500 kV輸電線路導線檢修作業(yè)平臺固定架設計

高 亮

(內蒙古電力(集團)有限責任公司內蒙古超高壓供電分公司,內蒙古 呼和浩特 010080)

0 引 言

500 kV輸電線路運行年限較長,存在導線壓接管松動、脫出的風險,使得導線壓接管預絞絲纏繞加強、導線的麻箍以及間隔棒更換等工作也成為常態(tài)化檢修工作[1]。目前這些檢修工作均需要人工登塔走線完成。結合實際操作,通過對歷年來檢修工作的細致分析,發(fā)現檢修中存在以下風險因素:

1)導線壓接管加強預絞絲纏繞工作一般至少需要兩人同時作業(yè),子導線承受的重力可能導致子導線之間距離過大,不利于開展檢修工作。根據實際走線發(fā)現,在人工走線時子導線間最大間距有時會達到1～1.2 m,遠大于450 mm的子導線規(guī)定間距要求[2]。同時作業(yè)人員存在無法保持平衡、發(fā)生側翻的風險,這對作業(yè)人員的安全和心理是極大的考驗。

2)導線壓接管預絞絲纏繞加強的檢修工作難度大,既需要兩個作業(yè)人員走線本領強、業(yè)務能力突出,又需要作業(yè)人員有過人的體力和耐力。而且靠人工作業(yè)來完成該項檢修任務需要很長時間的高空作業(yè),大大增加了作業(yè)風險[3-4]。

3)在導線壓接管預絞絲纏繞加強工作中,由于每個人的身材不同,臂展也各不相同。因此,當子導線之間距離變大時,會使纏繞工作進展緩慢,甚至無法開展[5]。

導線飛車是目前500 kV輸電線路帶電作業(yè)、維修和安裝用到的輔助工具[6],主要用途是幫助作業(yè)人員在四分裂導線上行走,便于完成簡單的單人消缺維修工作,例如補銷子、補螺母、復位防震錘等。但導線飛車不適用于兩人同時在四分裂導線上作業(yè),而且也不適用于完成作業(yè)面積大的復雜維修工作,例如導線壓接管預絞絲加強、間隔棒更換等。

為此,下面設計研制了一種500 kV輸電線路導線檢修作業(yè)平臺固定架,可以降低人員檢修工作強度及作業(yè)風險,減少檢修工作的時間,確保導線壓接管預絞絲纏繞加強等檢修工作的順利進行。

1 固定架功能設計

所研制的500 kV輸電線路導線檢修作業(yè)平臺固定架,是為了解決上述輸電線路導線檢修作業(yè)問題,因此需要固定架具備以下功能:

1)對輸電線路作業(yè)點導線進行固定,防止子導線之間距離過大;

2)具備輸電線路子導線間距調節(jié)能力,便于預絞絲纏繞;

3)能夠實現輸電線路導線上作業(yè)點的位置轉移;

4)能夠實現作業(yè)工具及施工材料的上下傳遞。

輸電線路導線檢修作業(yè)平臺固定架設計主要包括主骨架設計、子導線線間距調節(jié)功能設計、上下物件傳遞功能設計、導線上移動功能設計,如圖1所示。

圖1 輸電線路導線檢修作業(yè)平臺固定架設計

2 固定架設計方案

2.1 主骨架設計

1)尺寸設計

參照500 kV四分裂導線間隔棒的尺寸,設計固定架主骨架的邊框寬度為700 mm,滑輪間距為450 mm,調節(jié)高度為450～700 mm,滿足輸電線路安裝要求。固定架主骨架如圖2所示。

圖2 固定架主骨架

2)作業(yè)位置固定方式設計

固定架在作業(yè)位置的固定方式有兩種:銷子固定、鐵絲纏繞固定。

銷子固定方式,是在滑輪與主骨架間橫向穿入銷子,利用滑輪與導線間的摩擦力,使滑輪不能轉動達到固定效果。銷子容易插拔,操作簡單便捷。而采用鐵絲纏繞固定方式,會由于導線晃動而不便于開展鐵絲纏繞,并且當纏繞不夠牢固時還會造成導線磨損;同時,在拆除纏繞鐵絲時便捷性也較差,工作程序繁瑣不易操作。

由于銷子固定方式操作方便,極大地降低了高空作業(yè)的難度,所以主骨架在作業(yè)點處的固定方式選用銷子固定,見圖3。

圖3 固定架固定

3)材料選擇

要求主骨架材料強度高、輕質、耐用性好、攜帶方便。對比了塑鋼、鋼筋、鋁合金等幾種材料,最終選定鋁合金作為主骨架材料。

2.2 子導線線間距調節(jié)功能設計

固定架子導線線間距調節(jié)方式一般有兩種方案:伸縮式調節(jié)和螺桿式調節(jié)。

由于作業(yè)人員在重力作用下使導線下沉形變,采用伸縮式調節(jié)方式時,工作人員難以依靠自身力量將導線收緊固定。而且在子導線的間距調整時,很難調整出適當的施工間距,對作業(yè)人員的力量及耐力要求極高。而螺桿式調節(jié)方式可以解決這一難題,使用合適長度的螺紋桿,通過兩端固定并使用扳手擰緊或放松螺母來調節(jié)子導線間距。

螺桿式調節(jié)裝置可以方便省力地調整出適當的施工間距,所以在固定架子導線線間距調整功能上采用螺桿式調節(jié)裝置,如圖4所示。

圖4 固定架子導線線間距調節(jié)裝置

2.3 固定架便攜功能及物件上下傳遞功能設計

日常在導線壓接管預絞絲加強檢修工作當中,采用作業(yè)人員攜帶傳遞繩上塔至導線作業(yè)點處進行檢修,這樣作業(yè)人員在登塔和塔上位置轉移時,極大地增加了作業(yè)人員高空墜落的風險。因此設計一款便于攜帶且能夠上下傳遞工具和材料的固定架尤為重要。

固定架的便攜性設計,即在固定架上設計可以折疊和展開的一段主骨架,折疊裝置如圖5所示。利用主骨架螺桿式調節(jié),可以將主骨架拆成對稱的兩部分。這樣極大地收縮了主骨架的展開尺寸,利用工具背包可以輕松攜帶主骨架上塔至導線作業(yè)點,由于固定架整體重量輕,可以大大節(jié)省作業(yè)人員體力。從而使作業(yè)人員將更多的注意力集中在登塔和塔上位置轉移上,提高了作業(yè)人員的安全水平。相比于攜帶傳遞繩上下塔,此功能設計方案最優(yōu)。

圖5 固定架折疊裝置

固定架的物件上下傳遞功能設計,即在固定架的下骨架上加裝可旋轉的搖動式滑輪和鋼絲繩。作業(yè)人員在作業(yè)處固定好固定架后,通過手搖滑輪,可以將鋼絲繩下降至地面。地面工作人員將工具及材料綁扎至鋼絲繩后,線上作業(yè)人員可以旋轉滑輪將工具和材料傳遞至作業(yè)位置。固定架物件上下傳遞功能如圖6所示。

圖6 固定架上下物件傳遞功能

2.4 固定架在導線上移動功能設計

在傳統(tǒng)的一相四分裂導線壓接管預絞絲纏繞加強檢修工作中,一個作業(yè)點完成后轉移至下一個作業(yè)點,往往需要工作人員拆除傳遞繩并攜帶在身上進行轉移,這樣對作業(yè)人員的體力要求很高。同時,這也增加了高空作業(yè)人員在導線上位置轉移過程中的風險。為了解決這一難題,給固定架設計了在導線上移動的功能,方便作業(yè)位置的轉移。

該設計采用滑輪來實現固定架在導線上的移動。在固定架上、下主骨架上分別設計兩個與導線同寬的滑輪,滑輪輪槽間距略大于導線直徑,防止在導線上移動時磨損導線和導線滑出輪槽外,如圖7所示。

圖7 導線上采用滑輪移動

在轉移時,只需作業(yè)人員將固定架推至下一個作業(yè)點固定即可開展工作。相比于傳統(tǒng)的轉移方式,固定架更好地節(jié)省了作業(yè)人員體力,降低了高空轉移時的危險性。

3 輸電線路導線檢修作業(yè)平臺固定架應用效果

利用某500 kV輸電線路停電機會,對輸電線路多分裂導線檢修作業(yè)平臺固定架應用效果進行測試,如圖8所示。

圖8 輸電線路導線檢修作業(yè)平臺固定架應用效果

經測試,500 kV輸電線路導線檢修作業(yè)平臺固定架采用輕便型折疊材料,攜帶方便。采用滑輪結構,使檢修作業(yè)平臺作業(yè)點位置轉移方便。采用銷子固定方式,銷子插拔較為輕松。采用螺桿式調節(jié)子導線間距,滿足不同身材作業(yè)人員的需求。利用輪軸方法傳遞預鉸絲,節(jié)省了作業(yè)人員的體力。

該固定架的設計為檢修導線壓接管補休接續(xù)、預絞絲纏繞加強、導線的麻箍、間隔棒更換等工作提供了新的方式,并提高了檢修業(yè)務技術水平,可廣泛應用于500 kV四分裂導線檢修作業(yè)現場。

4 結 論

上面設計了一種500 kV輸電線路多分裂導線檢修作業(yè)平臺固定架,可以很好地輔助作業(yè)人員完成導線壓接管預絞絲加強纏繞等工作。此裝置安裝靈活、便于攜帶、操作簡便,能實現導線壓接管預絞絲加強作業(yè)安全高效、保質保量完成,具有廣闊的應用前景。

此裝置還可以用于更換導線間隔棒,利用固定架的便攜性和其調節(jié)子導線線間距固定性,可以直接固定于需更換的間隔棒處;利用固定架自身可上下傳遞物件的優(yōu)點,可以減少作業(yè)人員在登塔過程中攜帶傳遞繩環(huán)節(jié),降低作業(yè)人員上下塔的危險。下一步將會研發(fā)采用電力驅動來實現物件上下傳遞及作業(yè)平臺在導線上轉移,便于快速、高效、安全地完成檢修作業(yè)。