±1100kV特高壓帶電更換導線耐張串工具的研制

尹飛 陶留海 孫超 樊建軍 陳雷

摘 要：本文對±1100kV特高壓直流線路帶電更換導線四聯耐張串工器具進行介紹，讓大家了解直流線路四聯耐張串工器具的設計方案和現場使用情況，供電力行業同行借鑒。

關鍵詞：±1100kV直流線路；帶電更換；導線四聯耐張串；工器具

中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A

0 引言

隨著我國社會經濟的快速發展，電力需求高速增長。我國發電能源和用電負荷分布極不均衡的特點決定了建設智能電網是我國電網發展的戰略目標，具有長距離、大容量輸電特征的特高壓電網是其堅實基礎和核心環節?！?100kV特高壓直流輸電技術具有經濟輸電距離長、單回線路輸送能力強、輸電損耗低、大范圍配置資源能力強、對電工裝備業的帶動作用顯著等優點。

同樣是由于特高壓電網的重要地位，一旦投入運行很難停電進行檢修。因此，帶電作業作為特高壓電網運行檢修的重要技術手段，對確保特高壓電網安全、穩定、可靠運行具有重要意義。重點解決適用于實際工程的具有針對性及差異化帶電作業技術參數、工器具裝備研制、典型作業項目作業方式研究以及現場安全作業規程等方面問題，最終能形成直接指導現場實際的帶電作業方法及研制開發大噸位帶電作業工器具，對在國網公司范圍內全面推廣±1100kV特高壓直流輸電線路帶電作業實際應用，保障線路安全穩定運行具有重要意義，具有明顯的經濟效益和社會效益。

1 1100kV直流線路耐張絕緣子串的組裝型式

耐張串絕緣子采用550kN三傘型盤式絕緣子，采用四聯每聯92片絕緣子。

1100kV昌吉-古泉架空線路耐張桿塔采用的是U550BP/240T（XZSP-550）型瓷絕緣子，每串92片絕緣子，絕緣子結構高度240mm，盤徑360mm。

2 耐張絕緣子更換工器具設計及計算

2.1 設計方案

緊線工具額定荷重按導線機械特性曲線確定，一般情況下，可不再考慮過牽引引起的附加荷重。線路的代表檔距為600m。工具額定設計荷重P按式計算并取為整數：

P=1.1nSσd

式中：

S為導線的全截面積。

n為作用于工具上的導線根數。

σd為帶電作業中最大導線應力。

根據線路參數，計算可得更換耐張絕緣子工具的額定設計荷重為92.98kN。

根據桿塔結構特點，本專利主張主要由橫擔側翻板卡具、絕緣子閉式卡具和兩根12t液壓絲杠等部件組成，橫擔側翻板卡具、絕緣子閉式卡具額定工作負荷為215kN，試驗負荷322.5kN，安全系數2.5倍。從以上主要技術指標看，目前位居我國同類帶電作業工器具首位。

±1100kV古泉線特高壓直流輸電線路是世界上最高電壓等級的首條直流特高壓輸電線路，目前尚無帶電作業方法及工器具相關研究，本主張主要創新點有：

（1）一端利用橫擔側連扳為橫擔側翻板卡具的錨固點，另一端利用絕緣子鋼帽為絕緣子端的錨固點，收緊液壓絲杠后，將絕緣子的水平荷載轉移到本裝置上，此時進行可拆除和更換單片絕緣子作業。使用本裝置后，大大降低了高空帶電更換單片絕緣子的勞動強度，縮短作業時間，提高工作效率。

（2）橫擔側翻板卡具、絕緣子閉式卡具均采用鈦合金制造，在縮減了工具自身的體積的同時提高了工具的機械強度，減輕了工具的重量，降低了作業風險，提高工作的安全性。

2.2 機械校核

本卡具用于更換耐張四聯絕緣子串中的單片絕緣子?？ň呷鐖D1所示，額定負荷P=215kN，材料選擇鋁合金LC4，CS.HB≥140，「σs 」=420MPa，「σb」=530MPa。安全系數2.5倍。最后對加工好的耐張絕緣子更換工具進行了動負荷和靜負荷試驗，試驗結果表明工具符合DL/T 463《帶電作業用絕緣子卡具》的要求。

3 耐張塔帶電作業現場應用

2018年3月，國網河南省電力公司檢修公司在±1100kV特高壓直流線路上進行了應用，塔身作業人員攜帶工器具攀爬至耐張塔橫擔處，等電位電工沿絕緣子串進入等電位，并在地面電工配合下安裝耐張絕緣子更換工具。開展了耐張絕緣子檢修作業，如圖2所示。

結論

本卡具設計理念獨特，構思新穎，具有專用部件少，容易組合、方便攜帶、使用簡單、重量輕等優點，使用安全系數高，填補了國內±1100kV特高壓直流線路帶電作業領域四聯耐張橫擔側單片絕緣子更換工器具的空白?，F場試用效果良好，對特高壓直流線路的安全可靠運行具有非常重要的意義，具有明顯的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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