带电作业用大吨位导线提升装置的研制及应用

摘要： 500千伏输电线路绝缘子在长期挂网运行中由于自身质量、外力破坏等原因，绝缘子断裂、烧伤缺陷时有发生，为保证输电线路安全稳定运行需对其带电及时更换。然而，由于山顶或大跨越铁塔垂直荷载较大的原因，常规带电作业工器具不能满足提升导线的要求，本文主要介绍新研制的导线提升专用装置，该装置能够提升大吨位导线，以达到更换复合绝缘子的目的。此装置对减少设备临时停电次数，缩短带电作业工作时间，提高工作效率具有重大意义。

Abstract： The 500kV transmission line insulator hanging in the long run because of their quality problems or external damage， the insulator breakage and burns defects have occurred. In order to ensure safe and stable operation of transmission lines， the insulator need to be replaced in time with live working. However， in case of the Hilltop Tower or the Big leap tower， because of the large vertical load， conventional live working tools and instruments do not meet the requirements， this paper introduces the newly developed wire lifting device that can enhance the large tonnage wire to achieve the purpose of replacing insulators. This device has a great significance of reducing the number of temporary equipment， shortening live working time and improving work efficiency.

关键词： 带电作业；导线；提升装置；研制及应用

Key words： live working；wire；lifting device；development and application

中图分类号：TM723 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）36-0037-02

0 引言

随着经济的发展，越来越多的超高压输电线路投入运行，缺陷数量也随之增多。500千伏输电线路绝缘子在长期挂网运行中由于自身质量、外力破坏及雷击等原因，绝缘子断裂、严重烧伤缺陷时有发生，为保证输电线路安全稳定运行需对其及时更换。然而，社会经济、人民生活对500千伏超高压电网运行可靠性要求逐日提高，因此为避免临时停电引起电网运行可靠性降低，绝缘子更换工作需带电作业完成。

常规带电更换复合绝缘子工作中，先要起吊导线，需要用到机械丝杠、绝缘吊杆、四线吊钩等工器具。然而，由于山顶铁塔垂直荷载较大的原因，常规机械丝杠（额定荷载5T）不能满足大荷载的要求，不能提升大荷载导线，从而无法实现复合绝缘子的更换。因此，需要革新常规的带电作业工器具，研制新的导线提升专用装置，利用此装置能够提升大吨位导线，以达到更换复合绝缘子的目的。

该成果的研发可以解决此类生产实际中的技术难题，大大减少设备临停次数，同时缩短带电作业工作时间，提高工作效率，提高带电作业安全性和可靠性。本文着重从常规工器具的缺陷分析，研制出新的大吨位导线提升装置，装置的优化及应用等几个方面进行探讨。

1 针对问题现状

超高压输电设备遍布野外（平原、丘陵、山区等），其中，铁塔在山顶或大跨越的输电设备因其地理位置特殊性给带电作业工作带来较大技术难题。以山东电网500千伏济长Ⅱ线（济南—长清）#176塔为例，#176小号侧档距为459米，大号侧档距为790米，经查阅图纸并计算得，#176垂直档距为820米，远远大于平原地区常规铁塔的垂直档距，该塔的绝缘子承受垂直荷载在理想状况下（不考虑风压等）经计算约为5.4T。如需带电更换该塔某相复合绝缘子，在提升导线过程中理想状况下至少需要带电工器具承载5.4T的力。常规带电更换复合绝缘子工作中，需要用到机械丝杠、绝缘吊杆、四线吊钩等带电工器具。由于山顶铁塔垂直荷载较大原因，常规机械丝杠（额定荷载5T）不能满足荷载要求，尤其是作业人员操作机械丝杠耗费较大体力，强行提升导线可能导致损坏工器具或电力设备。综上，为克服以上难点，要研制新的导线提升装置，使其满足机械荷载与带电作业安全距离的要求。

2 设计目标

常规提升导线的配套工具中，作为施力工具的机械丝杠额定荷载为5T，而特殊地理位置的铁塔（如山顶、大跨越等）垂直荷载可能大于5T，为了起吊导线进而更换复合绝缘子，研制出一套大吨位导线提升专用装置，使该装置的起吊额定荷载是8T，能够提升大吨位导线，且该装置满足带电作业安全距离的要求，装置连接可靠，受力均匀，操作轻便灵活，实用性强。

3 设计思想和主要技术关键

3.1 设计思想 通过研究常规提升导线的配套工器具以及其连接受力情况，对其中的四线吊钩的构造进行改进，同时改进液压装置（额定荷载8T），并将液压装置反向安装在四线吊钩内部，使二者相互配套，组合成整体装置，保证其连接牢固可靠，受力均匀，满足起吊导线的荷载要求和带电作业时的安全距离。

3.2 主要技术关键

3.2.1 选择材质 四线吊钩作为起吊导线的直接承力工具，要有足够的机械强度，同时需要对其结构进行改进，以便和液压装置配套连接。因此选用铝合金材料，制作新的四线吊钩，铝合金材质具有密度小，强度高，易于加工，价格便宜、抗压能力强的优点。另外，常规液压装置的主体（液压油罐）若直接与四线吊钩连接，则会造成主体变形或损坏，需要对其进行重新制作，改进缸壁材质和厚度，保证与四线吊钩的连接部位受力均匀，连接可靠牢固，不会导致挤压变形。

3.2.2 改进构造 四线吊钩和液压装置不是简单的组合，根据带电作业现场情况，对工具各承力部位进行受力分析，对两者构造包括可能的组合方式进行研究。

将四线吊钩下端部设计为可容纳液压装置主体的圆形卡箍，以便和液压装置配套连接。液压装置改进包括：液压装置主体的改进；机械摇杆的改进等。

3.2.3 组成整体装置

将液压装置反方向安装在四线吊钩内部，这样可以满足带电作业时的安全距离的要求，保证了液压装置和四线吊钩的连接可靠牢固，受力良好。图1为装置的实物图。

4 装置的功能特点和实施过程

4.1 功能特点 ①提升荷载大。该装置用额定荷载为8T的液压装置作为施力工具，替代了常规工具中的机械丝杠（额定荷载5T），不仅满足常规的导线提升作业，特别适合于提升大吨位导线，如山顶或大跨越等特殊地理位置下导线提升作业。②创造性地将液压装置反方向安装于四线吊钩内，组成整体装置，可以减小装置的金属长度，增大作业时的空气间隙，保证带电作业的安全距离。③装置使用轻便灵活，摘挂方便，实用性强，减少了作业人数，大大提高了工作效率。

4.2 具体实施过程 ①塔上电工将绝缘吊杆安装在杆塔侧面施工孔上。②地面电工将大吨位导线提升专用装置绑扎牢固，传递至等电位电工。③等电位电工将该装置与绝缘吊杆下端连接牢固，调节液压丝杠使四线吊钩四个端部分别挂在四分裂子导线上。④等电位电工摇动液压丝杠提升导线，待将复合绝缘子所受的力完全转移到绝缘吊杆上以后，停止操作液压丝杠。⑤等电位电工、塔上电工、地面电工相互配合完成检修作业。

5 结语

新研制的带电作业用大吨位导线提升装置在带电作业检修工作中，有极大的生产施工优势。能够用于在特殊地理位置（如山顶、大跨越）的垂直档距大的导线提升，目前已在山东电网500千伏济长Ⅱ线#176塔复合绝缘子球头挂环断裂的危急缺陷的处理中得到应用，并起到了良好的效果。该装置具有极大的应用前景，继续深入研究改进，将可制作用于±800千伏直流、1000千伏交流特高压的大吨位导线的提升装置。

参考文献：

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