簡易式地線提線器的研制及應用

摘要：使用導線提線器提升地線不能滿足現(xiàn)代電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的需要，作業(yè)過程中存在工器具自身質量較大且不能適應多種地線橫擔的問題，現(xiàn)提出研制一種風險值低、安全可靠且省時省力的簡易式地線提線器，其由基座體、伸縮鏈條、絲桿及搖柄組成，能夠滿足不同電壓等級直線塔地線橫擔的運維需求。經實際應用，該地線提線器可提高地線檢修效率，縮短檢修作業(yè)時間，進而提高輸電線路的供電可靠性。

關鍵詞：架空地線;直線塔;地線提線器

1? ? 研制背景

在輸電線路直線塔運維過程中，時常需將地線提起查看地線懸垂線夾的健康狀況，而隨著運行年限的不斷增加，地線線夾經常會受到外界環(huán)境和設備老化的影響而損壞，嚴重影響輸電線路的安全穩(wěn)定運行，此時更換地線線夾成為必要措施[1]。但傳統(tǒng)的作業(yè)模式中沒有針對地線量身打造的工器具，往往直接使用導線的提線器來提升地線，導線提線器由于與地線橫擔部位的尺寸相差太大而導致了操作艱難、作業(yè)危險等[2]。

日常工作中通常采用兩種方法更換輸電線路地線線夾：

（1）鋼絲繩作業(yè)法。作業(yè)人員將鋼絲繩套兩端分別固定在地線橫擔和地線上，然后用絞棍不斷收緊鋼絲繩套，從而提升地線[3]。這種方法需要的工作人員多，程序復雜，費時費力，且檢修效率不高，而且在收緊鋼絲繩套時旋轉絞棍容易對作業(yè)人員造成人身傷害，存在一定的作業(yè)風險。

（2）手搖葫蘆作業(yè)法。將手搖葫蘆懸掛在地線橫擔上，鋼絲繩一端固定在架空地線上，另一端與手搖葫蘆連接，通過人工提升地線[4]。但地線橫擔上的空間狹小，手搖葫蘆自身的體積和重量會使作業(yè)人員操作更加困難，而且手搖葫蘆需要的工作人員多，費時費力，且檢修效率不高。

鑒于以上原因，需研制出一種操作簡單、安全可靠且省時省力的地線提線器，用于架空地線線夾更換作業(yè)，以提高架空地線檢修作業(yè)的工作效率，確保線路的安全穩(wěn)定運行。

2? ? 簡易式地線提線器的設計

2.1? ? 設計要求

工作人員在檢修架空地線時長期受到無專用工器具的困擾，在以往的檢修過程中，采用傳統(tǒng)檢修方法存在勞動強度大、作業(yè)風險高等問題。按照《國家電網(wǎng)公司安全工作規(guī)程（電力線路部分）》規(guī)定，架空地線提線器設計要求有以下幾點：

（1）機械強度高，能夠承受架空地線最大檔距的重力。

（2）輕便，方便工作人員攜帶或傳遞。

（3）具有操作簡單、安全可靠的特點。

2.2? ? 金屬材料的選擇

在零件設計和選材時需考慮材料的韌性、強度等，地線提線器可選擇的材料大體上分為優(yōu)質鋼、合金鋼、高強度鋁鈦合金[5]。

（1）優(yōu)質鋼：材質均勻，強度高，質量小，耐磨性較好。

（2）合金鋼：強度高，具有足夠的韌性、良好的焊接性，變形抗力小，壓力加工后不易產生裂紋，具有良好的耐腐蝕性。

（3）鋁鈦合金：質輕且柔軟，密度約為鋼的1/3，具有強度高、加工性能好、耐腐蝕性能好等特點。

由于造價較低，優(yōu)質鋼和合金鋼在實踐中應用廣泛。鋁鈦合金雖造價較高，但其在強度、塑性、硬度以及沖擊韌性等方面具有多重優(yōu)勢，能夠滿足電力行業(yè)安全生產的要求，因此，高強度鋁鈦合金為最優(yōu)選擇。

2.3? ? 整體結構設計

簡易式地線提線器由絲桿、搖柄、絲桿基座孔、基座體和伸縮鏈條組成。卡槽的設計與地線橫擔的凸起部分結合穩(wěn)定，基座體由一個主動輪與兩個從動輪組成，兩個從動輪通過絲桿與伸縮鏈條連接，通過搖柄轉動主動輪，主動輪帶動兩個從動輪同時轉動，使鏈條伸縮，從而達到同時升降地線的目的，避免了再做地線保護的工序。同時，在與鏈條連接的護線器上設有地線護線棉，起到在提升地線時防止地線損傷的作用。提線器整體結構如圖1所示，結構尺寸符合標準、滿足要求。

2.4? ? 簡易式地線提線器的安全試驗

為檢驗提線器的安全性能，按《電力安全工器具及小型施工機具預防性試驗規(guī)程》進行動荷載試驗：架空地線提線器在1.5倍的允許工作負荷下操作3次，操作靈活且無卡住現(xiàn)象為合格;進行靜荷載試驗：提線器在2.5倍的允許工作負荷下承受地線重量持續(xù)5 min，工器具無變形、無損傷為合格。由試驗結果可知，簡易式地線提線器符合標準要求。

3? ? 簡易式地線提線器的應用

3.1? ? 簡易式提線器的作業(yè)流程

（1）塔上作業(yè)人員攜帶提線器登塔至指定工作地點，系好安全帶后掛好接地線;

（2）塔上作業(yè)人員在指定工作位置安裝好地線提線器;

（3）塔上作業(yè)人員旋轉搖柄收緊鏈條使地線重量轉移至地線提線器上;

（4）在提線器收緊后，塔上作業(yè)人員進行消缺或其他檢修工作;

（5）塔上作業(yè)人員完成消缺或其他檢修工作后，拆除地線提線器;

（6）作業(yè)人員檢查無誤后拆除工具并清理作業(yè)現(xiàn)場。

3.2? ? 簡易式地線提線器特點

（1）簡易式地線提線器機械強度高、重量輕，作業(yè)人員攜帶方便、安裝簡單，到達作業(yè)位置后僅需2 min即可安裝好。

（2）簡易式地線提線器在操作過程中只需一名操作人員，與傳統(tǒng)方法相比，大大提高了工作效率，減輕了勞動強度。

3.3? ? 效益分析

簡易式提線器的應用，使地線檢修作業(yè)得以簡化，只需一名作業(yè)人員在地線橫擔上即可完成工作，具有很好的經濟效益和社會效益。

3.3.1? ? 經濟效益

在日常的地線檢修作業(yè)中，相比于傳統(tǒng)檢修方法，利用簡易式提線器，工作效率有較大提升，工作效率對比如表1所示。

傳統(tǒng)作業(yè)方法在進行地線檢修作業(yè)時平均作業(yè)時間為140 min，其中主要耗時作業(yè)流程是提升地線，約占總時間的50%，在應用簡易式提線器后，平均作業(yè)總時長為80 min，其中地線提升過程只需花費十幾分鐘，工作效率大大提高。而傳統(tǒng)地線檢修需要8名作業(yè)人員，新方法只需要4名作業(yè)人員，大大降低了作業(yè)的人工費用。因此，簡易式提線器的應用具有很好的經濟效益。

3.3.2? ? 社會效益

簡易式提線器的研制，使得本來風險高、流程復雜、費時長的地線檢修作業(yè)更新為風險較低、流程簡單、費時短的作業(yè)方法，極大地降低了作業(yè)強度，縮短了停電作業(yè)時間，避免了因地線故障而造成輸電線路跳閘導致大面積停電產生的不良影響。

4? ? 結語

本文通過對傳統(tǒng)架空地線檢修方法進行分析，研制了一種簡易式架空地線提線器，解決了架空地線檢修作業(yè)時無提線工具的問題，新工具操作簡單、安裝方便，適用于不同電壓等級的直線塔地線橫擔，且能方便安全地完成地線檢修作業(yè)。相比以往傳統(tǒng)的作業(yè)方式，風險值低，安全可靠且省時省力，大大縮短了作業(yè)時間，提高了工作效率，具有良好的經濟和社會效益。

[參考文獻]

[1] 朱迪鋒，黃建峰，張湘紅，等.500 kV線路架空地線斷落原因分析及快速修復方法[J].內蒙古電力技術，2018，36（2）：47-49.

[2] 鄭宏偉，陳晨.輸電線路架空地線提升工具的設計與應用[J].浙江電力，2013，32（6）：64-66.

[3] 侯飛，劉文恒.500 kV輸電線路架空地線提線器的研制及應用[J].內蒙古電力技術，2012，30（1）：48-51.

[4] 辛洪杰，趙榮升.220 kV輸電線路雙分裂導線提線工具[J].山東電力技術，2017，44（10）：77-80.

[5] 張振威，劉君.特高壓大噸位導線提線器的研制[J].安徽電氣工程職業(yè)技術學院學報，2015（S1）：113-117.

收稿日期：2019-12-09

作者簡介：周宇堯（1990—），男，貴州福泉人，工程師，研究方向：輸電線路專業(yè)智能設備和各類工器具研發(fā)。