基于5.8G無(wú)線圖傳系統(tǒng)的長(zhǎng)橫擔(dān)直線絕緣子串地電位帶電更換工具及方法研究

羅培焱

摘要：輸電線路具有覆蓋范圍廣，傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，為減少輸電線路走廊占據(jù)的土地資源和節(jié)省運(yùn)維成本，同塔多回桿塔使用越來(lái)越普遍。同塔多回線路結(jié)構(gòu)桿塔對(duì)輸電線路走廊資源進(jìn)行了多重復(fù)用，減少了樹(shù)線矛盾出現(xiàn)的概率，減少線路巡視的成本。

220kV長(zhǎng)橫擔(dān)線路直線塔，采用垂直提升更換懸垂絕緣子串的地電位帶電作業(yè)方法，若使用傳統(tǒng)的作業(yè)站位，2號(hào)電工處于塔身處通過(guò)絕緣操作桿進(jìn)行打銷(xiāo)和扶碗等工作，一方面導(dǎo)線側(cè)彈簧銷(xiāo)很難取出，另一方對(duì)等電位電工體能和臂力要求較大；若采用等電位作業(yè)，作業(yè)工器具、作業(yè)流程都將變得更為復(fù)雜，作業(yè)安全性降低。近幾年，無(wú)人機(jī)在輸電線路巡檢應(yīng)用方面取得了不少成果，其中成熟的無(wú)線圖傳系統(tǒng)就可以完全地移植到多個(gè)領(lǐng)域。能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)的帶電作業(yè)工具裝上眼睛。

關(guān)鍵詞：無(wú)線圖傳系統(tǒng)；直線絕緣；方法研究

一、長(zhǎng)橫擔(dān)直線串地電位帶電更換工具研制及更換方法的研究與實(shí)現(xiàn)

長(zhǎng)橫擔(dān)直線串地電位帶電更換方法不改變?cè)械某辛ρb置，仍采用傳統(tǒng)的導(dǎo)線垂直提升方法，將絕緣子受力轉(zhuǎn)移至高強(qiáng)度絕緣繩或者絕緣直線拉板（棒）上，然后地電位進(jìn)行導(dǎo)線側(cè)碗頭的打銷(xiāo)和扶碗工作。帶電更換的基本流程不變，但是要將2號(hào)電工站位從塔身轉(zhuǎn)移至桿塔橫擔(dān)處，使2號(hào)電工進(jìn)行導(dǎo)線側(cè)碗頭的打銷(xiāo)扶碗工作不受橫擔(dān)長(zhǎng)度和其他導(dǎo)線和絕緣子串的影響的影響。

新的站位方法，2號(hào)電工站在橫擔(dān)上，視線受絕緣子阻擋，需要在操作桿曲臂處安裝微型無(wú)線圖傳攝像機(jī)，通過(guò)5.8G圖傳發(fā)射器，將視頻信息實(shí)時(shí)地傳輸?shù)讲僮鳁U尾部的圖傳接收機(jī)上，2號(hào)電工可像傳統(tǒng)方法一樣進(jìn)行操作。以5.8GHz無(wú)線電波代替同軸電纜為視頻數(shù)據(jù)傳輸載體實(shí)現(xiàn)發(fā)射端和接收端的絕緣，以滿足《安規(guī)》中關(guān)于輸電帶電作業(yè)的要求：220kV不小于 1.8米、110kV不小于1.0米。

1、兩種站位方法對(duì)比

（1）傳統(tǒng)站位方法

優(yōu)點(diǎn)：長(zhǎng)期使用，作業(yè)人員能輕松掌握技巧，操作流暢，2號(hào)電工能直接觀察導(dǎo)線側(cè)碗頭、球頭和彈簧銷(xiāo)的狀態(tài)，便于操作。

缺點(diǎn)：在長(zhǎng)橫擔(dān)作業(yè)環(huán)境中，對(duì)2號(hào)電工的臂力、穩(wěn)定性和體能有較高的要求，某些橫擔(dān)長(zhǎng)度可能超過(guò)7米（目前常用對(duì)接式絕緣操作桿最長(zhǎng)的為7米）。當(dāng)導(dǎo)線測(cè)碗頭開(kāi)口方向朝外側(cè)時(shí)，2號(hào)電工的視線受阻，無(wú)法直接觀察彈簧銷(xiāo)情況，不便于取銷(xiāo)或打銷(xiāo)工作的進(jìn)行。如果直線串為同側(cè)雙導(dǎo)線架設(shè)的情況，外側(cè)串無(wú)法用此方法進(jìn)行更換。因而傳統(tǒng)站位方法具有一定的局限性。

（2）新站位方法

優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于2號(hào)電工來(lái)說(shuō)，使用操作桿只需豎直方向用力，操作簡(jiǎn)便且不受橫擔(dān)長(zhǎng)短限制，能解決碗頭開(kāi)口朝各個(gè)方向的情況。

2、兩種站位方法下操作桿的受力情況分析

根據(jù)不同的作業(yè)方法建立受力模型：圖中兩種站位狀態(tài)操作桿及打銷(xiāo)扶碗器重量為G（忽略操作桿長(zhǎng)短差異及手持部分長(zhǎng)度的重量差異），操作桿長(zhǎng)為6米，L2為操作人員左右手間的距離約為0.5米，L1為操作桿到支點(diǎn)操作桿重心的距離，近似為桿長(zhǎng)的1/2，約為3米。

這是操作桿平持狀態(tài)，還未操作時(shí)的受力情況。如果在扶碗作業(yè)過(guò)程中，傳統(tǒng)站位方法中的G將疊加一個(gè)來(lái)自于碗頭的力，等價(jià)重心將往操作桿前段移動(dòng)，合力的力矩L1也將變得更大，F(xiàn)2將大于6·F1。顯而易見(jiàn)，新站位方法為2號(hào)電工減少了大量的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加帶電作業(yè)過(guò)程的安全性。

3、5.8G無(wú)線圖傳系統(tǒng)

5.8GHz頻段比2.4GHz頻率更高、更開(kāi)放，最近幾年大量應(yīng)用于無(wú)人機(jī)圖像實(shí)時(shí)傳輸。5.8G與2.4G相比有更強(qiáng)的抗干擾能力和更好的實(shí)時(shí)性。在帶電作業(yè)中無(wú)線圖傳的目的是為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從中間電位向地電位傳輸，對(duì)傳輸距離的要求并不高，所以選擇功率小、發(fā)熱小、省電的200mW-600mW小功率發(fā)射裝置即可滿足要求。隨著民用無(wú)人機(jī)的普及，無(wú)線圖傳系統(tǒng)也日趨成熟，能輕松地獲得相關(guān)的設(shè)備資料。5.8G圖傳發(fā)射器以廣播的形式發(fā)送視頻數(shù)據(jù)，能進(jìn)行一對(duì)多傳輸，不僅為桿塔上作業(yè)人員提供操作視野，也為地面上工作負(fù)責(zé)人進(jìn)行作業(yè)過(guò)程指揮提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程線路部分》Q(chēng)/GDW1799.2-2013.

[2]《福建省電力有限公司帶電作業(yè)工作管理規(guī)定》閩電生產(chǎn)規(guī)〔2010〕40號(hào).

（作者單位：國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司龍巖供電公司）