關(guān)于110kV帶電更換作業(yè)下多用脫碗器研制要點(diǎn)分析

周宗國(guó) 涂艷洪

（安順供電局）

關(guān)于110kV帶電更換作業(yè)下多用脫碗器研制要點(diǎn)分析

周宗國(guó) 涂艷洪

（安順供電局）

架空輸電線路帶電更換不良絕緣子的作業(yè)方式有很多，需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的作業(yè)方式。實(shí)際更換110kV不良絕緣子時(shí)，需要利用取銷器把絕緣子串中靠近導(dǎo)線側(cè)第一片絕緣子的M銷取出碗頭，才能夠把絕緣子串與碗頭脫離。在恢復(fù)時(shí)常發(fā)生M銷掉落的事件，影響人機(jī)工效，降低工作效率。有鑒于此，本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，探討110kV帶電更換作業(yè)下多用脫碗器的研制及應(yīng)用效果。

110kV架空線路；帶電更換作業(yè)；多用脫碗器

0 引言

架空輸電線路帶電更換不良絕緣子在線路維護(hù)中較為常見，通常選擇等電位與地電位的作業(yè)方式，兩種技術(shù)在我國(guó)都有著長(zhǎng)久的使用歷史，技術(shù)相對(duì)成熟。輸電線路一直在野外長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，受到各類因素影響及過電壓入侵，造成絕緣子性能下降，影響輸電質(zhì)量與效率。但無論采用何種作業(yè)方法，都需要將絕緣子串的碗頭取下來。因此，開發(fā)與研究一種新的多用脫碗器已成為迫在眉睫的問題。

1 110kV帶電更換作業(yè)與研制目的

1.1 更換作業(yè)方法

等電位法：一般是作業(yè)人員穿全套屏蔽服沿軟梯、硬梯或絕緣子串通過中間電位進(jìn)入強(qiáng)場(chǎng)直接作業(yè)。其最大的優(yōu)點(diǎn)就是操作難度低，缺點(diǎn)是作業(yè)環(huán)境和條件要求高，遇臨界狀態(tài)時(shí)對(duì)作業(yè)人員人身安全造成威脅；地電位法：一般是作業(yè)人員站在桿塔及橫擔(dān)上電位與地電位相同，與帶電體保持足夠的安全距離，通過操作絕緣工具間接接觸帶電體的作業(yè)。其優(yōu)點(diǎn)是作業(yè)環(huán)境和條件要求極低，遇臨界狀態(tài)時(shí)對(duì)作業(yè)人員人身安全無威脅，缺點(diǎn)是遠(yuǎn)距離操作難度大。

1.2 研制目的

研制多用脫碗器旨在改變傳統(tǒng)的帶電取銷子的方法，將降低絕緣子串中M銷掉出碗頭的概率?？紤]到上述問題，準(zhǔn)備開發(fā)一種能在帶電作業(yè)過程中使用的110kV多用脫碗器，即在不把M銷取出碗頭的情況下，只將M銷向碗頭小口方向推到適當(dāng)?shù)奈恢茫涂梢园呀^緣子串與碗頭脫離?；謴?fù)時(shí)，從相反方向進(jìn)行快速、準(zhǔn)確恢復(fù)。依據(jù)絕緣子碗頭、球頭及M銷的形狀，專門設(shè)計(jì)研制了一款滿足技術(shù)要求、解決當(dāng)前問題的脫碗器工具。

2 多用脫碗器功能分析

用于帶電更換110kV單導(dǎo)線直線絕緣子串的脫碗器，包括縱向桿體，縱向桿體包括使用時(shí)朝向碗體的前端部以及用于延長(zhǎng)握持的后端部，且縱向桿體沿中軸線分為左右兩側(cè)，其中左側(cè)沿橫向設(shè)置有垂直于縱向桿體的M銷取銷頭Ⅰ和M銷取銷頭Ⅱ，縱向桿體的右側(cè)沿橫向設(shè)置有垂直于縱向桿體的碗頭扶正端Ⅲ和Ⅳ，沿縱向桿體前端部至后端部方向，所述碗頭扶正端Ⅲ、M銷取銷頭Ⅰ、碗頭扶正端Ⅳ和M銷取銷頭Ⅱ依次排列，所述M銷取銷頭Ⅱ的端部打磨成圓弧形。本發(fā)明的使用，能夠?qū)⒔^緣子串中M銷掉出碗頭的概率降低為零，從而提高了絕緣子串與碗頭脫離和恢復(fù)的效率，減少了強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)地電位作業(yè)人員的輻射時(shí)間和輻射強(qiáng)度，減少了地電位作業(yè)人員在桿塔上的工作時(shí)長(zhǎng)，有效地保障了電網(wǎng)運(yùn)行安全和人員健康安全，多用脫碗器設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 多用脫碗器設(shè)計(jì)圖

圖中：結(jié)構(gòu)1為110kV多用脫碗器本體，結(jié)構(gòu)11為110kV多用脫碗器上端部，結(jié)構(gòu)12為110kV多用脫碗器下端部，其螺紋結(jié)構(gòu)將于絕緣操作桿連接配合使用；結(jié)構(gòu)4和結(jié)構(gòu)5為碗頭扶正端；結(jié)構(gòu)2和結(jié)構(gòu)3為M銷取銷頭，結(jié)構(gòu)3外延長(zhǎng)部分可以插入M銷內(nèi)部，把M銷推進(jìn)到位。110kV多用脫碗器縱向桿體的長(zhǎng)度為145mm；碗頭扶正端4和碗頭扶正端5之間的縱向距離H1為25mm，M銷取銷頭2和M銷取銷頭3之間的縱向距離H2為20mm；M銷取銷頭2的的長(zhǎng)度為40mm，寬度為25mm；M銷取銷頭3的長(zhǎng)度為55mm，寬度為10mm；碗頭扶正端4和碗頭扶正端5的長(zhǎng)度為50mm，寬度為15mm。圖2所示為實(shí)物圖。

圖2 多用脫碗器實(shí)物圖

3 具體使用與操作流程

本發(fā)明采用如前所述的脫碗器進(jìn)行帶電更換110kV單導(dǎo)線直線絕緣子串的方法，包括以下步驟。

步驟一：選定相應(yīng)型號(hào)和長(zhǎng)度的絕緣操縱桿與脫碗器相連接。

步驟二：做好帶電更換110kV單導(dǎo)線直線絕緣子串作業(yè)準(zhǔn)備工作后，工作進(jìn)行到分離絕緣子串碗頭和球頭時(shí)間節(jié)點(diǎn)時(shí)，當(dāng)絕緣子串還處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，絕緣子球頭與碗頭內(nèi)部頂端緊密接觸，留存在球頭和碗頭內(nèi)部下端之間的M銷在此空間還有可以活動(dòng)的空間。

步驟三：地電位電工手持絕緣操作桿另外一端，用M銷取銷頭Ⅰ對(duì)M銷進(jìn)行操作，將M銷向碗頭小口方向推至適當(dāng)?shù)奈恢茫鬗銷推不到位，再利用M銷取銷頭Ⅱ繼續(xù)將M銷推向碗頭小口方向，直至推到最佳位置，此時(shí)可以利用碗頭扶正端Ⅲ和Ⅳ把碗頭夾在碗頭扶正端Ⅲ和Ⅳ之間，從而把絕緣子球頭和碗頭分離開來。

步驟四：換下受損的絕緣子，安裝好新絕緣子串后，在絕緣子串不受導(dǎo)線自重，即向下的拉力時(shí)，絕緣子球頭與碗頭基本處于同一水平面內(nèi)，這時(shí)需要絕緣子串垂直上方的1號(hào)電工，采取相應(yīng)措施防止絕緣子串隨意晃動(dòng)；在導(dǎo)線水平方向上的地電位電工手持絕緣操作桿一端，利用碗頭扶正端Ⅲ和Ⅳ把碗頭夾在碗頭扶正端Ⅲ和Ⅳ中間，將絕緣子球頭和碗頭恢復(fù)，待絕緣子球頭完全進(jìn)入碗頭后，開始放松緊線器，勻速將絕緣子串恢復(fù)到自然伸長(zhǎng)狀態(tài)。

步驟五：留存在球頭和碗頭內(nèi)部下端之間的M銷在此時(shí)已有可以活動(dòng)的空間，地電位電工手持絕緣操作桿另外一端，用M銷取銷頭Ⅰ和M銷取銷頭Ⅱ?qū)銷進(jìn)行操作，將M銷向碗頭大口方向推到適當(dāng)?shù)奈恢眉纯伞?/p>

其中，在步驟四中，本實(shí)施例中采取的措施是通過在絕緣子串垂直上方安排一名地電位電工穩(wěn)住絕緣子串，從而防止絕緣子串隨意晃動(dòng)，該名地電位電工穩(wěn)住絕緣子串采用手抓固定的方式，其手持絕緣子位置不超過絕緣子串第二片，通過兩名地電位電工相互配合將絕緣子球頭和碗頭恢復(fù)。當(dāng)然，在實(shí)際操作中，還可以采用其他的方式對(duì)絕緣子串進(jìn)行固定。

另外，在步驟五中，若遇到M銷銹蝕嚴(yán)重，調(diào)出碗頭時(shí)，則用M銷取銷頭Ⅱ?qū)⒉逶贛銷取銷頭Ⅱ端部的M銷由大口方向送入碗頭內(nèi)部，推到適當(dāng)位置即可。

本發(fā)明的裝置在進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)，在將絕緣子串與碗頭脫離或者恢復(fù)時(shí)，M銷始終在碗頭里面，即不把M銷取出碗頭，只將M銷向碗頭小口方向推到適當(dāng)?shù)奈恢?，就可以把絕緣子串與碗頭脫離?；謴?fù)時(shí)，從相反方向進(jìn)行快速、準(zhǔn)確恢復(fù)，因此不會(huì)導(dǎo)致M銷掉落事件的發(fā)生，能夠省時(shí)省力。

4 成果效益分析

該項(xiàng)目研制的110kV脫碗器具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、制造成本低、經(jīng)濟(jì)適用、易攜帶、使用簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)。該脫碗器的應(yīng)用將絕緣子串中M銷掉出碗頭的概率降低為零，提升了絕緣子碗頭與球頭的脫離和恢復(fù)速度，提高了輸電線路檢修工作中的人機(jī)功效和作業(yè)效率。

按照帶電更換1串絕緣子時(shí)不發(fā)生M銷掉落事件節(jié)約8min計(jì)算，則1次帶電作業(yè)下來（團(tuán)隊(duì)）可節(jié)約時(shí)間8（min）×6（人）= 48（min）（注：節(jié)約8min的時(shí)間包含地面尋找、中間傳送、固定安裝M銷的時(shí)間。6人為一次帶電更換110kV單導(dǎo)線直線絕緣子串作業(yè)中參與的最少人數(shù)：桿塔上電工2名，地面電工3名，工作負(fù)責(zé)人1人）。若按照每年開展50次帶電作業(yè)計(jì)算，每年將節(jié)約（總）時(shí)間50（次）×48（min）=2400（min）。據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示發(fā)生M銷掉落事件的概率為45%左右，采用該項(xiàng)成果后，每年將節(jié)約運(yùn)維成本2400（min）*45%×200(元)/8（h）×60(min) = 450（元）（注：把總的節(jié)約時(shí)間乘以發(fā)生M銷掉落事件概率的結(jié)果，在按照1個(gè)人工作8小時(shí)需200元人工費(fèi)來折算成運(yùn)維成本）。按照現(xiàn)在的實(shí)際情況估算的經(jīng)濟(jì)價(jià)值總量雖然不高，但該小成果卻為我們解決了大問題，提高了輸電線路檢修工作的效率。如果將該成果推向全省乃至全網(wǎng)使用，那么該項(xiàng)成果產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也是非?？捎^的。

5 結(jié)束語

總而言之，研制的110kV脫碗器適用于帶電更換110kV單導(dǎo)線直線絕緣子串檢修作業(yè)。該工具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，制造成本低，經(jīng)濟(jì)適用，易于攜帶，使用簡(jiǎn)單方便。同時(shí)，研制的110kV脫碗器也符合線路檢修工的工器具使用習(xí)慣，有巨大的推廣應(yīng)用前景。

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2017-07-20）