带电工具研制

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1、双分裂导线带电作业工具的研制胡军朱海波（咸宁供电公司输电中心，湖北省咸宁市437011）摘要：针对中相导线带电作业操作复杂、时间长的问题。研制了一种新型带电作业工具。利用该工具可实现简化，高效的带电更换中相绝缘子串。并通过应力分析计算充分验证了该工具的可靠实用性。关键词：带电作业；工具；双分裂导线引言输电线路带电作业是一项提高电网安全可靠性的重要工作，而带电作业工器具是决定带电作业方法及工作效率的一个重要因素。现代电网常见的双分裂导线线路作业实践表明，只有进行等电位的带电作业方式才可以对绝缘子进行更换；而对于M2型、Z型等形式的杆塔，由于中相导线安全距离得不到保障，只能进行停电检修。常规等电

2、位作业的工作程序分为11步、3个工作点，在通常情况下一项作业需耗时55分钟，操作复杂、实效低、劳动强度大、安全系数低。而间接带电作业的工作程序分为6步、3个工作点，在通常情况下一项作业耗时30分钟，所需工具少，操作简单、劳动强度低、安全系数高。如果把原来的等电位作业方式改为间接带电作业，将使得更换双分裂单串直路绝缘子的工作程序大为简化、劳动强度大为降低，对于电网的高效、可靠、安全运行将有着非常重要的意义。本文针对220kV双分裂单串直路绝缘子的联接方式，研制出了一套新的适用于这类线路的带电工具，大大提高了带电更换双分裂导线单串直路绝缘子的安全系数和工作效率。1课题研究内容1.1研究方向针对拟

3、定的课题，研究方向从以下两个方面展开：首先，研制在提升双分裂导线同时能固定三联板的卡具，实现更换双分裂导线整串绝缘子不需进行等电位作业；其次，研制新工具与原带电工具进行组合形成新的组合带电工具，制定间接带电作业方法，结束M2型铁塔中相不能带电更换绝缘子的历史。本课题针对常见的M2型、Z型直路杆塔建立组合带电工具的模型，由于两种塔的横担钢材的组装结构有显著的区别，故分别进行论述。本课题建立的带电工具模型分为横担金具和下部分托卡具金具两部分：对于横担部分金具，针对M2型铁塔横担吊线角钢中间的间隙，研制出垫板式丝杆横担金具；针对拉线V型铁塔横担吊线的两块角钢有紧密背靠背的特点，研制出单边卡式丝杆横

4、担金。对于下部分托卡具，由于该卡具是整套带电工具的重点，故直接关系到作业方式的改变。对线路绝缘子和双分裂导线之间的联结结构和原来的整套带电工具进行研究发现，原来的带电工具的下面是拉板钩，直接钩的是双分裂导线，在分解绝缘子和导线的联接后，中间的三角联板随之倾倒，只有在等电位电工的操作下，三角联板才能将绝缘子和双分裂导线重新联接起来。故解决问题的关键在于带电工具下部分起吊结构的研制。经过现场实际调研，课题组发现如果将起吊的吊点由导线上移到三角联板上该问题就迎刃而解。1.2应力验算5以上分析初步形成了带电工具的模型，下面进行应力验算，以确定合理的工具尺寸。本文以湖北咸宁地区的凤塘、岳塘线作为实例进

5、行计算。这两条线路的型号为LGJQ-240，钢芯标称截面为40平方毫米，线路参数如表1所示。表1凤塘、岳塘线线路参数符号含义参数LV最大设计垂直档距700mA计算截面277.75mm2d外径26.66mmq导线的单位长度质量964.3kg/km1.2.1综合垂直荷载计算单根导线自重比载为g1(0,0)=qg/A×10-3=(964.3×9.8/277.75)×10-3=3.4×10-2MPa/m(1)《安规》规定进行带电作业时，风力不得大于5级，查得5级风力的风速为8.0-10.那么取最大风速v=10.7m/s,理论风压Wv=0.6128v2=70.15Pa。单根导线风压比载为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)单根导线在5级风时的综合垂直比载为g6==3.48×10-2MPa/m（3）绝缘子串重量G0按14片计算，双分裂导线综合垂直荷载为G=2g6ALV＋G0=2×3.48×10-2×277.75×700＋4.59×14×9.8=14162N（4）考虑到带电工具的重量，双分裂导线综合垂直荷载取G=15000N。1.2.2应力校验①拉V型直路铁塔的吊线横担的角钢是背靠背贴在一起的，所以课题组研制出相对应单边卡具，分别有2个相同结构的单边卡；其中一个

7、单边卡与铁塔横担的组装示意图如图1所示。单边卡具在实际操作过程中的受力情况如图2所示。5图1拉V型直路铁塔单边卡具示意图图2拉V型直路铁塔单边卡具受力示意图列点O的力矩平衡方程：G1·L1－Fy·L2=M（5）在竖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