絕緣桿作業(yè)法帶負(fù)荷更換10 kV高壓刀閘技術(shù)的研究

陳宇宏，張世國，林加評，李迎

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絕緣桿作業(yè)法帶負(fù)荷更換10 kV高壓刀閘技術(shù)的研究

陳宇宏，張世國，林加評，李迎

（國網(wǎng)廈門供電公司，福建 廈門 361000）

以廈門市配網(wǎng)帶電作業(yè)實(shí)際需求出發(fā)，參考現(xiàn)有帶電作業(yè)項(xiàng)目資料，建立起包括絕緣遮蔽裝置、絕緣桿桿頭裝置以及相關(guān)技術(shù)規(guī)程在內(nèi)的一整套利用絕緣桿作業(yè)法帶負(fù)荷更換10 kV高壓刀閘的技術(shù)方案。因絕緣手套法中作業(yè)人員距離帶電體較近，容易引發(fā)人身事故；且由于地理位置受限，絕緣斗臂車無法到達(dá)，有些高壓刀閘的更換只能采用停電作業(yè)，造成供電可靠率下降。采用此技術(shù)方案，有效提高了供電可靠率。

絕緣桿作業(yè)法；絕緣手套法；技術(shù)研究；更換高壓刀閘

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014—2017年期間，國網(wǎng)廈門供電公司10 kV架空線路故障中，高壓刀閘的故障所占比例高達(dá)36.2%.目前傳統(tǒng)的帶負(fù)荷更換高壓刀閘的方式是通過絕緣手套作業(yè)法進(jìn)行的，因絕緣手套法作業(yè)人員距離帶電體較近，容易引發(fā)人身事故，且存在絕緣斗臂車無法到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)的情況，很多帶缺陷的高壓刀閘無法進(jìn)行帶負(fù)荷更換。因此，進(jìn)行技術(shù)研究具有必要性和緊迫性。

1 可行性分析

隨著配網(wǎng)不停電作業(yè)的發(fā)展，各類作業(yè)項(xiàng)目的開展及工器具的使用已日趨成熟，現(xiàn)階段開展的帶負(fù)荷更換高壓刀閘項(xiàng)目大多采用絕緣手套作業(yè)法，即帶電作業(yè)人員駕駛絕緣斗進(jìn)入工作點(diǎn)位，利用斗臂的主絕緣與絕緣手套等輔助絕緣工具，更換高壓刀閘。而絕緣桿項(xiàng)目大多運(yùn)用在10 kV線路斷接火項(xiàng)目中，整套帶電作業(yè)工器具及作業(yè)流程已實(shí)現(xiàn)固化。采用絕緣桿作業(yè)法更換高壓刀閘，只需研制相關(guān)作業(yè)所需的裝備，并根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制相關(guān)作業(yè)指導(dǎo)書便可實(shí)現(xiàn)。

2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 旁路柔性電纜電氣性能要求

旁路柔性電纜包括高壓柔性電纜、高壓旁通輔助電纜（上）、高壓旁通輔助電纜（下）、柔性電纜輔助連接裝置。

旁路柔性電纜電氣性能要求：額定電壓為8.7/15 kV，額定電流為200 A。熱穩(wěn)定電流水平如表1所示。

表1 旁路柔性電纜熱穩(wěn)定電流水平

時(shí)間/s0.20.51.02.03.0 允許短路電流值/A15 85010 0307 0905 0104 090

電動力水平：按組裝后的條件在短路電流的作用下不使機(jī)械部分的構(gòu)件損壞和變形，電動力考核水平達(dá)到短路電流峰值40 kA（0.2 s，15 850×2.55）。

2.2 交流負(fù)荷開關(guān)性能要求

額定電壓為10 kV，額定電流為200 A，額定開斷負(fù)荷電流為200 A，額定開斷充電電流為20 A，關(guān)合短路電流能力中的峰值電流為40 kA，三相分?jǐn)嗤谛孕∮? ms。

2.3 絕緣性能

直流電阻測試：絕緣電阻搖測＞2 000 MΩ。

2.4 選材原則

2.4.1 承力工具

用于制作承力工具的層壓絕緣材料，其縱向和橫向都應(yīng)具有較高的抗張強(qiáng)度，其中橫向強(qiáng)度可以略低于縱向強(qiáng)度，兩者之比應(yīng)該控制在1.5∶1之內(nèi)。用于制作承力工具的絕緣材料，其應(yīng)具有較好的縱向機(jī)械加工和接續(xù)性能，在連接方式確定后，材料應(yīng)具有相應(yīng)的抗剪以及抗擠壓沖擊強(qiáng)度。絕緣承力部件只能選用縱向有纖維骨架（玻璃纖維或其他高強(qiáng)度不導(dǎo)線纖維）的層壓及模壓卷制和引拔工藝生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。嚴(yán)禁使用無纖維骨架的純合成樹脂材料制作承力部件。用于承力工具的金屬材料，除高強(qiáng)度鋁合金外，不允許使用其他脆性金屬材料。

2.4.2 絕緣操作桿

較長的絕緣操作桿可選用不等徑塔型連接方式的環(huán)氧樹脂玻璃布空心管及泡沫填充管制作，斷的操作桿則可用等徑圓管制作。絕緣操作桿的接頭及堵頭應(yīng)盡可能使用絕緣材料制作，一般也允許使用金屬制作活動接頭，其選材應(yīng)注重耐磨性及防銹蝕性。10 kV及以下電壓等級的手持操作桿應(yīng)考慮全部使用絕緣材料制作。

3 新工器具研制

3.1 絕緣遮蔽工具

通過研究已制定了絕緣桿作業(yè)法帶負(fù)荷更換高壓刀閘相應(yīng)的規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，量取現(xiàn)場設(shè)備的各項(xiàng)尺寸，利用CAD繪圖技術(shù)，完成所需絕緣遮蔽工具的圖紙繪制工作，并交付廠家完成工具的生產(chǎn)工作，本絕緣遮蔽工具主要用于隔離高壓刀閘及其兩端引線，防止相間及相對地短路，保護(hù)人身設(shè)備安全。絕緣遮蔽工具CAD樣式如圖1所示。

3.2 柔性電纜桿頭安裝裝置

研究柔性電纜實(shí)際安裝需求及相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)，完成桿頭安裝裝置的CAD繪制及實(shí)際生產(chǎn)。本桿頭裝置主要用于作業(yè)期間旁路電纜的安裝及固定工作。柔性電纜桿頭安裝裝置CAD樣式如圖2所示。

圖2 柔性電纜桿頭安裝裝置CAD圖

4 作業(yè)流程分析

4.1 開工

現(xiàn)場總工作負(fù)責(zé)人與調(diào)度值班員聯(lián)系，并發(fā)布開始工作的命令。

4.2 檢查

在作業(yè)現(xiàn)場設(shè)置安全圍欄和警示標(biāo)志。作業(yè)人員檢查電桿、拉線及周圍環(huán)境；檢查絕緣工具、防護(hù)用具；對絕緣工具絕緣性能進(jìn)行檢測；對旁路作業(yè)設(shè)備進(jìn)行外觀檢查；檢查確認(rèn)待檢修線路負(fù)荷電流。

4.3 安裝絕緣遮蔽

桿上電工對作業(yè)范圍內(nèi)的所有帶電體和接地體進(jìn)行絕緣遮蔽，使用絕緣桿安裝導(dǎo)線遮蔽罩、瓷瓶遮蔽罩及高壓刀閘絕緣隔板。

4.4 旁路系統(tǒng)安裝

旁路系統(tǒng)安裝步驟具體為：①敷設(shè)旁路作業(yè)設(shè)備防護(hù)墊布、旁路防護(hù)蓋板、旁路電纜。桿上電工與地面電工相互配合，安裝旁路開關(guān)及余纜工具，旁路開關(guān)外殼應(yīng)良好接地，將與架空線連接的旁路電纜及終端固定在電桿上。②連接旁路電纜并進(jìn)行分段綁扎固定。桿上電工將旁路電纜與旁路開關(guān)連接好，將剩余電纜可靠固定在余纜工具上，桿上電工返回地面。③工作完成后檢查各部位連接無誤，將已安裝的旁路電纜首、末終端分別置于懸空位置，合上旁路開關(guān)。使用絕緣電阻檢測儀對組裝好的旁路作業(yè)設(shè)備進(jìn)行絕緣電阻檢測。④絕緣電阻檢測完畢，將旁路電纜分相可靠接地充分放電后，將旁路開關(guān)斷開，并將旁路電纜的屏蔽層接地。

4.5 更換高壓刀閘

桿上電工按相位依次將旁路開關(guān)電源側(cè)旁路電纜終端與架空導(dǎo)線連接好。合上旁路負(fù)荷開關(guān)，并鎖死保險(xiǎn)環(huán)，旁路系統(tǒng)投入運(yùn)行。確定旁路系統(tǒng)運(yùn)行正常，斷開高壓刀閘，并拆除高壓刀閘引線。桿上電工經(jīng)帶電作業(yè)工作負(fù)責(zé)人同意，完成三相高壓刀閘的更換及試分合工作，并搭接兩側(cè)高壓刀閘引線，最終拉合新?lián)Q好的高壓刀閘檢測通流情況，無問題后返回地面。

4.6 拆除旁路系統(tǒng)

桿上電工拆除柔性電纜與架空線路的連接，完成柔性電纜的放電工作后與地面電工相互配合，拆除桿上安裝的旁路開關(guān)及余纜工具。

4.7 拆除絕緣遮蔽

桿上電工使用絕緣桿拆除安裝的導(dǎo)線遮蔽罩、瓷瓶遮蔽罩及高壓刀閘絕緣隔板。

4.8 設(shè)備回收

工作負(fù)責(zé)人組織現(xiàn)場工作人員回收敷設(shè)的電纜及其他旁路系統(tǒng)設(shè)備。

4.9 施工質(zhì)量檢查

現(xiàn)場總工作負(fù)責(zé)人檢查作業(yè)質(zhì)量。

4.10 完工

現(xiàn)場總工作負(fù)責(zé)人檢查工作現(xiàn)場。

5 總結(jié)

通過對本技術(shù)的研究，完成了對主要桿頭設(shè)備、絕緣隔離工具的研發(fā)及主要作業(yè)流程的編寫，實(shí)現(xiàn)了利用絕緣桿作業(yè)法來更換配網(wǎng)線路高壓刀閘，解決了因絕緣手套法帶負(fù)荷更換高壓刀閘帶來的安全及地理環(huán)境受限問題，有助于提升配網(wǎng)供電可靠率。

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2095－6835（2019）02－0078－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.02.078

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕