地電位作業脫碗器的研制與使用

陳少山

（國網贛州供電公司，江西贛州 341000）

0 引言

輸電線路帶電更換不良絕緣子，一般采用等電位和地電位作業方式進行，在我國開展的歷史比較悠久，技術也非常成熟，對單一電源電網的可靠性起到了重要作用，線路設備正常情況下運行的壽命一般都有幾十年甚至更長，由于受運行時間、復雜的運行環境和氣候的影響，以及過電壓的入侵，導致絕緣子、導地線機電性能不斷劣化，所以，就造成了一些無法用肉眼判斷的臨界狀態；如：單線線路檔中導線受傷嚴重、鋼芯銹蝕嚴重、以及導線受傷鋼芯銹蝕的同時存在，單串絕緣子低或零值又受過電壓沖擊等，都可能造成機械強度的臨界狀態；在這種現場情況不清的情況下，采用等電位法更換耐張絕緣子，無疑是非常危險的；國網贛州供電公司老舊線路設備較多，為避免上述情況的發生，研制了地電位作業脫碗器，本文對脫碗器的研制和應用進行介紹。

1 作業法安全性評價

等電位法：一般是作業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入強場直接作業，其最大的優點就是操作難度低，缺點是作業環境和條件要求高，遇上述臨界狀態時對作業人員人身安全造成威脅。

地電位法：一般是作業人員站在桿塔及橫擔上電位以地相同，以帶電體保持安全距離，通過操作絕緣工具間接接觸帶電體的作業，其優點是作業環境和條件要求極低，遇上述臨界狀態時對作業人員人身安全無威脅，缺點是遠距離操作難度大。

綜上評價，最安全的帶電作業法是地電位作業法，而地電位作業難點是解決遠距離操作難度大的問題。

2 難點分析

由于地電位作業是通過絕緣操作桿對設備的長距離作業，距離越長操作難度越大，正常情況下絕緣子球頭和碗頭在同一軸線時普通脫碗鉤拆、裝絕緣子比較容易，然而由于新老型號絕緣子交替使用，造成盤徑不一，球頭和碗頭同一軸線發生變化時,普通脫碗鉤拆、裝絕緣子難度就會隨偏心隨之增大；所以，如何解決不同型號絕緣子球頭和碗頭拆、裝技術，是保證地電位能否更換耐張絕緣子串的關鍵。（圖1為絕緣子球頭與碗頭同軸時示意圖、圖2為絕緣子球頭與碗頭偏心時示意圖）

圖1 絕緣子球頭與碗頭同軸時示意

圖1，絕緣子球頭與碗頭同軸時球頭與碗頭脫口處間隙良好，容易通過操作桿遠距離拆裝。

圖2 絕緣子球頭與碗頭偏心時示意

圖2，絕緣子球頭與碗頭偏心時，球頭與碗頭脫口處間隙過小，通過操作桿遠距離拆裝，難度非常大，費時費力。

3 難點的解決

專門研制了一種在操作桿遠端增加一個“U”型叉，其相當于一只手抓住與碗頭連接的絕緣子，又在“U”型叉的前端設置了一個“L”型齒條鉤，“L”型齒條鉤與操作桿花件齒連動形成齒條動力轉換裝置，“L”型齒條鉤相當于等電位人員的另外一只手，對碗頭進行壓或者拉，整個裝置就像一雙絕緣機械手，定名為脫碗器，地電位操作人員只需轉動絕緣操作桿就可以順利完成球頭與碗頭的拆、裝。（圖3為脫碗裝置拆碗頭工況圖、圖4為脫碗裝置裝碗頭工況圖）。

圖3 脫碗裝置拆碗頭工況圖

圖4 脫碗裝置裝碗頭工況圖

4 現場使用測試

4.1 測試條件

帶電地電位更換110 kV萬埠線171號桿，右前左全串1~8片，絕緣子型號；LXP-7。

試驗工具：脫碗器1把（見圖5），脫碗鉤1把（見圖6）。

地電位托瓶架法更換110 kV耐張單串絕緣子工具1套。

4.2 測試方法

在同等條件下完成碗頭與球頭拆、裝，絕緣子更換。

4.3 測試內容

在同等條件下使用脫碗器、脫碗鉤對碗頭與絕緣子球頭拆、裝，以效驗其在操作使用結論。脫碗鉤、脫碗器現場測試記錄見表1。

表1 脫碗鉤、脫碗器現場測試記錄

4.4 測試結果

1）使用脫碗鉤時，無法滿足絕緣子球頭和碗頭在同一軸線發生變化時的連接。（圖7為脫碗鉤工況）。

2）使用脫碗器時，能有效地完成絕緣子球頭和碗頭在同一軸線發生變化時的拆除和連接。（圖8為脫碗器工況）。

圖5 脫碗器

圖6 脫碗鉤

圖7 脫碗鉤工況圖

圖8 脫碗器工況圖

5 結束語

脫碗器在110～220 kV地電位托瓶架法更換耐張絕緣子串作業時，能在絕緣子球頭和碗頭同一軸線發生變化時，有效地對絕緣子球頭和碗頭進行拆除和連接，解決了地電位托瓶架法更換耐張絕緣子串關鍵的脫碗技術難題，對加強檢修的計劃性和改善帶電作業操作環境，及時消除設備隱患，規避等電位操作難度和安全風險，提高電網的可靠性起到了促進作用。該成果通過江西省電力科學院技術論證，以及其他多家兄弟公司的現場使用，結果反應良好，已作為正式裝備列入國網贛州供電公司110～220 kV地電位作業標準化。