10kV架空線路靈巧高效不停電作業方法及配套工具研究

陸懷谷 沈輝 蘇梓銘 劉庭 肖賓 程海興

摘 要：通過分析10kV架空線路典型設計型式得知，制約絕緣桿和絕緣手套法作業的主要因素在于線路水平排列、三角排列布置型式下的相間距離限制作業空間、上下層橫擔間形成操作阻礙。針對該工況，筆者研究了擴大作業空間的靈巧高效不停電作業方法，并研發了配套作業工器具，對減少甚至消除線路設計給不停電作業帶來的制約因素，提高不停電作業的效率具有重大的推動作用。

關鍵詞：10kV；不停電作業；作業方法；工器具

中圖分類號：TM726.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0198-03

10kV配電線路分布廣，設備多、直接面向用戶，一但設備出現缺陷故障，采用停電檢修將直接影響到社會正常的生活及生產。我國10kV架空線路在設計時，并未考慮帶電作業基本的安全作業需求，部分架空線路設備現場布置無法滿足帶電作業安全要求，使得帶電作業項目效率低下甚至無法開展現場帶電作業。比如，部分單回導線兩邊相之間的相間距離，不滿足中相安全作業的需求；直線桿橫擔上未預留備用絕緣子安裝孔，使得在帶電更換絕緣子等作業時，需要采用絕緣吊臂等輔助工具。

因此筆者研究了基于帶電檢修的10kV架空線路典型設計優化方案，以及相應的帶電作業方式，并研發了配套工器具，可進一步減少甚至消除線路計劃停電時間，顯著提高配電線路的供電可靠性，對提高配網供電可靠性和提高服務質量具有重要的意義。

1 雙回直線桿典型設計作業環境分析

同桿雙回線路涵蓋了單回與同桿多回線路的典型設計型式，分析雙回直線桿典型設計對于10kV線路帶電作業具有重要意義。同桿架設的雙回10kV線路采用左右對稱的雙水平、雙三角、雙垂直排列三種桿頭布置型式，如圖1所示。在路徑走廊受限地區采用絕緣導線時，部分直線雙回雙垂直排列采用緊湊型布置型式。

雙回直線桿在配網架空線路中使用廣泛，無論是水泥桿還是鋼管桿，其雙水平、雙三角和雙垂直布置型式基本一致。其中，雙垂直布置型式對于不停電作業工作開展而言是最優的，各相線路均可以安全高效的開展工作；雙水平布置型式下，若使用絕緣手套作業法，上層橫擔中間相無法開展不停電作業，即使工作斗從下層相中間穿越上升，仍然會受到上層相間距離（800-1000mm）的限制，無法開展作業，下層橫擔中間相受到上層橫擔及線路的干擾不便開展不停電作業；雙三角布置型式下，若使用絕緣手套作業法，下層橫擔中間兩相受相間距離（750-1100mm）的限制，均無法開展不停電作業。絕緣桿法作業，各相雖然可以開展，但受到目前絕緣桿作業工具功能和相間距離狹小限制，部分作業開展效率低下。

2 不停電作業對線路結構布置型式需求分析

直線桿雙水平排列和雙三角排列中，中間相相間距離普遍較小，是影響安全作業的主要因素。典型設計優化思路主要為擴大線路水平和垂直方向的相間距離，以擴大不停電作業空間。

絕緣斗臂車絕緣工作斗寬度一般約為450mm，考慮到工作斗活動范圍500mm，因此若要進行相間作業，兩相間距離應大于950mm。因此，對于雙水平排列和雙三角排列，要求相間水平距離至少應達到1000mm，較之前增大了33%，如圖2所示；對于垂直排列型式的雙回線路直線桿，不存在因安全距離原因而導致的無法開展作業情況，推薦采用。

3 靈巧高效不停電作業方法及工具研究

3.1 方法原理

通過前述對線路典型設計的梳理分析可知，現有配電線路典型設計制約絕緣桿和絕緣手套法作業的主要因素在于線路水平排列、三角排列型式，該布置型式下的相間距離限制作業空間、上下層橫擔間形成操作阻礙。因此，通過提升一回線路中間相形成三角形排列、擴大水平方向（垂直方向）相間距離等手段，擴大作業窗口，克服復雜線路結構、狹小作業環境對不停電作業開展的影響，作業思路如圖3所示。

以雙水平（雙三角）排列的雙回路直線桿為例，在不改變桿塔結構的條件下，需要采用工具將邊相導線偏移到外側，同時在橫擔上增加備用絕緣子掛點以便工具和絕緣子安裝。需要采用的工具如表1所示。

3.2 作業方法

鑒于單回線路、多回線路均存在相間距離限制阻礙作業開展的問題，因此，以單回水平排列線路不停電更換導線項目為例，闡述擴大作業窗口的不停電作業方法。如圖4所示。

圖4（a）中包括三個電桿A、B、C，三個電桿上架設有1、2、3三相線路。其中，線路3中A、C電桿間（一個耐張段）的導線41需要更換，在該耐張段外與導線41連接的是導線44和導線45，作業方法如下：

①安裝多功能橫擔等移動導線工具：在導線41兩端電線桿的橫擔上均安裝移動導線工具42；②使用移動導線工具移動原有線路并在原有位置架設新線路：將導線41架設到移動導線工具42的架線叉中，將導線41移轉到橫擔的外側；然后，在導線41原有的位置上架設一條新的線路43；③連接新架設導線：將新架設導線43的兩端與原有導線41并聯，并與在電線桿A、C外的導線44和導線45連接。④退出原有導線：斷開導線41與導線44和導線45的連接，完成線路3中A、C間的導線41的更換。

綜上所述，不停電作業開展受到線路結構、作業環境阻礙時，可以使用擴大作業窗口的方法開展，關鍵點是耐張桿、直線桿用移動導線工具（邊相及中相）和配套作業裝備。

3.3 不停電作業工具

根據前節闡述的作業方法和基于不停電作業的架空線路優化設計方案，梳理采用擴大作業窗口的不停電作業方法所需工具如下。

3.3.1 多功能橫擔（編號001）

使用方法：架線口①和②通過勾頭螺旋環形螺釘，讓夾線扣張開和閉合，通過繞軸旋轉來移動線路導線，其兩桿之間距離可以通過調整固定卡扣來調節；架線口①在固定桿上伸長和縮短需要通過調節蝶形螺母控制桿頂的鎖緊和松開；橫擔固定器的方向也可以調節，方便多功能橫擔安裝。

3.3.2 桿頂多功能橫擔（編號002）

使用方法：架線口①通過勾頭螺旋環形螺釘，讓夾線扣張開和閉合；架線口①在固定桿②上伸長和縮短需要通過調節蝶形螺母控制桿頂的鎖緊和松開；通過手動操作橫擔固定器④可以將多功能橫擔與桿塔緊固。（如圖5所示）

3.3.3 絕緣橫擔（編號003）

該種絕緣橫擔長度2.2m，可以通用典型設計中的10kV線路橫擔，其與多功能橫擔（編號001）進行配合來實現各相導線的大幅度偏轉。

使用方法：轉動手柄通過絲杠將套筒下壓；使用套筒帶動鏈條張緊，將電桿牢牢抱住；使用楔塊緊壓在電桿上，通過摩擦力進行進一步固定。（如圖6所示）

3.3.4 斜方管橫擔固定座（編號004）

斜方管橫擔固定座由斜方管橫擔、加長絕緣橫擔、橫擔固定座、固定座鎖緊環四個部件構成，用于擴大原有橫擔長度并且提供與架線口連接的作業平臺，為偏轉邊相導線提供支撐。（如圖7所示）

3.3.5 平移升降橫擔（編號005）

平移升降橫擔主要用在多回線路桿上，完成多回線路的平移與升降，其主要由升降桿和平移桿兩個部分構成。（如圖8所示）

使用說明：將升降桿1通過1.4抱箍固定（通過調節1.6緊固裝置螺栓）在電線桿上合適作業位置；將平移桿2通過升降桿1的連接裝置1.5與升降桿相連；搖動升降桿1的搖把1.1使平移桿向上移動，當架空電纜進入線夾內時，通過操作桿拉下電纜鎖緊裝置2.8將電纜鎖住；將架空電纜與電線桿橫端絕緣子分開；將搖把桿連接處2.7插入搖把桿內，搖動搖把桿手柄，架空電纜即能水平移動。

4 結語

本文開展了10kV典型架空線路設計，總結出制約不停電作業的主要因素和解決方案，結論如下：

（1）10kV線路同桿單回和同桿多回線路中，雙水平排列和雙三角排列相間距離普遍較小和下層橫擔中間相受到上層橫擔及線路的干擾是影響中相不停電作業安全高效的主要因素；（2）10kV線路典型設計中，雙垂直布置型式各相線路均可以安全高效的開展不停電作業；雙水平排列和雙三角排列相間距離不小于1000m時各相均可以開展不停電作業，可供線路設計參考以提高不停電作業效率；（3）文中提出了靈巧高效不停電作業方法，并研制了配套工器具，可以有效擴大作業空間，解決了雙水平排列和雙三角排列中相間距離不滿足不停電作業安全要求的問題，可進一步減少甚至消除線路計劃停電時間。