500 kV導(dǎo)線帶電作業(yè)新方法研究

趙文武，邢建功，聶 路，董懿鋒，雷 博，王忠偉，孫 連，許 東

(大連供電公司，遼寧 大連 116023)

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，對供電可靠性的要求越來越高，利用帶電作業(yè)進(jìn)行缺陷處理、安裝附屬設(shè)施等，可大大減少停電次數(shù)，提高供電可靠性和電力企業(yè)效益。改進(jìn)工作方法和作業(yè)工具是保證帶電作業(yè)安全和提高作業(yè)效率的重要手段［1］。通過結(jié)合絕緣軟梯改進(jìn)引進(jìn)的航模直升機(jī)、研制活動(dòng)地牛、改造車載絞磨等形成了1套完整的500 kV導(dǎo)線帶電作業(yè)新方法，減輕了勞動(dòng)人員的作業(yè)強(qiáng)度，提高了現(xiàn)場的安全性、應(yīng)用性。

1 現(xiàn)狀分析及存在問題

1.1 現(xiàn)狀分析

500 kV線路由于設(shè)計(jì)要求，往往塔型比較高、檔距比較大，無法運(yùn)用拋繩法進(jìn)行作業(yè)點(diǎn)等電位。若從橫擔(dān)處利用操作桿實(shí)現(xiàn)拋繩索，由于間隔棒的存在，無法沿導(dǎo)線將絕緣繩索拽至工作地點(diǎn)，目前，500 kV導(dǎo)線作業(yè)只能采用工作人員攜帶絕緣傳遞繩進(jìn)入強(qiáng)電場后沿導(dǎo)線行走至工作地點(diǎn)的工作方法。500 kV等電位方式主要有耐張桿塔 (沿耐張絕緣子串進(jìn)入強(qiáng)電場)、直線桿塔 (使用絕緣吊斗等工具進(jìn)入強(qiáng)電場)，進(jìn)入強(qiáng)電場后沿導(dǎo)線行進(jìn)到作業(yè)位置［2］。

1.2 存在問題

a． 500 kV桿塔高、檔距大，工作人員到達(dá)工作位置時(shí)消耗的體力多，不利于安全工作。

b． 若由直線塔進(jìn)入電場，需要準(zhǔn)備的工具多、消耗時(shí)間長。

c． 沿四分裂導(dǎo)線行走對工作人員的技能、體力要求高。

2 解決方案

2.1 引進(jìn)航模直升機(jī)

利用航模直升機(jī)在工作地點(diǎn)直接懸掛絕緣繩，通過繩索懸掛軟梯。作業(yè)人員通過攀爬軟梯在作業(yè)點(diǎn)直接等電位，免除了登塔、走線的全過程。

2.1.1 機(jī)型選擇

首先選擇的是X50航模直升機(jī)，見圖1。

圖1 X50航模直升機(jī)

經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)，此型號飛機(jī)靈敏度太高，操控非常困難，必須經(jīng)過長時(shí)間訓(xùn)練后方可應(yīng)用于現(xiàn)場，且易因操控原因造成飛機(jī)墜落，對安全生產(chǎn)不利，因此放棄。

其次，選擇最新生產(chǎn)的六旋翼飛行器，見圖2。

圖2 六螺翼飛行器

此款飛行器是最新推出的專門應(yīng)用于航拍的無人遙控飛行器，具有操控簡單、飛行平穩(wěn)、可懸停、根據(jù)需要安裝各種附件等優(yōu)點(diǎn)。通過安裝圖像拍攝傳輸裝置，能使地面人員近距離觀察輸電設(shè)備。經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)，可滿足現(xiàn)場工作需要。

2.1.2 絕緣繩自動(dòng)脫離裝置的研制

根據(jù)工作需要，模型飛機(jī)需攜帶繩索飛過導(dǎo)線并在另側(cè)放下。為解決自動(dòng)脫離問題，制作了1個(gè)自動(dòng)裝置安裝在飛機(jī)支架上，通過連接電路和遙控器控制。飛機(jī)攜帶有重錘的繩索飛行至指定位置，通過遙控器脫離，成功解決了遙控器攜帶繩索脫離難的難題。

2.1.3 安全距離驗(yàn)算

六旋翼飛行器高度為560 mm，旋翼最大直徑為1 170 mm。按照設(shè)計(jì)要求最小垂直線間距見表1。考慮到施工偏差，架空線路技術(shù)監(jiān)督規(guī)定的各電壓等級弧垂允許偏差見表2，規(guī)定的電位作業(yè)中最小組合間隙見表3。

表1 最小垂直線間距離［3］

表2 各電壓等級弧垂允許偏差［4］

表3 等電位作業(yè)中最小組合間隙［5］

按設(shè)計(jì)最小距離算，當(dāng)飛行器穿越500 kV線檔時(shí)最小保留空氣間隙為10－10×3% －1.17=8.53 m＞4 m，得出結(jié)論:當(dāng)飛行器穿越500 kV線檔時(shí)完全滿足安全距離要求。

同理可算出飛行器穿越其它電壓等級線檔時(shí)最小空氣間隙:660 kV為0.825 m、110 kV為2.033 m、200 kV為3.195 m、330 kV為6.105 m，均滿足安規(guī)要求，因此飛行器不但適用于500 kV線路，也適用于66 kV及以上電壓等級。

2.1.4 培訓(xùn)及試驗(yàn)

首先由專業(yè)人士進(jìn)行了進(jìn)出220 kV、500 kV電場的飛行試驗(yàn)，證實(shí)了所選購機(jī)型在強(qiáng)電場中操控可靠，購買了模型飛機(jī)操控訓(xùn)練軟件，在電腦上用遙控器進(jìn)行模擬飛行。經(jīng)過1個(gè)月的培訓(xùn)，2名職工通過了最高級別8級的考試，確定為模型飛機(jī)操控員。在各種現(xiàn)場進(jìn)行了多次試飛工作，總結(jié)了大量的工作經(jīng)驗(yàn)，并編制了模型飛機(jī)的操作指導(dǎo)書［6］。

2.2 自動(dòng)攀爬裝置

為了節(jié)省作業(yè)人員的體力，在爬軟梯時(shí)使用車載絞磨和活動(dòng)地牛配合，減輕工作人員攀爬軟梯的體力消耗。

2.2.1 活動(dòng)地牛的研制

活動(dòng)地牛材質(zhì)為鐵質(zhì)，由1個(gè)底座 (15 kg)和8塊配重板 (每塊20 kg)組成，總重量175 kg，可應(yīng)用于任何沒有固定點(diǎn)的工作場所，拆卸運(yùn)輸方便、使用安全可靠，與車載絞磨配合使用效果非常好，見圖3。

圖3 活動(dòng)地牛

2.2.2 車載絞磨的改造車載絞磨安裝在帶電作業(yè)車的尾部，利用車載電源為動(dòng)力，額定起重重量為500 kg，在車輛能到達(dá)的現(xiàn)場通過車載絞磨傳遞，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，見圖4。

圖4 車載絞磨

2.3 絕緣軟梯改進(jìn)

使用改進(jìn)的軟梯控制組合間隙距離，保證工作人員的安全。新研制的絕緣軟梯使用有色的絕緣材料每2 m標(biāo)記1種鮮艷的顏色，雖然使用方法不變，但在作業(yè)過程中能明顯目測出作業(yè)人員的對地距離和進(jìn)入電場時(shí)的組合間隙，特別是導(dǎo)線垂直排列作業(yè)點(diǎn)在中線、上線或相間作業(yè)時(shí)，需要對各種安全距離進(jìn)行監(jiān)測，通過使用改進(jìn)的絕緣軟體，工作人員可隨時(shí)觀察各種安全距離，確保了工作安全［7］，見圖 5。

圖5 改進(jìn)的絕緣軟梯

3 結(jié)束語

500 kV導(dǎo)線帶電作業(yè)新方法的應(yīng)用，可使帶電作業(yè)人員在幾乎不消耗體力的情況下迅速到達(dá)作業(yè)點(diǎn)開展導(dǎo)線上帶電作業(yè)，解決了以往通過登塔走線或坐飛車的不便，減少了作業(yè)人員的體能消耗，提高了作業(yè)人員的工作效率，減少了作業(yè)時(shí)間，提高了供電可靠性和加強(qiáng)了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的能力，具有很好的推廣價(jià)值。

［1］ 孫俊伍，楊丞棠，肖 紳，等．再創(chuàng)帶電作業(yè)輝煌 ［J］．東北電力技術(shù)，1999，70(8):70－73．

［2］ 王偉斌，王城鋼．東北電網(wǎng)500 kV輸電線路帶電作業(yè)現(xiàn)狀［J］．東北電力技術(shù)，2006，38(11):38－40．

［3］ 劉增良，楊澤江．輸配電線路設(shè)計(jì)［M］．北京:中國水利水電出版社．2004．

［4］ 國家電網(wǎng)公司．110(66)kV～500 kV架空輸電線路管理規(guī)范［M］．北京:中國電力出版社，2011．

［5］ 國家電網(wǎng)公司．電力安全工作規(guī)程 (線路部分)［M］．北京:中國電力出版社，2009．

［6］ 大疆科技有限公司．WooKong Multi-Rotor V2.4用戶手冊［M］．深圳:大疆科技有限公司，2011．

［7］ 陳昌言，閻善璽．送電線路施工技術(shù)［M］．北京:中國電力出版社，2011．