配電網(wǎng)架空線(xiàn)路跌落式避雷器絕緣防護(hù)屏罩的設(shè)計(jì)

陳倫陟 李勇 梁維堯

摘要：10 kV輸電塔架一般城市運(yùn)用較多，但城市區(qū)域雜物跌落和小動(dòng)物攀爬較多，易導(dǎo)致短路和停電，所以設(shè)計(jì)了一款可采取帶電作業(yè)方式安裝的跌落式避雷器絕緣防護(hù)罩，通過(guò)兩側(cè)設(shè)置的孔洞配合現(xiàn)行的耐壓10 kV絕緣操作桿進(jìn)行作業(yè)，可不受線(xiàn)路停電計(jì)劃限制，既方便已投運(yùn)的避雷器進(jìn)行整改更新，又不需要線(xiàn)路停電，大大節(jié)省了停電時(shí)間，對(duì)于提高供電可靠性有著極大的幫助。該設(shè)計(jì)旨在從源頭解決小動(dòng)物觸碰設(shè)備帶電部分的問(wèn)題，防止線(xiàn)路短路、接地故障發(fā)生，從而減少線(xiàn)路故障次數(shù)。

關(guān)鍵詞：帶電操作;跌落式避雷器防護(hù)罩;全絕緣;防鼠

0 ? ?引言

跌落式避雷器是將配電型氧化鋅避雷器改裝后巧妙地安裝在跌落式熔斷器的跌落式機(jī)構(gòu)上，達(dá)到在不斷電的情況下，借助絕緣操作桿方便地對(duì)避雷器進(jìn)行檢測(cè)、維修與更換的目的，不但保證了線(xiàn)路的暢通，而且大大降低了電力維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，縮短了工作時(shí)間。然而，目前實(shí)際應(yīng)用中存在一定的安全隱患，避雷器頂部存在小面積外露可帶電部分，當(dāng)有小動(dòng)物（例如老鼠、蛇等）攀爬電氣設(shè)備時(shí)，可能導(dǎo)致避雷器短路或接地，造成10 kV電力線(xiàn)路跳閘。目前，10 kV架空線(xiàn)路在配電網(wǎng)中占主導(dǎo)地位，10 kV戶(hù)外跌落式避雷器導(dǎo)電部分全部敞露在空氣中，一旦老鼠爬上戶(hù)外塔架設(shè)備，極易造成接地或相間短路故障，存在嚴(yán)重的鼠害隱患。例如，白坭供電所2019年全年線(xiàn)路故障跳閘70次，其中由于老鼠爬到桿塔戶(hù)外設(shè)備上引起的線(xiàn)路故障跳閘31次，占比達(dá)44.3%。如果能夠減少鼠害隱患，防止小動(dòng)物破壞故障，10 kV線(xiàn)路故障率將大大降低。

傳統(tǒng)的避雷器防護(hù)罩采用橡膠材料制成，其存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：當(dāng)?shù)涫奖芾灼靼l(fā)生過(guò)流引起高溫時(shí)，容易對(duì)防護(hù)罩造成損壞甚至燒損;目前橡膠防護(hù)罩外觀不透明，給運(yùn)行維護(hù)單位日常維護(hù)作業(yè)帶來(lái)了不便;傳統(tǒng)橡膠防護(hù)罩壽命短、易老化;傳統(tǒng)防護(hù)罩需在停電狀態(tài)下人工裝于避雷器上，受停電計(jì)劃限制，成本高且工作效率低。

1 ? ?跌落式避雷器防護(hù)罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一種電力桿塔跌落式避雷器防護(hù)罩，其上表面設(shè)置有向豎直方向延伸的不閉合的外表面，該外表面形成通孔，將電線(xiàn)包裹在通孔內(nèi)，防護(hù)罩的上表面沿橫向方向設(shè)置有縫隙，通過(guò)縫隙可將防護(hù)罩的兩邊撥開(kāi)，如圖1所示。

由于桿塔上的跌落式避雷器設(shè)置有70 mm外徑的電線(xiàn)并且向上實(shí)現(xiàn)電氣連接，且電線(xiàn)上附有金屬材質(zhì)連接件，為保證此連接件不被小動(dòng)物觸碰，本絕緣防護(hù)罩上表面設(shè)置一通孔，不僅可達(dá)到防止動(dòng)物觸碰的目的，還可以實(shí)現(xiàn)將電線(xiàn)包裹在通孔內(nèi)，達(dá)到防止本防護(hù)罩隨意拖動(dòng)的目的。

本防護(hù)罩通過(guò)中間的T形縫隙，可以實(shí)現(xiàn)防護(hù)罩從兩邊撥開(kāi)，在作業(yè)過(guò)程當(dāng)中更加方便套進(jìn)跌落式避雷器，同時(shí)在兩側(cè)設(shè)置4個(gè)直槽口配合三相標(biāo)志卡扣，在本防護(hù)罩兩側(cè)上部分設(shè)置相對(duì)較大的直槽口，方便現(xiàn)有夾具進(jìn)行配合，可采用手持式夾具對(duì)本防護(hù)罩進(jìn)行帶電操作，或采用高壓絕緣棒進(jìn)行手持式作業(yè)。

2 ? ?跌落式避雷器防護(hù)罩安裝方式

安裝過(guò)程中通過(guò)兩側(cè)設(shè)置的孔洞配合現(xiàn)行的耐壓10 kV絕緣操作桿進(jìn)行作業(yè)，利用絕緣安裝桿，可不受線(xiàn)路停電計(jì)劃限制，既方便了已投運(yùn)的避雷器進(jìn)行整改更新，又不需要線(xiàn)路停電，大大節(jié)省了停電時(shí)間，對(duì)于提高供電可靠性有著極大的幫助。也可采取停電作業(yè)方式，施工單位只需將防護(hù)罩用手掰開(kāi)，安裝在避雷器上，安裝方式靈活，新舊避雷器均可安裝，可大范圍推廣應(yīng)用，旨在從源頭解決小動(dòng)物觸碰設(shè)備帶電部分的問(wèn)題，防止線(xiàn)路短路、接地故障發(fā)生，從而減少線(xiàn)路故障次數(shù)。三相標(biāo)志卡扣通過(guò)設(shè)計(jì)成一字形配合防護(hù)罩，在不影響美觀的同時(shí)方便運(yùn)行維護(hù)單位進(jìn)行相序識(shí)別，采用直槽口拔?？墼O(shè)計(jì)，可緊緊扣在防護(hù)罩上，安裝牢固。

若施工現(xiàn)場(chǎng)需要停電作業(yè)或進(jìn)行新建桿塔作業(yè)，施工人員可在無(wú)電狀態(tài)下的桿塔上安裝本文所述絕緣防護(hù)罩。將7字形三相標(biāo)志卡扣扣進(jìn)此防護(hù)罩兩側(cè)，并檢查其自身是否存在缺陷，保證三相標(biāo)志卡扣和防護(hù)罩緊緊扣住并無(wú)缺陷，利用表面T字形縫隙將避雷器防護(hù)罩掰開(kāi)，穿過(guò)避雷器上的70電線(xiàn)，隨后將防護(hù)罩套進(jìn)避雷器即可，如圖2所示。

若施工現(xiàn)場(chǎng)為帶電作業(yè)，需攜帶耐壓10 kV以上的絕緣棒或耐壓10 kV以上的其他手持夾具，將夾扣扣住該防護(hù)罩兩側(cè)配備的直槽口，將7字形三相標(biāo)志卡扣扣進(jìn)此防護(hù)罩兩側(cè)，并檢查其自身是否存在缺陷，保證三相標(biāo)志卡扣和防護(hù)罩緊緊扣住并無(wú)缺陷。穿上絕緣靴，站立在地面上，手戴絕緣手套并利用絕緣棒將防護(hù)罩送上桿塔上的跌落式避雷器，同理穿過(guò)70電線(xiàn)后將防護(hù)罩套在避雷器上并包裹住，完成帶電操作作業(yè)。該防護(hù)罩極大程度上為施工單位帶來(lái)了便捷性，提高了工作效率，同時(shí)降低了停電計(jì)劃的成本。

需要補(bǔ)充的是，若施工現(xiàn)場(chǎng)為帶電作業(yè)，需要配備帶電作業(yè)的常規(guī)操作工具以及包括絕緣手套和絕緣靴在內(nèi)的其他安全工具，從而多重保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的人身安全。

跌落式避雷器防護(hù)罩典型應(yīng)用場(chǎng)景如圖3所示。

3 ? ?跌落式避雷器防護(hù)罩帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益

戶(hù)外架空線(xiàn)路可以在發(fā)生特殊情況引起的故障時(shí)自動(dòng)響應(yīng)合閘，保障供電可靠性。然而，實(shí)際應(yīng)用中由于一些障礙物以及小動(dòng)物觸碰塔架上金屬部分，仍會(huì)引起線(xiàn)路短路甚至爆火花等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整條線(xiàn)路全線(xiàn)停電。巡檢人員無(wú)法在第一時(shí)間確定為幾號(hào)塔架出現(xiàn)故障，需沿著線(xiàn)路進(jìn)行巡檢運(yùn)維搶修，不僅對(duì)普通用戶(hù)的生活造成了一定困擾，對(duì)于無(wú)應(yīng)急電源的企業(yè)而言更是會(huì)造成直接經(jīng)濟(jì)損失。目前，該原因?qū)е履彻╇妳^(qū)域電氣設(shè)備損耗率不斷增加，供電可靠性得不到保障，同時(shí)區(qū)域內(nèi)企業(yè)因每次意外故障造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)56萬(wàn)元甚至更多（該數(shù)據(jù)根據(jù)線(xiàn)路區(qū)域內(nèi)企業(yè)實(shí)際規(guī)模數(shù)量有所調(diào)整）。

為應(yīng)對(duì)該特殊情況造成的不必要損失，建議安裝可帶電型絕緣防護(hù)罩，使用材料為進(jìn)口透明PC材料，其抗電壓能力達(dá)38.9 kV，同時(shí)達(dá)到V0防火等級(jí)（優(yōu)）;而傳統(tǒng)的防護(hù)罩為橡膠類(lèi)護(hù)套，其材料壽命短、易氧化、不透明，同時(shí)易形成發(fā)熱部位，對(duì)運(yùn)維巡檢人員造成遮擋障礙，更是無(wú)法進(jìn)行帶電安裝。

因此，建議安裝可帶電型絕緣防護(hù)罩，一次安裝，可持續(xù)防范企業(yè)工廠專(zhuān)用臺(tái)架因鼠患引起的意外停電7～8年，同時(shí)無(wú)需客戶(hù)塔架停電安裝，通過(guò)專(zhuān)業(yè)施工單位在線(xiàn)路正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行帶電作業(yè)即可，提高了當(dāng)前作業(yè)環(huán)境的便捷性、可視性以及穩(wěn)定性，相比之下成本也大幅度降低。綜上所述，安裝該可帶電型絕緣防護(hù)罩每年可節(jié)約直接成本69萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4 ? ?結(jié)語(yǔ)

可帶電型跌落式避雷器防護(hù)罩可以在10 kV戶(hù)外跌落式避雷器導(dǎo)電部分與桿塔構(gòu)件之間增加一層絕緣保護(hù)，防止老鼠直接接觸導(dǎo)電部分，從而減少10 kV線(xiàn)路故障跳閘。該透明絕緣防護(hù)罩可以采用帶電作業(yè)方式安裝，無(wú)需停電即可對(duì)現(xiàn)有的10 kV戶(hù)外塔架設(shè)備進(jìn)行改造，從而消除10 kV戶(hù)外塔架鼠患防范不足的薄弱點(diǎn)。

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收稿日期：2020-07-14

作者簡(jiǎn)介：陳倫陟（1973—），男，廣東韶關(guān)人，工程師，長(zhǎng)期從事配網(wǎng)規(guī)劃、配網(wǎng)自動(dòng)化、配網(wǎng)運(yùn)維、配網(wǎng)工程等相關(guān)工作。