梁祖鴻 黃耀康
(廣東電網有限責任公司江門供電局,廣東 江門 529000)
在輸電線路檢修工作中必不可少的一項就是停電處理發熱引流板,若發熱的引流板沒有得到及時的處理,嚴重者將會造成輸電線路的斷線跳閘事故,嚴重威脅電網的安全穩定運行。為了節省電網的停電時間以及降低檢修人員的勞動強度,就要設計出一套能夠應用于帶電收緊引流板螺栓的絕緣梅花扳手,本文針對該絕緣梅花扳手的設計相關內容進行研究分析以及實際應用介紹。
輸電運行經驗告訴我們,引流板溫度太高會損壞乃至熔斷導線從而引起線路跳閘,及時處理發熱的引流板對于輸電線路的安全穩定運行有著重要的意義。2009年~2014年統計數據表示:在110kV~220kV輸電線路中,江門供電局共處理了55次耐張塔引流板發熱缺陷,其中53次發熱是由于引流板螺栓松動導致,所占比例高達96.36%。
而當前處理發熱引流板出現的問題就是不能帶電進行消缺,特別是如果發現引流板嚴重發熱的緊急缺陷,則需要緊急停電進行收緊引流板作業。而每次的停電,需要通過其他輸電線路轉移電能負荷,則有可能造成其他線路可能存在過載的風險,否則就影響電力供應,一方面降低了供電可靠性和供電企業的生產效益,另一方面也影響了社會生產。
針對現在供電形勢嚴峻,停電時間短,要求檢修工作高效完成,因此現在迫切需要對過去部分停電檢修的工作進行分析研究,務求爭取效益最大化。
帶電作業是在高壓電氣設備上不停電進行檢修、測試的一種作業方法,是避免檢修停電,保證正常供電的有效措施。帶電作業應在良好天氣條件下進行,如遇雨、雪、雷、霧時,不得進行帶電作業;風力大于5級時,或濕度大于80%時,一般不宜進行帶電作業。
帶電作業根據人體與帶電體之間的關系可分為三類:等電位作業、地電位作業和中間電位作業。
地電位作業時,人體處于接地的桿塔或構架上,通過絕緣工具帶電作業,因而又稱絕緣工具法。在不同電壓等級電氣設備上帶電作業時,必須保持空氣間隙的最小距離及絕緣工具的最小長度。在確定安全距離及絕緣長度時,應考慮系統操作過電壓及遠方落雷時的雷電過電壓。帶電收緊耐張桿塔引流板螺栓正是采用地電位的作業方式。
帶電作業與停電作業相比較,有以下幾個優點:
(1)帶電作業能夠及時地消除設備缺陷,從而減少或避免設備“帶病運行”的時間,降低事故發生的機率。
(2)大力推廣帶電作業,可以有效地減少每年線路及設備停電的總次數,從而大幅度減少停電作業中的“誤登桿觸電傷亡事”、設備倒閘操作中的“誤操作事故”,“誤掛(拆)地線”等事故。
(3)帶電作業不受時間約束從而跳出計劃檢修的牢籠。減少了人力、物力在往返集結過程中的無效工時及費用。帶電作業發展到現在,由于工器具精良、操作工藝先進、技術成熟等因素,其檢修效率有50%以上的項目已超過停電檢修的水平,有力地保障了電網供電,減少了市民無電之憂。
顧名思義,絕緣梅花扳手就是通過將絕緣操作桿和梅花扳手兩者有效地結合在一起的帶電作業工具。
絕緣梅花扳手的合理設計的前提是符合地電位作業的定義,人體處于接地的桿塔或構架上,通過絕緣工具帶電作業。地電位作業的前提是確保絕緣,而110kV輸電線路人體的作業安全距離是1.5m,220kV輸電線路人體的作業安全距離是3m,所以絕緣梅花扳手將會結合220kV絕緣操作桿進行改裝設計。

圖1 萬向固定頭

圖2 梅花扳手設計圖

圖3 絕緣梅花扳手安裝圖

圖4 絕緣梅花扳手的現場應用圖
首先是把220kV絕緣操作桿的金屬頭拆掉,通過鉆孔穿螺栓進行萬向固定頭的加裝固定,該萬向固定頭如圖1所示,其中一面有12個齒輪位,用于固定螺桿頭,另一面光滑,可以用于連接其他附件。
針對梅花扳手與絕緣操作桿的連接問題,設計將保留需要尺寸的一端,另一端將被鋸斷并焊接上不銹鋼塊,然后在不銹鋼上根據萬向固定頭螺桿的尺寸進行精確尺寸開孔,用于后續連接絕緣操作桿。如圖2所示。
如果梅花扳手跟絕緣操作桿的只是進行簡單的連接將會導致梅花扳手會出現死固定或者螺母式的固定而不是隨心所欲的轉動,對于實際的作業需求,我們需要梅花扳手端可以隨心所欲地轉動,進而一氣呵成完成收緊螺栓作業,絕緣梅花扳手安裝如圖3所示。
絕緣梅花扳手的應用必須嚴格遵循以下安全技術措施:
(1)嚴格執行工作票制度、工作監護制度。
(2)桿上操作人員務必使用安全帶,并應確保人身與帶電體符合最小安全距離。
(3)塔上工作人員使用絕緣操作桿時,一定要將梅花扳手卡到位,方可收緊螺栓。
(4)假若一名工作人員在使用絕緣操作桿收緊螺栓時,發現螺栓有打滑的現象,則需要另一個人員將備用絕緣操作桿將梅花扳手卡至引流板底處的螺頭處,由兩人配合一起收緊螺栓。
(5)工作完畢后,運用紅外線熱像儀認真復檢引流板的發熱情況。
在2015年1月至2015年8月共5次利用絕緣梅花扳手進行帶電收緊引流板螺栓,成功率達到100%,成果喜人。
在日后的輸電線路運維過程中,由于線路金具長期的運行以及震動,將會繼續出現不同程度的引流板發熱缺陷,需要后續的處理來保證供電段可靠性。絕緣梅花扳手的設計,將是輸電線路檢修技術的里程碑,既大大降低了檢修人員的勞動強度,更是節省了大量的電網停電時間,確保了電網的穩定運行,最大程度地提升了企業的經濟效益。
[1] GB2685 9-2011,電力安全工作規程(電力線路部分)[S].