500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)進入等電位絕緣梯研制

王普寨 江 雷 易南健 陳偉林 郭 昊

500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)進入等電位絕緣梯研制

王普寨1江 雷2易南健2陳偉林1郭 昊3,4,5

（1. 國網(wǎng)湖南省電力有限公司建設(shè)公司，長沙 410100； 2. 國網(wǎng)湖南省電力有限公司，長沙 410100； 3. 國網(wǎng)湖南省電力有限公司輸電檢修分公司，湖南 衡陽 421000； 4. 智能帶電作業(yè)技術(shù)及裝備（機器人）湖南省重點實驗室（2016TP1025），長沙 410100； 5. 帶電巡檢與智能作業(yè)技術(shù)國網(wǎng)公司實驗室，長沙 410100）

500kV緊湊型同塔雙回線路在帶電作業(yè)中的安全距離有限、作業(yè)難度大，為此本文設(shè)計出一種180°旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯。該工具利用安全繩增加梯子的穩(wěn)定性，以此提高作業(yè)的安全性；其可伸縮性增加了攜帶的便捷性，通過牽引繩控制梯子的伸縮。根據(jù)理論與實驗分析，所研究的伸縮絕緣梯的絕緣強度和材料強度均滿足使用要求，且相對于絕緣平梯，其安裝更加便捷，操作更加簡單，能為500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)提供更良好的作業(yè)條件。

500kV緊湊型同塔雙回線路；帶電作業(yè)；等電位；絕緣平梯

0 引言

近年來，隨著500kV交流緊湊型線路相繼投入運行，國內(nèi)對緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)技術(shù)也進行了研究[1-5]。國網(wǎng)電力科學(xué)研究院結(jié)合工程實際進行三峽500kV同塔雙回線路和政平—宜興500kV同塔雙回線路帶電作業(yè)技術(shù)研究[3]，為人員帶電作業(yè)安全距離和人員防護提供了豐富的理論依據(jù)。但對于緊湊型的同塔雙回輸電線路帶電作業(yè)研究還不夠深入，尤其是在帶電作業(yè)的部分停電檢修方式、臨界距離時機械裝置代替作業(yè)人員進入電場開展帶電作業(yè)方式的研究及帶電作業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定方面的研究都還不夠深入和全面。文獻[6-9]提出了一種將虛擬現(xiàn)實（virtual reality, VR）與絕緣操作桿相結(jié)合的方式更換絕緣子，該方式安全高效，但帶電作業(yè)電磁干擾大，VR數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中存在信號斷續(xù)的隱患。文獻[10-13]通過軟件仿真，最終確定攀爬軟梯法為500kV緊湊型同塔雙回輸電線路帶電作業(yè)進入等電位的方法，對作業(yè)人員穿著60dB的屏蔽服進行了實驗。此外，500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)的開展受距離和作業(yè)方法的限制，只能進行下層橫擔(dān)上的帶電檢修作業(yè)，極少開展其他作業(yè)項目。因此，500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)在現(xiàn)階段的研究成果很難滿足緊湊型的同塔雙回輸電線路帶電作業(yè)檢修的需求。

本文通過對緊湊型同塔雙回線路的研究，針對該條線路檢修作業(yè)電場分布特點及規(guī)律，設(shè)計一套能夠進入強電場等電位的工具，用于500kV垂直緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)。

1 旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯研制

500kV緊湊桿塔塔窗內(nèi)，相對地最小空氣間隙為3.7m（上相導(dǎo)線至下相塔窗側(cè)），注意到作業(yè)人員經(jīng)由水平通道進入等電位組合間隙不滿足安規(guī)要求。為解決平梯使用時的實際問題，需研制適用于緊湊型線路桿塔的平梯，即500kV緊湊型線路旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯。本文所設(shè)計的平梯解決的是平梯結(jié)構(gòu)和實用性問題。

500kV緊湊型線路旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯如圖1所示，分為后端固定梯與前端伸縮梯、角鐵鎖扣、導(dǎo)線掛鉤及安裝其上的牽引繩與安全繩，平梯一端連接桿塔上的橫擔(dān)（見圖1中C），另一端掛于導(dǎo)線（見圖1中A），安裝便捷，易于操作。通過安全繩（見圖1中B）加強梯子的穩(wěn)定性，提高作業(yè)安全性。通過牽引繩索控制梯子的伸縮，調(diào)節(jié)靈活具有通用性，等電位作業(yè)人員通過該絕緣平梯進出強電場，在緊張的空間內(nèi)保證了安全距離。

圖1 500kV緊湊型線路旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯

2 力學(xué)計算

2.1 彎矩強度計算

500kV緊湊型線路旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯在使用時考慮極端的受力情況，即前端完全伸出時的受力狀態(tài)。作業(yè)人員在梯頭作業(yè)或在梯子上行進過程中存在兩種受力，即受到橫向力和軸向力的作用，橫向力仍為主要受力。梯子由此受到較大彎矩，為受力薄 弱點。

設(shè)梯子本身（包括滑梯座椅）所受重力為1= 150N，梯子長為=10m，在計算彎矩時按均布荷重考慮，均布荷重為

最大彎矩計算由彎矩受力圖得出，如圖2所示。