯俣瓤?、不起火，且切口不散線。

（3）遠(yuǎn)程監(jiān)控部分。除障裝置前端裝有的高清攝像頭，通過視頻終端可以對(duì)異物處理全過程進(jìn)行觀察。

2.2　帶電清除導(dǎo)地線異物作業(yè)流程

圖4　除障裝置主體部分

圖5　除障裝置視頻終端和遙控裝置

（1）準(zhǔn)備工器具。準(zhǔn)備好安全工器具和新型除障裝置。安全工器具主要包括：絕緣安全帶、絕緣操作桿、絕緣繩、絕緣滑車和氣象儀。

（2）登塔至作業(yè)點(diǎn)。氣象條件滿足作業(yè)要求后，地電位作業(yè)人員攜帶絕緣繩、絕緣滑車登塔至作業(yè)點(diǎn)并掛好絕緣滑車，地面配合人員依次將絕緣操作桿和除障裝置傳遞給地電位作業(yè)人員。

（3）放置除障裝置。地電位作業(yè)人員利用絕緣操作桿將除障裝置放置在導(dǎo)地線上，見圖6。

圖6　現(xiàn)場(chǎng)放置除障裝置

（4）清除異物。將除障裝置移動(dòng)至異物纏繞處，通過遙控器控制除障裝置夾緊并熔斷異物，見圖7。

（5）下塔、結(jié)束工作。地電位作業(yè)人員和地面人員配合將除障裝置、絕緣操作桿回收后，地電位作業(yè)人員攜帶絕緣繩、絕緣滑車下塔，清理現(xiàn)場(chǎng)，結(jié)束工作。

圖7　現(xiàn)場(chǎng)清除異物

2.3　新型除障裝置的功能檢測(cè)

為了在投入使用前發(fā)現(xiàn)并排除新型除障裝置存在的問題，委托電力工業(yè)電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心、全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院、國網(wǎng)湖北省電力有限公司和國網(wǎng)河南帶電培訓(xùn)中心專家組對(duì)其進(jìn)行了功能性試驗(yàn)和評(píng)價(jià)。

測(cè)試專家組在模擬實(shí)際110 kV及以上電壓等級(jí)輸電線路上對(duì)新型除障裝置的遙控動(dòng)作部分、切割部分和遠(yuǎn)程監(jiān)控部分進(jìn)行了測(cè)試[7-12]。經(jīng)試驗(yàn)鑒定：新型除障裝置在輸電線路強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境中，各部分工作情況良好，功能正常，驗(yàn)收合格。

3　新型除障裝置與雙頭滑車作業(yè)對(duì)比

與傳統(tǒng)雙頭滑車相比，新型除障裝置將摩擦切割方式改進(jìn)為電熱阻絲切割方式，將手動(dòng)操作方式改進(jìn)為遙控操作方式，將肉眼觀察方式改進(jìn)為遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控方式，降低作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率。

新型除障裝置投入使用以來，先后在多條帶電線路上完成異物清理工作，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率高，應(yīng)用效果良好。除障裝置處理異物統(tǒng)計(jì)見表1。

表1　新型除障裝置帶電處理異物統(tǒng)計(jì)

為了對(duì)比新型除障裝置與傳統(tǒng)雙頭滑車的作業(yè)效果，作業(yè)人員在備用S201線上對(duì)二者進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。試驗(yàn)前作業(yè)人員首先將廣告條幅、尼龍飄帶和風(fēng)箏線3種異物纏繞在備用S201線導(dǎo)地線上；其次分別用傳統(tǒng)雙頭滑車和新型除障裝置對(duì)異物進(jìn)行清除；最后對(duì)2種除障方式除障時(shí)間進(jìn)行對(duì)比分析，最終統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2　2種工具處理異物平均用時(shí)統(tǒng)計(jì)

由表2可知，與傳統(tǒng)雙頭滑車相比，新型除障裝置清除導(dǎo)地線異物的平均作業(yè)時(shí)間得到大大縮短，作業(yè)效率明顯提高。

4　結(jié)語

新型除障裝置在切割方式、操作方式和觀察方式三方面進(jìn)行了創(chuàng)新性地改進(jìn)，解決了原有雙頭滑車往復(fù)摩擦切割耗時(shí)較長(zhǎng)、處理過程觀察角度受限等難題，在處理各類導(dǎo)地線異物時(shí)具有安全可靠、操作簡(jiǎn)單、靈活高效等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好。新型除障裝置的研制優(yōu)化了帶電清除導(dǎo)地線異物的作業(yè)方式，縮短了處理導(dǎo)地線異物的平均作業(yè)時(shí)間，提高了現(xiàn)場(chǎng)工作效率，保證了輸電線路安全可靠運(yùn)行，具有良好的應(yīng)用前景。