帶電工具研制

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1、雙分裂導(dǎo)線帶電作業(yè)工具的研制胡軍朱海波（咸寧供電公司輸電中心，湖北省咸寧市437011）摘要：針對中相導(dǎo)線帶電作業(yè)操作復(fù)雜、時間長的問題。研制了一種新型帶電作業(yè)工具。利用該工具可實現(xiàn)簡化，高效的帶電更換中相絕緣子串。并通過應(yīng)力分析計算充分驗證了該工具的可靠實用性。關(guān)鍵詞：帶電作業(yè)；工具；雙分裂導(dǎo)線引言輸電線路帶電作業(yè)是一項提高電網(wǎng)安全可靠性的重要工作，而帶電作業(yè)工器具是決定帶電作業(yè)方法及工作效率的一個重要因素?，F(xiàn)代電網(wǎng)常見的雙分裂導(dǎo)線線路作業(yè)實踐表明，只有進(jìn)行等電位的帶電作業(yè)方式才可以對絕緣子進(jìn)行更換；而對于M2型、Z型等形式的桿塔，由于中相導(dǎo)線安全距離得不到保障，只能進(jìn)行停電檢修。常規(guī)等電

2、位作業(yè)的工作程序分為11步、3個工作點，在通常情況下一項作業(yè)需耗時55分鐘，操作復(fù)雜、實效低、勞動強(qiáng)度大、安全系數(shù)低。而間接帶電作業(yè)的工作程序分為6步、3個工作點，在通常情況下一項作業(yè)耗時30分鐘，所需工具少，操作簡單、勞動強(qiáng)度低、安全系數(shù)高。如果把原來的等電位作業(yè)方式改為間接帶電作業(yè)，將使得更換雙分裂單串直路絕緣子的工作程序大為簡化、勞動強(qiáng)度大為降低，對于電網(wǎng)的高效、可靠、安全運行將有著非常重要的意義。本文針對220kV雙分裂單串直路絕緣子的聯(lián)接方式，研制出了一套新的適用于這類線路的帶電工具，大大提高了帶電更換雙分裂導(dǎo)線單串直路絕緣子的安全系數(shù)和工作效率。1課題研究內(nèi)容1.1研究方向針對擬

3、定的課題，研究方向從以下兩個方面展開：首先，研制在提升雙分裂導(dǎo)線同時能固定三聯(lián)板的卡具，實現(xiàn)更換雙分裂導(dǎo)線整串絕緣子不需進(jìn)行等電位作業(yè)；其次，研制新工具與原帶電工具進(jìn)行組合形成新的組合帶電工具，制定間接帶電作業(yè)方法，結(jié)束M2型鐵塔中相不能帶電更換絕緣子的歷史。本課題針對常見的M2型、Z型直路桿塔建立組合帶電工具的模型，由于兩種塔的橫擔(dān)鋼材的組裝結(jié)構(gòu)有顯著的區(qū)別，故分別進(jìn)行論述。本課題建立的帶電工具模型分為橫擔(dān)金具和下部分托卡具金具兩部分：對于橫擔(dān)部分金具，針對M2型鐵塔橫擔(dān)吊線角鋼中間的間隙，研制出墊板式絲桿橫擔(dān)金具；針對拉線V型鐵塔橫擔(dān)吊線的兩塊角鋼有緊密背靠背的特點，研制出單邊卡式絲桿橫

4、擔(dān)金。對于下部分托卡具，由于該卡具是整套帶電工具的重點，故直接關(guān)系到作業(yè)方式的改變。對線路絕緣子和雙分裂導(dǎo)線之間的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)和原來的整套帶電工具進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，原來的帶電工具的下面是拉板鉤，直接鉤的是雙分裂導(dǎo)線，在分解絕緣子和導(dǎo)線的聯(lián)接后，中間的三角聯(lián)板隨之傾倒，只有在等電位電工的操作下，三角聯(lián)板才能將絕緣子和雙分裂導(dǎo)線重新聯(lián)接起來。故解決問題的關(guān)鍵在于帶電工具下部分起吊結(jié)構(gòu)的研制。經(jīng)過現(xiàn)場實際調(diào)研，課題組發(fā)現(xiàn)如果將起吊的吊點由導(dǎo)線上移到三角聯(lián)板上該問題就迎刃而解。1.2應(yīng)力驗算5以上分析初步形成了帶電工具的模型，下面進(jìn)行應(yīng)力驗算，以確定合理的工具尺寸。本文以湖北咸寧地區(qū)的鳳塘、岳塘線作為實例進(jìn)

5、行計算。這兩條線路的型號為LGJQ-240，鋼芯標(biāo)稱截面為40平方毫米，線路參數(shù)如表1所示。表1鳳塘、岳塘線線路參數(shù)符號含義參數(shù)LV最大設(shè)計垂直檔距700mA計算截面277.75mm2d外徑26.66mmq導(dǎo)線的單位長度質(zhì)量964.3kg/km1.2.1綜合垂直荷載計算單根導(dǎo)線自重比載為g1(0,0)=qg/A×10-3=(964.3×9.8/277.75)×10-3=3.4×10-2MPa/m(1)《安規(guī)》規(guī)定進(jìn)行帶電作業(yè)時，風(fēng)力不得大于5級，查得5級風(fēng)力的風(fēng)速為8.0-10.那么取最大風(fēng)速v=10.7m/s,理論風(fēng)壓Wv=0.6128v2=70.15Pa。單根導(dǎo)線風(fēng)壓比載為g4（0,10

6、.7）=αcdWvsin2θ/A×10-3MPa/m=1.0×1.1×26.66×70.15×1/277.75×10-3=7.4×10-3MPa/m(2)單根導(dǎo)線在5級風(fēng)時的綜合垂直比載為g6==3.48×10-2MPa/m（3）絕緣子串重量G0按14片計算，雙分裂導(dǎo)線綜合垂直荷載為G=2g6ALV＋G0=2×3.48×10-2×277.75×700＋4.59×14×9.8=14162N（4）考慮到帶電工具的重量，雙分裂導(dǎo)線綜合垂直荷載取G=15000N。1.2.2應(yīng)力校驗①拉V型直路鐵塔的吊線橫擔(dān)的角鋼是背靠背貼在一起的，所以課題組研制出相對應(yīng)單邊卡具，分別有2個相同結(jié)構(gòu)的單邊卡；其中一個

7、單邊卡與鐵塔橫擔(dān)的組裝示意圖如圖1所示。單邊卡具在實際操作過程中的受力情況如圖2所示。5圖1拉V型直路鐵塔單邊卡具示意圖圖2拉V型直路鐵塔單邊卡具受力示意圖列點O的力矩平衡方程：G1·L1－Fy·L2=M（5）在豎直方向上列力平衡方程：Fy=G1=G/2（6）由（5）（6）方程可得：M=G/2（L1-L2）=15000/2×（0.105-0.075）=225N·m（7）由力矩M=FX·L3得出：FX=M/L3