超/特高壓輸電線路地線提升工具的研制

龐月龍，王大鵬

（國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東 濟(jì)南 250021）

0 引言

超∕特高壓輸電線路是我國電網(wǎng)的骨干網(wǎng)架。在長期運行中，線路上的金具由于處在雷擊、污穢、鳥害、高濕、溫差等環(huán)境中，同時長期承受重負(fù)荷、迎風(fēng)舞動等機(jī)械應(yīng)力作用，線夾損壞、線夾松動、放電間隙絕緣子自爆等問題日漸增多，給電網(wǎng)設(shè)備安全運行帶來極大安全隱患。此類問題若不及時處理，可能會導(dǎo)致輸電線路惡性事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響線路安全運行。在架空地線檢修作業(yè)中，地線支架上活動范圍小，僅能容納1～2 人進(jìn)行檢修作業(yè)，且地線支架結(jié)構(gòu)簡單，受力點難以選取，存在安全隱患。

常規(guī)輸電線路地線檢修作業(yè)中主要采用手扳葫蘆或者倒鏈法完成地線重量的轉(zhuǎn)移。但對500 kV及以上電壓等級線路檢修作業(yè)時存在如下弊病：一是所需工具較多，在地線支架十分狹窄的作業(yè)環(huán)境下，費時費力且效率不高；二是作業(yè)方法無法滿足不同塔型要求；三是輸電線路架空地線懸掛距離短，在不均勻張力下，極易造成懸垂線夾及地線（光纜）滑跑等安全隱患［1-3］。

介紹了一種輸電線路地線提升工具，主要由3部分組成，包括底座、絲杠和吊鉤，結(jié)構(gòu)簡單輕便，采用單吊點完成起吊，只需1 人即可完成工序，適用于超∕特高壓線路多種場景的地線提升檢修作業(yè)。

1 組合工具研制

1.1 實現(xiàn)目標(biāo)

研制與設(shè)計地線提升工具時，需要實現(xiàn)的目標(biāo)包括：1）摒棄傳統(tǒng)倒鏈的方式，采用絲杠的方式，大幅減輕整體工器具重量；2）充分利用地線支架背靠背角鋼架構(gòu)，采用固定底座的方式進(jìn)行支撐點固定，具備適應(yīng)不同塔型結(jié)構(gòu)的特點；3）采用“吊鉤+繩套”配合的方式，保證一定安全荷載，進(jìn)一步簡化整體工器具構(gòu)成。

1.2 整體結(jié)構(gòu)

所研制的地線提升工具包括底座、絲杠、吊鉤3個部分，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。底座主要用于固定起吊掛點，配合地線提升，充分借助地線正上方的背靠背角鋼架構(gòu)，固定方式便捷可靠，且完全勝任單掛點起吊方式。絲杠主要用于轉(zhuǎn)移地線金具所承受負(fù)載，完成整個地線提升工作。吊鉤主要用于與地線的連接，降低提升過程中地線及連接金具受到二次損傷的風(fēng)險。

圖1 地線提升組合工具

1.2.1 底座

根據(jù)超∕特高壓輸電線路橫擔(dān)結(jié)構(gòu)特點，底座下部四邊設(shè)有尺寸對應(yīng)的定位凹槽，開口向下，通過卡在地線金具掛點正上方的背靠背角鋼上，用于固定，如圖2 所示。底座中心設(shè)有一組對口的半圓U 形凹槽，用于與絲杠的固定桿連接，通過壓板與4 個固定螺栓保證受力后不滑跑。

圖2 底座

如圖2（b）所示，底座設(shè)計凹槽寬12 mm，深12 mm，同時凹槽表面設(shè)有防滑紋面，確保底座固定牢固，且便于安裝拆卸。參照常規(guī)的超∕特高壓線路背靠背角鋼寬度，設(shè)計橫向和縱向2 個固定卡槽，用于固定卡具。

如圖3 所示，使用時將底座固定在地線的背靠背角鋼結(jié)構(gòu)上，作為提升地線的受力支撐點。將絲杠的固定桿安裝在底座上的U 形凹槽內(nèi)，擰緊螺栓，固定壓板，即可完成與絲杠的連接。

圖3 底座固定方式

1.2.2 絲杠

采用絲杠提升的方式，保證線路提升過程中的安全性與穩(wěn)定性。同時，考慮到架空線路地線與支架之間的距離不等，為滿足不同場景下地線檢修作業(yè)的可操作性，在絲杠處設(shè)計可調(diào)節(jié)孔，提高工具的適應(yīng)性。

使用時，通過收緊絲杠的長度，轉(zhuǎn)移地線及相關(guān)金具的荷重至地線支架上，從而完成地線的提升起吊工作。

1.2.3 吊鉤

該部件外觀上參照帶電作業(yè)更換絕緣子串時的導(dǎo)線鉤［4-5］。為避免地線在提升過程中出現(xiàn)二次損傷情況，采用“纖維吊裝帶+吊鉤”配合使用的方式，既保護(hù)地線及金具不受損傷，又保證一定的機(jī)械強(qiáng)度。

1.3 工具組裝

根據(jù)上述設(shè)計方案，整體地線組合工具如圖4所示。

圖4 地線提升組合工具

工器具結(jié)構(gòu)簡單，重量為1.3 kg，僅需一人便可輕松完成地線提升的操作，成功解決了現(xiàn)有工器具裝拆流程繁冗復(fù)雜、陳舊笨重的問題，提高了工作效率，縮短了架空地線檢修的時間。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

2.1 現(xiàn)場試驗

在1 000 kV 特高壓河泉線183 號塔開展地線提升工作模擬試驗，如圖5和圖6所示。

從現(xiàn)場試驗結(jié)果來看，地線提升工作的作業(yè)時間由原來的1.5 h 左右，縮短至30 min 內(nèi)，且僅需一人即可完成，達(dá)到提高工作效率、降低作業(yè)風(fēng)險的目的。

圖5 組合工具現(xiàn)場試驗

圖6 使用組合工具提升地線

2.2 推廣應(yīng)用

近年來，該成果已在1 000 kV 臺泉線、1 000 kV泉樂線等多條特高壓輸電線路的檢修作業(yè)中應(yīng)用，開展地線金具更換、絕緣子更換等相關(guān)工作51 次，降低作業(yè)人員檢修時間至原來的1∕3 左右，減少特高壓停電檢修時間累積達(dá)80 h。按照特高壓輸電線路輸送能力200 萬kW∕h 估算，直接效益達(dá)1.05億元。

3 結(jié)語

所設(shè)計的組合工具為超∕特高壓架空地線檢修作業(yè)專用工具，該工具充分利用鐵塔結(jié)構(gòu)特點，減少檢修作業(yè)人員勞動力，節(jié)省了檢修時間；同時操作簡單、攜帶方便，適合單人操作，在窄小地線支架更換絕緣子、金具等一系列檢修作業(yè)方面具有良好的應(yīng)用前景。但該工具在某些特殊塔型的線路上檢修時仍存在一定的局限性，主要受制于底座底部卡槽的尺寸大小，需要在今后的工作中繼續(xù)改進(jìn)。