一種智能輸電線路發(fā)熱帶電處理裝置

張大彬　張紅崗　楊明彬　王曉峰　張永勝

摘要：帶電裝卸線夾是電工在操作之中常用到的分流安裝工具，在電網(wǎng)的安裝與對輸電線路發(fā)熱故障處理中有著重要的作用，傳統(tǒng)的帶電裝卸線夾沒有電流測量單元操作者無法掌握分流電流信息，且在使用時(shí)需要使用者進(jìn)行手工鎖緊，但這樣不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力還會增加操作人員的觸電幾率。本文對傳統(tǒng)的帶電裝卸線夾進(jìn)行了全面智能化改進(jìn)，設(shè)計(jì)出可實(shí)時(shí)檢測電流和具有遠(yuǎn)程遙控自動鎖緊功能的智能帶電裝卸線夾，能在減少作業(yè)步驟提高作業(yè)效率的同時(shí)保障作業(yè)人員的安全。

關(guān)鍵詞：帶電分流器;改進(jìn);電流監(jiān)測;自動鎖緊

中圖分類號：TM912文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-9129（2020）07-0072-02

Abstract：charged handling clamp is of shunt installation tools used by electricians in the operation， in the installation of the power grid with fever on transmission line fault has an important role in processing， the traditional electric loading and unloading of clamp without current measurement unit operator cannot grasp the shunt current information， and users need to manually lock when use， but it is not only time-consuming to operators also increases the chance to get an electric shock. In this paper， the traditional live loading and unloading wire clip is improved in an all-round way， and the intelligent live loading and unloading wire clip with real-time detection of current and remote automatic locking function is designed， which can reduce the working steps and improve the working efficiency while ensuring the safety of workers.

Key words：Live shunt;Improvement;Current monitoring;Automatic locking

引言：高壓輸電線路在長期運(yùn)行過程中，因所處野外環(huán)境條件較為惡劣，容易出現(xiàn)因反復(fù)熱脹冷縮導(dǎo)致連接點(diǎn)松動和因外力損傷或遭受雷擊導(dǎo)致導(dǎo)線斷股的情況。造成輸電線路停運(yùn)事故。

根據(jù)歐姆定律的推導(dǎo)公式P=I2/R，通過降低故障點(diǎn)的載流量，可有效減小其發(fā)熱量，避免故障點(diǎn)溫度繼續(xù)升高，待具備停電檢修條件時(shí)再做徹底處理。文獻(xiàn)[2]提出了一種改良帶電裝卸線夾，但只是簡單的在原有基礎(chǔ)上加裝了反光條和掛接式下操作構(gòu)架，基本無法提高作業(yè)效率。對現(xiàn)有的帶電裝卸線夾進(jìn)行智能化改良，提升其作業(yè)效率和操作的成功率，保障相關(guān)人員的人身安全具有重大意義。

1傳統(tǒng)的配網(wǎng)作業(yè)帶電裝卸線夾的種類和缺點(diǎn)

目前我國配網(wǎng)帶電作業(yè)所使用的帶電裝卸線夾均為YZ型，采用的是螺旋旋緊式結(jié)構(gòu)。按照操作部分末端的操作方式帶電裝卸線夾可分為兩種，一種是采用金屬棒作為旋緊結(jié)構(gòu)，但操作金屬棒進(jìn)行旋緊作業(yè)時(shí)比較困難，操作人員難以借力，在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)可能會面臨關(guān)鍵部件不適用的問題。另一種采用的是金屬環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行旋緊，在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，將絕緣棒穿過金屬環(huán)，再旋緊金屬環(huán)即可[2]。

2改進(jìn)智能化帶電裝卸夾

2.1裝置改進(jìn)思路。傳統(tǒng)的按照末端操作形式的帶電裝卸線夾在操作時(shí)的一大不便之處就是要使用金屬棒進(jìn)行手工旋緊操作，在對發(fā)熱線路進(jìn)行處理時(shí)，作業(yè)人員一般都身處高處，并且還需要時(shí)刻維持自身的平衡，因此操作人員在進(jìn)行旋緊動作時(shí)借力困難容易造成操作失敗且傳統(tǒng)的帶電裝卸線夾不能測量電流，無法掌握分流電流的信息難以對分流電流進(jìn)行量化控制。本文的改進(jìn)思路是在智能分流線夾上集成遙控自動鎖緊功能和分流電流測量及量化控制單元，定量的進(jìn)行控制將故障點(diǎn)載流量控制在可控范圍內(nèi)，提升作業(yè)效率。

2.2裝置的智能化改進(jìn)。為了克服前文所述的傳統(tǒng)帶電裝卸夾缺點(diǎn)，在新型帶電分流裝置上集成自動鎖緊單元、無線遙控單元和分流電流測控單元由微控單元進(jìn)行控制和可充電的蓄電池組進(jìn)行供電。改進(jìn)后的控制框圖如圖（1）所示

由圖一可知智能分流夾集成了無線遙控單元，操作人員可以通過遙控器發(fā)出驅(qū)動指令由集成在微控制器上的無線傳輸模塊接收，最后再由微控制器發(fā)出驅(qū)動信號讓直流伺服電機(jī)執(zhí)行鎖緊動作，通過這些智能化改進(jìn)后，操作人員在作業(yè)時(shí)只需使用專用的遙控器操作就能讓分流線夾自動的夾緊于輸電線路的導(dǎo)線上，可使分流線夾應(yīng)用于更多復(fù)雜的環(huán)境中提高作業(yè)效率，同時(shí)保障作業(yè)人員-的安全。

2.3裝置構(gòu)成。圖（2）為經(jīng)過重新改進(jìn)設(shè)計(jì)的智能帶電裝卸線夾，其中1和2分別為左爪臂與右爪臂，3、4、5為傳動齒輪組，6為直流伺服電機(jī)，7為角度傳感器，8為交流電流傳感器，9為底座，起到承載裝置的作用，10為分流線連接柱，11為金屬外殼。

在實(shí)際使用智能帶電鎖緊夾時(shí)，首先根據(jù)線路的載流情況選取橫截面積適宜的多股銅導(dǎo)線，根據(jù)現(xiàn)場發(fā)熱節(jié)點(diǎn)的環(huán)境位置截取適當(dāng)長度;然后將銅導(dǎo)線的兩端分別連接至2個(gè)智能帶電鎖緊線夾的接線板并用扳手將兩顆壓緊螺栓擰緊;再用兩支絕緣桿分別鉤入兩只智能帶電鎖緊線夾的吊裝孔，同時(shí)將兩只鎖緊線夾懸掛到故障點(diǎn)兩側(cè)的線路導(dǎo)線上，并調(diào)節(jié)兩只鎖緊線夾之間的距離使多股銅導(dǎo)線繃直;最后使用專用遙控器在地面分別進(jìn)行遙控操作，相比與傳統(tǒng)的帶電裝卸夾具有省力、安全快速高效等顯著優(yōu)點(diǎn)。

3總結(jié)

本文針對處理高壓輸電線路局部發(fā)熱故障的帶電分流操作經(jīng)常使用的帶電裝卸夾進(jìn)行了全面智能化改良，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)電流監(jiān)測和遙控自鎖功能，可使分流夾應(yīng)用于更多復(fù)雜的環(huán)境中并能在提高作業(yè)效率同時(shí)保障作業(yè)人員的安全。后續(xù)可設(shè)計(jì)出一種配套的自動伸縮絕緣桿與分流夾進(jìn)行配合作業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]申燁.一種新型帶電引線線夾的研制[J].機(jī)電信息，2015（15）：140-141.

[2]何國偉.帶電裝卸線夾提升一次操作成功率的改良[J].中國科技投資，2019，（32）：107.

[3]史興華，張勁，張文杰.配電線路帶電作業(yè)技術(shù)與管理[M].北京：中國電力出版社，2011.

作者簡介：張大彬（1985-）男，吉林九臺人，國網(wǎng)海東供電公司，大學(xué)本科，工程師，主要從事35-110千伏線路檢修、帶電作業(yè)工作。

張紅崗（1971-）男，陜西鳳翔人，國網(wǎng)青海省電力公司海東供電公司，大學(xué)本科，高級技師？主要從事輸電線路運(yùn)維工作。

楊明彬（1967-）男，青海西寧人，國網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院，大學(xué)本科，高級工程師，長期從事輸電線路專業(yè)管理及運(yùn)維技術(shù)研究。

王曉峰（1972-）男，青海西寧人，國網(wǎng)青海省電力公司，大學(xué)本科，高級工程師，青海西寧人，主要從事輸電專業(yè)管理，輸電專業(yè)技術(shù)研究應(yīng)用領(lǐng)域。

張永勝（1970-）男，青海湟源人，國網(wǎng)青海省電力公司，大學(xué)本科，高級工程師，主要從事高壓輸電線路運(yùn)維檢修管理工作。