一種帶負荷處理液壓型耐張線夾引流板發(fā)熱技術(shù)及輔助裝置的探討

一種帶負荷處理液壓型耐張線夾引流板

發(fā)熱技術(shù)及輔助裝置的探討摘要：傳統(tǒng)的輸電線路液壓型耐張線夾引流板發(fā)熱缺陷帶電處理方法，作業(yè)手段單一，工具簡單，作業(yè)過程中存在較高的人身和電網(wǎng)安全風險。本文對液壓型耐張線夾發(fā)熱缺陷帶電作業(yè)技術(shù)開展研究，對作業(yè)中分流線固定方式、輔助裝置固定方式、引流線輔助裝置等進行了大膽嘗試和改進，明確了作業(yè)方法，固化了作業(yè)流程，研究制作出一批專用工器具，實現(xiàn)作業(yè)安全的“雙保險”，實踐證明應(yīng)用該輔助裝置和分流裝置的創(chuàng)新實踐是可行的，安全的。該技術(shù)可大幅降低作業(yè)人員和電網(wǎng)的安全風險，提高缺陷處理的作業(yè)效率，具有一定的推廣應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：帶電作業(yè)；液壓型；耐張線夾；發(fā)熱；分流裝置；輔助裝置0引言液壓型耐張線夾是架空輸電線路中必不可少的重要組成部件，主要用來將導線固定在非直線桿塔的耐張絕緣子串上，起錨固作用，是高壓輸電線路中與大截面導線配套的重要金具，其運行的可靠性將極大影響線路的安全運行。它除承受導線的張力外，還是全導電體，所以必須保證液壓型耐張線夾在承受導線張力的同時還要具有良好的電氣性能。據(jù)統(tǒng)計，液壓型耐張線夾運行中常常由于引流板因受力不均勻或者施工工藝不當，造成引流板或引流端子變形、斷裂，且常發(fā)現(xiàn)耐張線夾引流板與引流線夾接觸處溫度較高，出現(xiàn)發(fā)燙、燒紅甚至熔斷的現(xiàn)象，耐張線夾引流板已成為輸電線路的一個重大薄弱點，給輸電線路的安全穩(wěn)定運行帶來較大的危害［1-5］。目前，常見的處理方法主要分為兩種：一種是間接作業(yè)即地電位作業(yè)法。對于由于螺栓松動導致耐張線夾引流板與引流線夾接觸不良造成的發(fā)熱缺陷，利用絕緣操作桿和螺栓緊固專用工具進行消除，這種作業(yè)方法具有人體不與帶電體接

觸的優(yōu)點，常用于處理110kV及以下電壓等級因引流板螺栓松動而導致的發(fā)熱問題，具有一定局限性。另一種是直接作業(yè)法即等電位作業(yè)法。大部分220kV及以上電壓等級的發(fā)熱缺陷需要等電位電工進入強電場對發(fā)熱的耐張線夾進行處理，對于因施工質(zhì)量不佳、漏涂導電脂、腐蝕等致使兩片單板間存在雜質(zhì)，而使接觸電阻增大，導致引流板發(fā)熱超標的許多非分裂（單根）導線，往往束手無策，必須停電處理。隨著人們對電力的需求量和依賴性日益增加，如何在不斷電的情況下對電網(wǎng)設(shè)備、電力線路進行檢修，帶電作業(yè)已成為一個重要的技術(shù)手段和發(fā)展趨勢。為了減少停電時間，處理發(fā)熱缺陷，國內(nèi)不少供電單位進行了積極探索和大膽嘗試，常用的處理方法是將液壓型耐張線夾進行短接分流，即在液壓型耐張線夾的兩側(cè)并聯(lián)安裝一條短接導線，分流從液壓型耐張線夾流過的電流，分流線一般多選用25mm2的軟質(zhì)多股銅線，分流線的固定方式則五花八門，有纏繞的，有用并溝線夾的，有專用夾具的，沒有統(tǒng)一的技術(shù)標準和專用工具，對帶電作業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能提出了較為嚴苛的要求，作業(yè)過程中往往存在分流線固定不牢靠，導流性能差，檢修工藝較差等缺點。特別是目前大部分110kV、少部分220kV電壓等級的輸電線路導線采用的是非分裂（單根）導線，作業(yè)過程中如果分流線處理不當發(fā)生脫落，將會產(chǎn)生較大電孤，直接導致帶負荷斷引流的惡性電氣誤操作事故，危及作業(yè)人員人身和電網(wǎng)的安全E］。由于作業(yè)中存在極大的安全風險，因此，長期以來帶電作業(yè)同行對于此類缺陷的處理往往諱莫如深，缺陷處理手段和技術(shù)鮮有突破。本文以常見處理方法為基礎(chǔ)，對液壓型耐張線夾發(fā)熱缺陷帶電作業(yè)技術(shù)開展研究，對分流線的固定方式、輔助裝置固定方式、引流線輔助裝置等進行了大膽創(chuàng)新和改進，以期通過新技術(shù)、新方法、新工具的應(yīng)用不斷增強駕馭電網(wǎng)的能力。1導線分流裝置本文研制的分流裝置并聯(lián)在液壓型耐張線夾的兩端，該裝置在耐張線夾與引流線和引流板打開前進行安裝，主要作用是進行分流，減小輸電線路流過耐張線夾引流板的電流，為處理耐張線夾的發(fā)熱缺陷提供保障。分流裝置的工作狀態(tài)示意圖如圖1所示。該分流裝置主要由分流線、分流板和分流線夾3個主要部件組成，分流線兩端與分流板通過液壓方式連接，分流板與分流線夾通過螺栓連接，分流線夾呈45。分別固定于導線和引流線上。分流裝置的分流線、分流板與分流線夾采用板式連接的方式，連接可靠性高。分流線根據(jù)輸電線路電壓等級和導線型號選擇，材質(zhì)為鋼芯鋁絞線，截面與原導線型號一致，這樣既保證了分流安全，同時，鋼芯鋁絞線也比較便于作業(yè)人員獲得。圖1分流裝置工作狀態(tài)示意圖分流線夾是分流裝置的核心，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，分流線夾包括夾具主體模塊、緊固模塊、防脫模塊。主體模塊包括線夾夾頭、線夾分流板、腰型連接孔、導軌、防脫壓塊、固定軸安裝孔。主體模塊的線夾夾頭位于夾具主體模塊頂部，采用加寬夾頭設(shè)計，增加與導線的接觸面積，保證通流能力和連接穩(wěn)定性。線夾分流板與線夾夾頭呈45。設(shè)計，符合人機工程，易于分流裝置的高空安裝和工藝控制，成型美觀。腰型連接孔均勻分布于線夾分流板底部，孔距可調(diào)節(jié)便于不同型號液壓型耐張線夾的高空安裝。緊固模塊包括緊固塊、緊固螺桿、緊固塊導向槽。緊固螺桿穿過分流線夾基部的螺紋孔與緊固塊底部的轉(zhuǎn)向槽連接，并通過銷釘限位，緊固螺桿旋轉(zhuǎn)控制緊固塊的上、下運動。緊固塊與導線的接觸面設(shè)有防滑導槽，可以避免線夾與導線和引流線夾緊后的側(cè)向滑動。緊固塊側(cè)向設(shè)緊固塊導向槽，緊固塊導向槽呈C型，與導軌配合使用，可以有效的避免緊固塊的側(cè)向晃動，增加裝置的穩(wěn)固性。防脫模塊包括扭力彈簧、防脫壓塊、固定軸。扭力彈簧一端安裝于防脫壓塊上，另一端安裝于線夾主體安裝孔內(nèi)。防脫壓塊受彈簧扭力自然狀態(tài)下呈打開狀態(tài)，受壓力后呈關(guān)閉狀態(tài)，可提高掛載的便利性和安全性。緊固塊壓緊導線后，防脫塊自動閉合，具有安裝防脫的效果。安裝時，等電位電工將分流裝置的一端安裝在引流線上，另一端安裝在導線上，利用棘輪扳手可將缺陷部位進行快速短接。圖2分流線夾結(jié)構(gòu)示意圖2通用輔助裝置通用輔助裝置是確保液壓型耐張線夾安全打開的重中之重，相當于等電位電工的“第三只手”，主要作用是將引流線進行可靠固定，當引流板打開時，作業(yè)人員可以通過該裝置對引流線在高度和左右上進行小幅移動和控制，以確保作業(yè)范圍內(nèi)無阻擋，方便等電位電工的操作。通用輔助裝置工作狀態(tài)示意圖如圖3所示，通用輔助裝置主要由上支臂、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、下支臂、多節(jié)夾具4個部分構(gòu)成。上支臂利用多節(jié)夾具和導線側(cè)耐張線夾連接固定。下支臂利用多節(jié)夾具與和引流線側(cè)耐張線夾連接固定。上支臂與下支臂通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括殼體功能模塊、雙向鎖止模塊、減速機。殼體功能模塊上的搖臂控制支臂的開合，雙向鎖止模塊控制支臂的懸停。上、下支臂設(shè)銷釘鎖止機構(gòu)，打開后可實現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)。滑動模塊上設(shè)齒條咬合塊打開后，伸縮臂可在一定范圍內(nèi)自由伸縮，方便下支臂長度的調(diào)整。巨一或?咽L~?????：："已J圖3通用輔助裝置工作狀態(tài)示意圖該裝置可以實現(xiàn)上、下、左、右、前、后6個自由度的隨意懸停，其中水平、左右旋轉(zhuǎn)的功能是靠機械臂軸承來實現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)到指定位置后可以通過棘輪鎖止機構(gòu)鎖定位置。上、下運動功能是靠諧波減速機實現(xiàn)的，實際使用中提升20kg的負載只需要2kg的力量輸入，上升到指定位置后棘輪離合器會將支臂鎖定到指定位置。前、后運動功能靠滑軌和滑塊來實現(xiàn)，當滑到指定的位置后，鎖止模塊會將機械臂鎖定到指定的位置。支臂骨架采用鋁合金材質(zhì)，外殼采用尼龍絕緣塑料材質(zhì)，轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)材料采用7050型鋁合金，在保證牢靠固定支撐引流線的同時，具有良好的導電性能。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。

圖4通用輔助裝置結(jié)構(gòu)示意圖多節(jié)夾具位于通用輔助裝置上、下支臂的兩端，用于輔助裝置與導線和引流線的固定，采用可拆卸和調(diào)節(jié)的夾具節(jié)設(shè)計，使用棘輪扳手可實現(xiàn)快速固定、拆卸，對管徑尺寸為30mm（NY-150）、32mm（NY-185）、36mm（NY120-240）、40.5mm（NY-300）和45mm（NY-400）的液壓型耐張線夾均具有良好的兼容性，達到通用的目的。多節(jié)夾具主要包括夾具節(jié)模塊、連接模塊、鎖緊模塊、轉(zhuǎn)向模塊，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。夾具上與耐張線夾接觸的面上均設(shè)置有防滑導槽，可以增加摩擦力，防止出現(xiàn)滑動；夾具采用螺栓緊固的方式，可以利用棘輪扳手實現(xiàn)快速安裝；夾具節(jié)采用橫向加寬的設(shè)計，具備更高的側(cè)向穩(wěn)固性；夾具鉤和夾具節(jié)進行減薄和鏤空處理，在保證強度的同時可以減輕夾具的重量，較少等電位電工高空作業(yè)的負擔。圖5多節(jié)夾具結(jié)構(gòu)示意圖3作業(yè)流程圖5多節(jié)夾具結(jié)構(gòu)示意圖3作業(yè)流程（1）工作負責人接到帶電作業(yè)任務(wù)后，根據(jù)任務(wù)難易和對作業(yè)設(shè)備的熟悉程度，決定是否需要進行查閱資料和現(xiàn)場勘察。（2）根據(jù)現(xiàn)場勘察結(jié)果，依據(jù)作業(yè)的危險性、復雜性和困難程度，制定有針對性的組織措施、安全措施和技術(shù)措施。（3）準備必要的作業(yè)文件。根據(jù)工作內(nèi)容、作業(yè)方法準備作業(yè)所需工器具（4）根據(jù)分流線尺寸，對作業(yè)材料進行清洗，利用液壓機將與待處理線路導線型號相同的鋼芯鋁絞線和液壓型耐張線夾進行壓接。（5）作業(yè)前，核對線路名稱及桿塔號，利用紅外熱成像儀對線路缺陷部位進行現(xiàn)場復測，確定作業(yè)位置與工作票相符。（6）檢查桿（塔）基礎(chǔ)、腳釘、拉線等是否牢固；現(xiàn)場檢測氣象條件、作業(yè)環(huán)境滿足帶電作業(yè)的要求。（7）工作負責人在工作開始前，與工作許可人聯(lián)系，申請停用自動重合閘裝置。（8）完成工作許可手續(xù)后，工作負責人組織全體工作班成員召開現(xiàn)場工前會，交代工作任務(wù)及分工、作業(yè)地點及范圍、作業(yè)環(huán)境及風險、安全措施及注意事項。被交代人員應(yīng)準確理解所交代的內(nèi)容，并簽名確認。（9）作業(yè)前，對絕緣工器具和作業(yè)用具進行認真檢查、檢測，確保作業(yè)工器具滿足作業(yè)要求。（10）地電位電工攀登桿塔或利用多旋翼無人機拋投絕緣繩至作業(yè)點附近，安裝絕緣軟梯或電動升降裝置。（11）準備工作完成后，等電位電工在不失去人身后備保護下沿絕緣子串/絕緣軟梯/電動升降裝置進入強電場。（12）地面電工配合等電位電工起吊作業(yè)所需工器具。等電位電工利用鉗形電流表對處理前的線路電流進行測量。（13）等電位電工在地面電工的配合下，將分流裝置的一端安裝在引流線上，另一端安裝在導線上，將缺陷部位進行短接。（14）等電位電工將輔助裝置的上支臂和導線側(cè)耐張線夾連接固定，下支臂和引流線側(cè)耐張線夾連接固定。（15）收緊輔助裝置手柄將引流線的重量轉(zhuǎn)移到輔助裝置上，并確保分流裝置、輔助裝置和引流線安裝可靠、牢固。（16）等電位電工將耐張線夾的連接螺栓拆除，轉(zhuǎn)動輔助裝置將引流線移動到不影響操作的一側(cè)。（17）用砂紙對引流板進行打磨處理，確保引流板平整、光滑。（18）打磨完成后，在引流板兩端均勻涂抹導電脂。（19）轉(zhuǎn)動輔助裝置將引流線移動到合適位置，連接耐張線夾的螺栓，恢復引流線的連接，確保引流線連接可靠，受力正常。（20）等電位電工在地面電工的配合下，將輔助裝置和分流裝置拆除，并傳遞至地面。（21）利用鉗形電流表對處理后的線路電流進行測量。（22）利用紅外熱成像儀對線路缺陷部位進行測量，缺陷部位溫度正常，經(jīng)工作負責人許可后，等電位電工退出強電場。4注意事項新技術(shù)、新方法的應(yīng)用是將傳統(tǒng)方法和創(chuàng)新成果相互融合的過程，一定能煥發(fā)出新的活力，為企業(yè)的安全生產(chǎn)和作業(yè)人員的人身安全帶來便利。但在實際操作中也應(yīng)注意以下安全事項：（1）對于帶電作業(yè)新項目和研制的新工具，應(yīng)進行科學試驗，通過在模擬設(shè)備上實際操作，確認安全可靠，編制出相應(yīng)的操作工藝方案和安全技術(shù)措施，并經(jīng)本單位批準后，方可在帶電設(shè)備上進行作業(yè)和使用。（2）工作前對作業(yè)現(xiàn)場進行全面勘察，判斷作業(yè)可行性，經(jīng)充分討論后，制定切實可行的安全措施后方可開展。

（3）掛梯開展液壓型耐張線夾發(fā)熱缺陷處理的導線截面積不得小于120mm2。（4）等電位電工與接地體間的安全距離不滿足安全作業(yè)要求時，禁止開展帶電作業(yè)。（5）等電位電工在沿絕緣軟梯/電動升降裝置進入強電場過程中不得失去后備保護繩的保護。（6）等電位電工與地電位電工傳遞工具和材料時，應(yīng)使用絕緣工具或絕緣繩索進行。（7）輔助裝置安裝前，應(yīng)先用分流裝置對液壓型耐張線夾進行短接，并確保分流線通流正常。（8）打開引流板前，應(yīng)再次核實分流裝置和輔助裝置安裝是否牢固、可靠。5結(jié)語通過對液壓型耐張線夾發(fā)熱缺陷帶電作業(yè)工具及作業(yè)方法的研究，明確作業(yè)方法，固化作業(yè)流程，研究制作出一批專用處理工器具。自2020年以來，應(yīng)用該技術(shù)先后多次開展了輸電線路液壓型耐張線夾發(fā)熱缺陷處理及搶修工作，均安全、高效的完成了作業(yè)，實踐證明應(yīng)用該輔助裝置和分流裝置的創(chuàng)新實踐是可行的，安全的。圖6為某220kV線路液壓型耐張線夾發(fā)熱缺陷處理前溫度為93.8°C，處理后運行溫度正常。圖6發(fā)熱缺陷處理前后效果對比圖6發(fā)熱缺陷處理前后效果對比隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，用戶對供電質(zhì)量的要求越來越高，供電可靠率成為衡量一個企業(yè)服務(wù)水平的重要指標，帶電作業(yè)是實現(xiàn)對用戶不間斷供電的最有效措施，大力發(fā)展帶電作業(yè)勢在必行。新技術(shù)、新方法的應(yīng)用，實現(xiàn)了帶負荷、不停電消除設(shè)備運行過程中的緊急缺陷和隱患。該技術(shù)不僅可以應(yīng)用于輸電線路，還可應(yīng)用于變電站內(nèi)液壓型耐張線夾發(fā)熱缺陷的帶電處理，使目前常規(guī)的處理方法得到進一步擴展，在保證帶電作業(yè)人身、設(shè)備、電網(wǎng)安全上有了質(zhì)的提升，極大促進帶電作業(yè)的發(fā)展和應(yīng)對設(shè)備突發(fā)狀況的能力，為提高電網(wǎng)設(shè)備的健康水平和供電可靠性提供了有力的技術(shù)支撐和保障。參考文獻：1.顏濤，李學，王云輝，陳勇.架空線路耐張線夾典型故障分析[J].電工技術(shù)，2021(01):32-35.2.吳正樹，張明洲,張利娜，荀雪峰,李清燕.輸電線路引流板發(fā)熱的原因分析和試驗研究[J].電工電氣,2020(12):52-55.3.孫賀斌，周治伊，李軍，張麗.耐張線夾壓接質(zhì)量檢測及缺陷分析[J].電力科學與工程,2020,36(02