特高壓輸電線路帶電作業用電位轉移棒的改進及應用

羅君民 陳豐 張威

國網四川省電力公司檢修公司 四川成都 610041

當特高壓輸電線路在進行實際工作的時候，會進入等電位的過程，這時操作的工作人員就需要利用電位轉移棒，也就是之前多個國家單位自行研究出的交流特高壓線路帶電作業電位轉移棒。主要的設計模型有以下兩種，如圖1、圖2所示：

圖1 電位轉移棒

圖2 電位轉移棒

1 新型電位轉移棒需求分析

（1）目前已知所用的電位轉移棒在使用的時候會存在一些方面的問題和不足，因此針對這些情況，我們就對所改造的新型電位轉移棒提出了一些針對性的問題和改進的思路。在目前已使用的轉移棒中，前端金屬鉤的設計會使得操作人員在退出等電位狀態的時候，一定是要把身體做出一定的前傾，如此才能把導線上的金屬鉤拿出，這就等同于在短暫的時間內能夠在電位進行轉移的時候使得作業人員的身體和電體的距離發生縮短，這時就會出現瞬時的組合間隙的減小，然會讓使用的籃子出現位置前傾，這就會帶來極大的安全隱患[1]。所以，在設計的時候就必須使得新設計的電位轉移棒的金屬鉤能夠有以下的特點：能夠實現遠程的解開和鎖定的功能，在工作人員操作的時候可握住轉移棒輕松的使得金屬鉤能夠鎖緊和解開，這就能完全的排除在操作時出現的身體前傾的情況，而使得組合間隙減小。

（2）根據我國電力公司發布的工作流程以及這方面的技術指導文件上，我們可以得出，在特高壓輸電線路上操作時，就需要利用電位轉移棒來使得電位得到轉移，轉移的長度為400mm，并且作業人員的面部和器械之間的距離必須大于500mm。

（3）最新設計的轉移棒必須裝有引線以方便操作。

（4）在利用新型轉移棒進行實際操作的時候，其轉移棒必須能夠保證作業人員的操作平穩性，實現準確性以及方便性和可用性等方面的要求。

（5）可以實現在高空中進行作業。

（6）要保證轉移棒導線實現接觸良好，就需要在兩者接觸的部分使用圓邊角的設計方式，這樣就可以保證不損傷發導線的表面。

2 新型電位轉移棒設計理念

2.1 絕緣棒設計

我們所研究的改良電位轉換棒的主要功能為：絕緣以及方便工作人員的操作。為了達到以上的特點我們選用的制作材料為環氧樹脂的絕緣材料，整個產品的總長度為600mm，其直徑的長度為34mm。并且，電位的轉移達到距離為500mm，操作人員所操作的部分和可以使用的裝置等部位的使用總長度為100mm。從以上數據可以看出，在整體以及其他各個方面都符合相應的規則和要求。

2.2 喇叭口設計

喇叭口作為新型轉移棒的一個主要的部位，它的主要功能為能夠把導線連接起來，然后使得電位能夠實現轉移[2]。這一部件所選用的主要材料為純凈的鋁制品，這可以有效的使導線具有很好的導電性，在等電位進行轉移的過程中能夠使電流正常的流過喇叭口的相應部位，這也是在仔細研究了許多有關因素的情況下而得到的：

（1）在彈簧片松弛的情況下上部位的內圓直徑大約為30mm，而外圓的直徑能達到80mm，這就使得裝置能夠包含多個不同直徑和類型的導線。

（2）在喇叭口里面的裝備中，配置得有彈簧，這就使得喇叭口和有關導線的接觸面積得到大的提高，這更加有利于電位進行相應的轉換。

（3）在喇叭口的頂部，其設計的形狀為向外擴張的形式，并且它的寬長要大于底部的寬長，這就能夠在控制導線時更加精確和便利。在實現簡易操作的同時，其設計也能夠讓喇叭口有導線更加方便的分離，從而使得身體能夠處于正常的狀態，杜絕操作人員身體前傾的概率，從而導致的瞬間的組合距離的縮短。

2.3 活動舌頭設計

在這一部位上，其主要的功能是能夠方便的打開或者關閉喇叭口，這就能達到控制導線的釋放與緊鎖的功能，并且能夠控制導線的位置。當作業的工作人員成功的控制導線后，就能夠啟動活動舌頭的相關功能，可以控制喇叭口的關閉和打開，并能夠達到控制導線的釋放與緊鎖的功能，實現全面控制導線黨的操作[3]。在操作人員成功抓取到導線之后，就能可以實現活動舌頭的打開操作，使得導線進入到金屬環內，并且彈簧片和銅片也能起起到鎖住導線的功能。當不使用手柄的時候，活動的舌頭不會向外部擴張，這就能確保導線在槽內是鎖住的，不會滑動出裝置內部。

2.4 傳動控制裝置設計

在本次實驗和研究上，所設計出的新型的電位轉移棒的傳動系統的主要裝置為控制裝置以及傳動裝置這兩大部分。對于控制裝置來說，其安置的部位為絕緣棒的底部，在操作人員使用手來控制操作手柄時，就能夠隨之使得轉動線啟動從而可以實現活動舌頭的驅動，如此就能讓活動舌頭處于轉動的狀態，并且能夠使得卡釘讓其處于開啟的狀態。一般來說，傳動控制線是處于絕緣棒的內側，其使用的繩索為可耐磨的、密度大且無法伸縮的。將其中的一端控制在活動舌頭的相應部分，而另一端則和控制系統產生連接。可以在傳動控制線時，使得活動舌頭開啟或者回到封閉的狀態。

2.5 引流線設計選型

當操作人員在等電位的狀態中進行電位轉移的時候，這是相應的電容放電脈沖，且此時有相應的強大電流產生，并且在脈沖電流會在電壓增大時而產生相應的增大。這是，電弧也會在電流增強的時候而產生同樣的增加。這時要想所使用的引流線能夠有更加良好的適應性，我們需要選擇1000v的輸電線路吊籃法達到等電位來進行相應的研究，并隨后進行選擇適應的模型以及進行相應的計算。我們需要測量出等電位狀態中操作人員的拉弧距離，檢驗在等電位是進行電位轉移的重點是否為利用了電位轉移棒，相應的研究所就在真實模擬的情況下進行了當人體進入等電位拉弧測試以及脈沖電流的實驗。

3 新型電位轉移棒整體效果圖及試用情況

3.1 新型電位轉移棒整體效果圖

新型電位轉移棒實際的效果和設計如下圖3所示。

圖3 新型電位轉移棒整體效果圖

3.2 新型電位轉移棒試用情況

在當前為止，已經完成的樣品都已經通過了基本和全面的特性的檢驗和測試，并且在特高壓輸電線的工作的實際環境也進行了真實的模擬使用和測驗。通過一系列的測試，也有了相對較好的測驗成果和可靠的分析[4]。同時，在此基礎上，完成了引流線分裂成多根的轉換接頭，這極大的為等電位在工作的時候需要多個節點而提供了方便。

4 結語

我們的主要研究目的是研究出一款新型的電位轉移棒，它所具備的特點為可以使得活動舌頭達到自動且輕易的上鎖以及松開，還具有能夠遠程進行控制的功能，操作人員能夠在點位轉移棒上進行靈活的操作來控制其前端的舌頭的狀態，這就能夠控制操作人員的身體避免因為前傾而出現了瞬間的組合間隙的縮短，從而能夠大大的提升這次研究的可用性、使用安全性和包含的意義。在目前的電路中，特高壓交流電路的使用量越來越大，所涵蓋的范圍也是日益擴大，在對這方面的電流進行檢驗和修理的必要性也是很大的。因此我們所研究的成果將會在接下來的行業中起到極大的促進作用，可以在特高壓輸電線路的問題上進行深入的研究，滿足現實的需要。并且我們結合了直升機帶電操作，對我們所設計的產品進行了相應的變化和改變，這就能夠使得新型轉換棒的使用范圍越來越高，這也能夠帶動安全性的提高和社會經濟的發展。